长白山区核桃楸在干旱林地的抗性响应

杜秀娟， 王刚狮， 杨雨春， 卢爱英， 王 君

(1. 山西林业职业技术学院， 山西 太原 030009； 2. 吉林省林业科学研究院， 吉林 长春 130033)

核桃楸(JuglansmandshuricaMaxim)又名胡桃楸、东北核桃，俗称山核桃，是长白山天然林中的优势树种，原产于黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西。在朝鲜北部和俄罗斯远东地区也有分布[1-3]，北京有种植[4]。其幼苗、幼树及成株呈聚集分布[5]。核桃楸的种质资源结实性状存在差异，干果的单株产量、干果质量、干果宽度等差异显著[6]。长白山核桃楸树体抗寒、速生，产品用途广，经济价值高[7]。

山西省位于华北地区黄土高原，丘陵山地较多，光照充足，属温带大陆性季风气候，种植核桃的自然条件优越[8]。核桃的栽植地主要为孝义、汾阳、交城、娄烦、孟县、太谷、左权、平顺、屯留等90余个县[9，10]。总面积34万hm2，实生核桃苗栽植面积10.67万hm2，良种面积达23.33万hm2[10]。核桃的栽培技术比较成熟，主要进行核桃优良苗木的培育和核桃园的建立[11-14]。品种主要是山西乡土树种，从辽宁和山东等地引进的树种，常年栽植，部分树种抗性较差。

山西省的太行山国有林管理局东山实验林场山地的特征与长白山特征极其相似，庄子上村的海拔也较高，生境特征相似，与长白山的地形较为相似，但山西省的光照充足，雨水较少[10]。将长白山区3个种源地(辉南县、红石镇、露水河镇)的核桃楸栽植在干旱林地，进行抗寒树种的干旱林地栽植技术探讨，以得出适宜的栽植、浇水、灌溉技术。

1 试验地与方法

1.1 试验地概况

太行山国有林管理局东山实验林场(以下简称东山实验林场)，地理位置37°54′47″N、112°45′27″E，海拔1 548.0 m，位于太原市东部。森林类型以灌木为主，主要为沙棘(HippophaerhamnoidesLinn.)、刺槐(RobiniapseudoacaciaLinn.)等。

庄子上村，地理位置37°56′48″N、112° 40′47″E，海拔1 241.1 m，位于太原市东部，地处丘陵山区，土壤为黄色土。林地以经济林为主，树种有苹果(MaluspumilaMill.)、杏(ArmeniacavulgarisLam.)、雪花梨(Pyrussorotina)。

1.2 样地设置与栽植

2021年，在全面踏查的基础上，根据海拔与林分概况，在东山实验林场选择优良地块，块状栽植；坡度大于20°、小于35°，穴状整地，定植穴采用鱼鳞坑。在庄子上村山顶平地进行全面整地，深耕45～60 cm。栽植密度为2 m×2 m(图1)。在东山实验林场栽植辉南县的3年生核桃楸苗，在庄子上村栽植红石镇和露水河镇的3年生核桃楸苗。

图1 核桃楸造林作业设计

1.3 抗旱栽植方法

苗木处理：苗木采用质量分数为31 %保水剂处理后进行运输，保水剂为天津三农金科技有限公司生产的地津牌“高效抗旱保水剂”，将保水剂喷洒到苗木上，每株喷洒1.1～1.3 mL。运输包装材料采用长纸箱。在中转地进行喷水保持苗木水分，每株喷水2 mL。

栽植后处理：栽植新苗后，立即浇水1 000～2 500 mL。干旱时第1遍浇水量，东山实验林场为1 500～2 500 mL，庄子上村为1 000～2 500 mL，直至水不下渗。以后干旱时，采取干旱时第1遍浇水方式浇水。

1.4 核桃楸对干旱林地的响应

成活率的统计方法：在随机取样法的基础上，采用“平行线”取样法，调查样地中的核桃楸苗的成活率。每个种源地调查3个样地，每个样地调查24株苗，逐一统计每块地核桃楸苗的成活数量，计算出成活率，取平均值，得出每个海拔处核桃楸栽植成活率。总的栽植成活率是高海拔与低海拔处的平均值。

