次生林不同生境模式下套种大叶芹生长状况分析

王明强，唐佳琳，张海峰，王洪梅，康迎昆，周志军*

(1.黑龙江省林业科学院，哈尔滨 150081；2.黑龙江八一农垦大学，黑龙江 大庆 163000；3.黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨 150081)

随着天然林保护工程和全面对天然林商业性禁伐政策的实施，东北森林区正由木材生产为主转向以生态修复和生态建设为主，导致天然林有效保护与林区经济发展、环境保护和人口生存之间的冲突更加剧烈[1]。因此，如何坚持“生态导向，保护优先”的原则，推动林业经济由木材生产为主转向提供生态服务、可持续综合利用林药[2-3]、林果[4]、林菜[5]、林草[6]、林花[7]等林下资源，实现由生态保护向生态利用和生态修复[8]。利用东北森林区丰富的资源与优越的环境条件，开展林区复合经营，大力发展林药、林果、林菜、林菌等种植业，建设有林区特色的林下绿色食品，为林区经济发展注入新活力[8]。大叶芹(Spuriopimpinellabrachycarpa)又名山芹菜，短果回芹，为伞形科茴芹属多年生草本植物[9]，高50～100 cm。多生长在海拔500～900 m的山坡上，在针阔叶混交林、杂木林下、林边和沟谷湿地等地均有分布，主产中国黑龙江、吉林、辽宁等山区，朝鲜 俄罗斯远东地区也有分布。开发以大叶芹等为主的山野菜林下经营模式对提高东北森林区林农经济收入和对公益林的生态保护具有重要意义。

研究在大量调查黑龙江省次生林下大叶芹生长环境的基础上，以黑龙江省柴河林业局新兴林场为代表，在林下设置试验样地，对影响这一地区的大叶芹产量的立地条件和环境因子及大叶芹生长状况进行调查，运用方差分析，筛选适合次生林地生长的仿野生大叶芹栽植模式。

1 材料和方法

1.1 样地配置

本试验在黑龙江省柴河林业局新兴林场的试验林地内进行。该试验地位于黑龙江省海林市境内，牡丹江的中下游，自然植被属于长白山植物区系。地理坐标为128°59′～129°55′E，44°48′～45°38′N。所处林地林分为天然次生林，该林分乔木基本上由椴树(Tilia)、杨树(Populus)、柞树(Quercusmongolica)、白桦(Betulaplatyphylla)等阔叶树构成。灌木主要以毛榛子(Corylusmandshurica)、刺五加(Acanthopanaxsenticosus)、东北山梅花(Philadelphusschrenkii)、石蚕叶绣线菊(Spiraeachamaedryfolia)、东北溲疏(Deutziaamurensis)、山茄子(Brachybotrysparidiformis)等为主；草本主要以荨麻叶龙头草(Meehaniaurticifolia)、粗茎鳞毛蕨(Dryopteriscrassirhizoma)、木贼(Hippochaetehyemale) 和耧斗菜(Aquilegiaviridiflora)等为优势种。

天然次生林下4种栽培模式具体情况如下：

模式1(次生林地阴坡)：次生林林分为榆树、白桦、色木槭、胡桃楸、黄菠萝、青楷槭，更新树种有红松和红皮云杉，药用植物有人参、赤芍、刺五加、延龄草和黄芪，山野菜有大叶芹和寒葱；

模式2(次生林地阳坡)：次生林林分为红松、长白落叶松、色木槭、杨树、胡桃楸、白桦、榆树，更新树种有红松和红皮云杉，药用植物有人参、刺五加和猪苓，浆果有黑加仑，山野菜有蕨菜和大叶芹；

模式3(退耕还林地)：退耕还林地，更新树种有红松(4年生苗)和水曲柳(3年苗)，药用植物有辽藁本、铁线莲和蒲公英，山野菜有大叶芹；

模式4(林缘)：林缘，更新树种有红松(4年生苗)和刺五加(2年生苗)，山野菜有大叶芹和荠菜。

1.2 研究方法

通过对天然次生林下大叶芹的大量调查，在同一区域内，针对大叶芹所处林分的不同林分类型、不同坡向、海拔、坡度等条件，在尽可以能保证每个模式下的坡度、郁闭度、海拔等条件基本一致的情况下，在每个模式范围内，设置5 m×5 m观测标准地，在每个标准地内设置3块1 m×1 m的小样方。对每块标准地的基本的立地条件进行调查，调查内容包括：菜龄、坡向、枯枝落叶层厚度、海拔、坡度和郁闭度等，其具体情况见表1。