树形指数对干旱林地的响应：采用地径，第一枝下树高，带叶树高，最大叶片的叶宽、叶长衡量核桃楸对干旱地的响应。随机取样法与“平行线”取样法相结合，调查每个种源栽植地。3个种源的栽植地，共计测量了15株样树(每个种源5株)。

1.5 数据的分析

采用SPSS 23.0和Excel 2010对数据进行统计分析。采用Turkey进行方差分析，分析0.05水平的差异显著性。采用主成分分析法分析树形指数的响应程度。

2 结果与分析

2.1 长白山核桃楸成活率对干旱的响应

核桃楸在东山实验林场和庄子上村的成活率见表1。可以看出，东山实验林场栽植的辉南种源平均成活率最高，为98.61 %。其次是庄子上村栽植的露水河种源，平均成活率是95.83 %。最低的是庄子上村栽植的红石种源，平均成活率为90.28 %。来自长白山区3个种源地核桃楸的平均成活率是94.91 %，其中，较高海拔的东山实验林场是98.61 %，较低海拔的庄子上村是93.06 %。

表1 核桃楸在东山实验林场和庄子上村的成活率

表1(续)

2.2 长白山核桃楸树形指数对干旱的响应

辉南、红石、露水河3个种源地的5月核桃楸，单株树形指数在干旱林地响应是不同的(见表2)。地径：辉南种源的最大，为0.96 cm；其次也是辉南种源，为0.86 cm；最小的是红石种源，为0.28 cm。第一枝下树高：红石种源最高，为70.00 cm；其次也是红石种源，为69.00 cm；最小是辉南种源，为40.00 cm。叶宽：最宽是14 cm，辉南、红石、露水河种源最宽值相同。叶长：最长是17 cm，为红石种源。

表2 核桃楸5月在东山实验林场和庄子上村的树形指数

5月地径的响应(见表3)，辉南种源最大，为0.67 cm；其次是红石种源，为0.50 cm；最小的是露水河种源，为0.40 cm。地径、叶宽、叶长指数在辉南、红石、露水河种源间没有差异，第一枝下树高、带叶树高指数，红石与露水河种源差异显著(P=0.003，P≤0.05；P=0.008，P≤0.05)。

表3 树形指数5月差异显著性方差分析

辉南、红石、露水河3个种源地的6月核桃楸，单株树形指数在干旱林地响应是不同的(见表4)。地径：辉南种源最大，为0.780 cm；其次也是辉南种源，为0.726 cm；最小的是红石种源，为0.372 cm。第一枝下树高：红石种源最高，为75.00 cm；其次是辉南种源，为71.50 cm；最矮的也是辉南种源，为40.00 cm。叶宽和叶长：最大值是辉南种源，分别为19.00 cm、27.00 cm；其次是露水河种源，分别为18.50 cm、24.00 cm；最窄和最短的也是辉南种源，分别为10.00 cm、10.00 cm。

表4 核桃楸6月在东山实验林场和庄子上村的树形指数

6月地径的响应(见表5)，辉南种源最大，为0.612 cm；其次是红石种源，为0.607 cm；最小的是露水河种源，为0.486 cm。地径、叶宽、叶长在辉南、红石、露水河种源间没有差异。第一枝下树高红石种源显著高于辉南和露水河种源(P=0.012，P≤0.05；P=0.05，P≤0.05)。

表5 树形指数6月差异显著性方差分析

2.3 树形指数对干旱林地响应的主成分分析

将5月地径、5月第一枝下树高、5月带叶树高、5月叶宽、5月叶长、6月地径、6月第一枝下树高、6月叶宽、6月叶长构成矩阵，采用SPSS 23.0进行统计，方差结果见表6，前4个主成分的累积贡献率达到85.291 %，且特征值大于1，选取4个主成分表现树形指数对干旱林地的响应。

表6 解释的树形指数总方差

树形指数主成分得分见表7，可以看出，第一主成分，5月地径、5月第一枝下树高、5月带叶树高、5月叶长、6月第一枝下树高有较大载荷；第二主成分，5月第一枝下树高、5月带叶树高、6月叶宽、6月叶长有较大载荷；第三主成分，5月叶宽、5月叶长、6月叶宽有较大载荷；第四主成分，5月地径、6月叶宽有较大载荷。

表7 树形指数主成分得分

3 结论与讨论

长白山区核桃楸以较高的成活率94.91 %响应山西省干旱的丘陵山地和经济林地，东山实验林场的成活率98.61 %，庄子上村是93.06 %，成活率与采用天津三农金科技有限公司的地津牌“高效抗旱保水剂”有很大关系，每株苗木施用1.1～1.3 mL。苗木采用保水剂处理后进行运输，可以延长苗木的保水率和保水时间，进而提高栽植苗的成活率。另外，在中转地喷水保持苗木湿润，也提高了苗木在运输过程中对水分的保持能力。栽植新苗后，立即浇水1 000～2 500 mL。干旱时第1遍浇水量，东山实验林场为1 500～2 500 mL；庄子上村为1 000～2 500 mL，直至水不下渗。以后干旱时，采取干旱时第1遍浇水方式浇水。这样提高了干旱林地水分的供给，进而促进了苗木的成活。

核桃楸的树形指数，5月、6月地径，东山实验林场栽植的辉南种源最大，其次也是辉南种源，最小的是栽植在庄子上村的红石种源；第一枝下树高是红石种源最高，最小是辉南种源。5月叶宽最大值与叶长最大值不是同一样树，叶宽最宽是14 cm，辉南、红石、露水河种源的最宽值相同。叶长最长是17 cm，为红石种源；6月叶宽和叶长最大值是辉南的种源，最窄和最短的也是辉南种源。树形指数的这些响应与种源地的生境特征和气候有关[15-17]。地径的响应，东山实验林场栽植的辉南种源最大，其次是庄子上村栽植的红石种源，最小的是栽植在庄子上村的露水河种源。这与在长白山区购买的种苗特征有关，辉南地区的海拔低，相同苗龄种苗的地径较大；而露水河的海拔较高，气温较低，相同苗龄的种苗地径较小。栽植后的苗木地径，即使在干旱林地，地径大的生长也自然快[15-17]。

单株叶片的生长，5月的辉南、红石、露水河种源最宽值都是14 cm，叶长最长是17 cm，为红石种源。到6月时，叶宽和叶长最大值是辉南的种源，分别为19.00 cm、27.00 cm，其次是露水河种源，分别为18.50 cm、24.00 cm，最窄和最短的是辉南种源，分别为10.00 cm、10.00 cm。栽植在干旱地辉南的苗木，地径较大，苗高其次，水分和营养可以很快输送到叶片；而地径小，树高较高的露水河苗木，水分和养分也很快能供给到叶芽和叶片[18，19]。因此，较小苗木叶长和叶宽生长较快，能够很好地在干旱林地生长，适应干旱的立地条件[15，19，20]。5月，红石种源的叶宽和叶长平均值最大，分别为11.70 cm、15.80 cm，辉南种源叶宽和叶长的平均值最小；6月，露水河种源的叶宽和叶长平均值最大，分别为13.70 cm、19.10 cm，辉南种源的叶宽和叶长平均值最小。庄子上村海拔较东山实验林场低些，因此，庄子上村的露水河、红石种源的叶片较大，而栽植在实验林场的辉南种源叶片较小。

地径、叶宽、叶长指数在辉南、红石、露水河种源间没有差异。树高是红石种源最高，其次是辉南种源，露水河的最矮。5月，第一枝下树高、带叶树高指数，红石种源与露水河种源差异显著(P=0.003，P≤0.05；P=0.008，P≤0.05)。6月，第一枝下树高红石种源显著高于辉南和露水河种源(P=0.012，P≤0.05；P=0.05，P≤0.05)。这也与购买的种苗特征有关，红石种苗较高，辉南种苗其次，露水河的种苗最小。因此，栽植后，较高种苗生长较快些[21，22]。

树形指数的主成分分析，5月地径、5月第一枝下树高、5月带叶树高、5月叶长、6月第一枝下树高有较大载荷，对树木的影响较大。5月树苗的地径、第一枝下树高、带叶树高值较大；6月第一枝下树高值较大，叶片的生长较为旺盛。