表1 每块样地的基本立地条件

1.3 大叶芹生长状况调查

在大叶芹的生长期和成熟期时，对标准样地内的大叶芹进行调查，在标准样地内的随机的3个小样方中分别随机取大叶芹10株，放入自封袋内并做好标记并测量每株大叶芹的株高、展叶数和质量。利用下面的公式计算进行计算。

大叶芹不同阶段生长量计算公式：

△S=S2-S1

式中:△S为大叶芹阶段生长量(cm);S2为后一阶段株高(cm);S1为前一阶段株高(cm)。

1.4 数据分析

根据调查及测定得出的数据，采用Excel2019软件和SPSS16.0进行统计和方差分析。

2 结果与分析

研究分析不同立地条件下的4块标准样地次生林下阴坡地(1号)、次生林下阳坡地(2号)、靠近林缘的退耕还林地(3号)及林缘(4号)之间的大叶芹生长的差异。从大叶芹生长状况的株高和展叶数两个方面进行对比，其具体情况见表2。

由表3可以看出，在大叶芹生长中期林下各标准样地之间的株高排序为：2号>1号>4号>3号，生长后期林下大叶芹株高状态与中期一致。展叶数排序为4号>2号>1号>3号，由此可以明显看出生长状况比较好的样地有2号和1号。

表2 不同样地条件下大叶芹生长状况多重比较

表3 不同样地大叶芹生长状况方差分析

样地3为退耕还林地，生长中期和后期的株高和展叶数均明显的低于其他样地的相应指标。从生长中期和后期可以看出，次生林下大叶芹的株高都要比其他栽培模式要好，其中次生林阳坡大叶芹的高生长量最大。并且由表3的方差分析可以看出，各个标准地对于大叶芹株高的影响均达到了极显著的水平(p<0.01)，不同样地条件对大叶芹生长中期和生长末期展叶数的影响也达到了极显著水平(p<0.01)。对4个样地的大叶芹的生长状况进行多重比较，结果表明：退耕还林地和林缘栽培模式下的大叶芹株高与次生林下大叶芹的株高影响差异显著，退耕还林地大叶芹生长中期展叶树与其他模式差异显著。

3 讨论与结论

从上面的数据可以看出立地条件对大叶芹的生长影响较大， 3号样地(退耕还林地)和4号样地(林缘)的株高差异不显著的原因可能是由于4号样地为天然次生林林缘，植被少，只更新了红松和刺五加，3号样地内只更新了红松和水曲柳，红松、刺五加和水曲柳还处于幼龄阶段，植株比较小，光照也比较充足，不利于大叶芹的生长。通过调查发现，次生林下样地的土壤和小气候条件要好于退耕还林地，大叶芹喜欢生长在富含有机质的土壤中[10]，次生林下的枯枝落叶能提高土壤肥力，控制水土流失，而且根据光照强度和郁闭度的调查，在大叶芹生长的前两个阶段，对光照要求不严格，需要散光，次生林下生长环境属于稍微遮阴程度，完全能满足大叶芹这一生物学特性，植株在强光条件下生长不良，所以林下的小环境更适合大叶芹的生长[11]。这也与杨慧洁等[10]研究大叶芹在郁闭度为0.5～0.6的针阔混交林内有着良好的生长状态，尤其大叶芹到生长后期植株壮硕，种子量大的结论相一致。

株高、展叶数和质量都是衡量大叶芹生长的重要生长指标，株高和展叶数共同决定了大叶芹的质量，也就是决定了大叶芹的生长状况。无论从株高还是展叶数来看，坡耕地大叶芹和次生林下大叶芹的生长状况差异都很大，次生林下大叶芹的生长状况要明显好于坡耕地上的，从方差分析的结果来看，这一影响达到极显著水平。其中株高的差异更为明显，次生林阳坡大叶芹株高生长量最大。这是由于大叶芹本身喜半荫，适宜在郁闭度为0.5～0.6的林分下生长[10]，而且森林中有丰富的枯枝落叶层，它可以涵养水源，保持水土，再加上乔木以及各种生物和环境的互相影响,林下生物多样性丰富，减少病虫害的发生，为大叶芹的生长提供了更有利的条件，而坡耕地由于郁闭度小和土壤有机质含量低，不利于大叶芹的生长。