绒毛皂荚特定森林环境育苗技术组合与常规育苗对比试验

旷柏根 曾臻 谢咏红 文儒仁 周春桃

摘要  ［目的］提高绒毛皂荚场地发芽率，加速种群回归。［方法］在特定的森林环境进行育苗技术组合试验，并以苗圃常规育苗为对照，研究不破坏林地环境的小铲破土和地表播种+死地被物多种覆盖方式技术组合对发芽率与苗木生长的影响。［结果］小铲破土播种或地表播种加4种不同死地被物覆盖方式技术组合的场地发芽率分别为（A1）61.67%、（A2）55.56%、（A3）61.11%、（A4）57.22%，均高于常规育苗（CK）的35.03%； A1小铲破土播种后，盖1 cm厚表层有机土+3 cm厚粗腐殖质+未分解的枯枝落叶组合和A3种子直播土壤地表后，盖3 cm厚的粗腐殖质+未分解枯枝落叶同为最佳组合；常规育苗的苗木成苗率（成苗数与发芽数之比×100%）与苗木生长量略高于其他处理；但从成苗数的绝对数比较，CK小于A1、A2、A3、A4处理的106、85、95和88株。［结论］特定的森林環境母树下小铲破土或地表播种后+林地死地被物覆盖组合育苗是提高场地发芽率和成苗数的有效方法。

关键词  绒毛皂荚；特定森林环境；死地被物覆盖组合；育苗

中图分类号  S723.1  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）09-0084-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.09.018

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Comparative Study of Combined Seedling Cultivation Technology and Conventional Seedling Cultivation of Gleditsia vestita in Specific Forest Environment

KUANG Bai-gen1， ZENG Zhen2， XIE Yong-hong1 et al

（1.Nanyue Arboretum in Hunan Province， Hengyang， Hunan 421900;2.Hengyang City Forestry Bureau，Hengyang， Hunan 421200）

Abstract  ［Objective］In order to improve the germination rate of Gleditsia vestita in the field and accelerate the population regression. ［Method］The combined seedling cultivation technology test was carried out in a specific forest environment and compared with the conventional seedling cultivation in the nursery. In this research， the effects of technology combination including small shovel breaking， surface seeding and dead cover on germination rate and seedling growth were studied. ［Result］The results showed that the germination rates of small shovel breaking seeding or surface seeding combined with 4 different dead cover were （A1） 61.67%， （A2） 55.56%， （A3） 61.11% and （A4） 57.22%， respectively， which were higher than the （A5） 35.03% of conventional cultivation seedling. Both A1 （seeds were planted after the small shovel broke the soil， and covered by 1cm thick surface organic soil + 3 cm thick coarse humus + undecomposed litter layer） and A3（seeds were sown on the surface of the soil， and covered with 3 cm thick coarse humus + undecomposed litter layer） are the best combination.The seedling rate （ratio of seedling number to germination number × 100%） and seedling growth quantity of conventional cultivation seedling were slightly higher than those of other treatments， which indicated the importance of seedling management. However， from the comparison of the total number of seedlings， the conventional cultivation （60 seedlings） were smaller than A1-A4 treatments （106， 85， 95 and 88 seedlings， respectively）. ［Conclusion］It is an effective seedling method to increase germination rate and seedlings number in a specific forest environment under the mother tree by using the combination of shovel breaking or surface seeding with forest dead litter covering.

Key words  Gleditsia vestita;Specific forest environment;Dead litter layer cover combination;Seedling cultivation

基金项目  湖南省林业科技创新项目“濒危植物绒毛皂荚传粉生物学及繁育系统研究”（XLKY202222）。

作者简介  旷柏根（1976—），男，湖南南岳人，高级工程师，从事珍稀濒危植物种质保护和引种驯化研究。

收稿日期  2023-07-01

绒毛皂荚（Gleditsia japonica var.velutina）属豆科皂荚属，极危种［1］，濒临灭绝，国家一级保护野生种（2021版）［2］，并被列入国家优先保护的《极小种群名录》［3］。其同时具有濒危、珍贵、稀有的特征［4］，全球仅1个分布点［5］（南岳衡山红旗村和龙凤村所夹南天门北向山脊两侧山坡谷地，简称南天门北侧山地），整个野生种群只有10株，由于物种的繁殖力弱及生存环境的破坏退化，野生种群所在群落已经不具备天然更新能力［6］，运用常规的原生林内人工下种（或落果）都难于发芽出苗［7］，圃地育苗的发芽率低（10%［8］～40%［9］），给其种群的恢复增加了难度。为实现种群的野生回归，探讨提高场地发芽率的新方法，笔者于2022年在出现自然更新苗的林地，进行了特定森林环境林地与苗圃常规育苗的对比，以及林地育苗技术组合对其发芽率的影响的田间试验。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

试验地设在消防站侧柳杉、绒毛皂荚混交林内。海拔692 m，西南向，中下坡，斜坡（15°～25°）［10］；土壤为山地黄棕壤；林龄40年以上；死地被物（又称枯落物）由绒毛皂荚、日本柳杉等树种凋落物形成。林内温湿环境较稳定，人为干扰很轻。森林死地被物的3个水平亚层次分层较完全，即未分解的有机物组成的枯落物亚层（L层，简称未分解枯落物层）、部分分解的有机物组成的枯落物亚层（F层，简称半分解枯落物层）和由大部分分解良好的无定形有机质组成的粗腐殖质亚层（H层，简称粗腐殖质层）［11］。浅地表腐殖质层（或称有机质层或淋溶层）发育较好。林内乔木层高19.5 m，生长季盖度［12］0.95，冬季0.85。建群种柳杉、绒毛皂荚呈小块状间种于柳杉间，1983年定植进入主林层，已有3株结果母树。母树下出现自然更新苗102株。田间试验区组设于母树附近的斜坡地，以南岳树木园苗圃常规方法育苗作对照，以探讨特定森林环境下育苗技术组合与常规育苗地种子发芽率的差异性，及其对种子发芽率与苗木生长的影响。

1.2  研究内容

在特定森林环境下，研究绒毛皂荚母树林下斜坡地小铲破土播种和直接地表播种+林地死地被物覆盖方式对绒毛皂荚发芽率、成苗率和苗木生长的影响，及其与常规育苗的差异性。

1.3  试验设计

母树林下斜坡地设B1、B2、B3 3个区组（3次重复），每区组设4个小区（处理），随机区组设计。4个处理：A1为小铲破土播种（即用宽约3 cm的小铲破土后放入种子）后，盖1 cm厚表层有机质土+3 cm厚粗腐殖質+未分解枯枝落叶（覆盖的枯落物厚度以不见下层有机物为限度）；A2为小铲破土播种后，盖1 cm厚的表层有机质土+未分解的枯枝落叶；A3为种子直播土壤地表（有机质土层表面）后，盖3 cm厚的粗腐殖质+未分解枯枝落叶；A4为在地表铺1 cm厚粗腐殖质后播种+盖2 cm厚的粗腐殖质+未分解枯枝落叶。每个小区设30个下种点，每点下种2粒。在南岳树木园苗圃地设1个区组（A5，CK），每个小区设30个下种点，每点下种2粒，3次重复［13］。

1.4  试验方法

2022年3月16日下种，单点下种，母树林下每区组内小区依水平带设置；下种时将种子放入设计下种点内，下种后按不同处理进行地面铺设和播种后覆盖。覆盖物来源于林地育苗地段的死地被物层中每个亚层的有机物；覆盖完以后用细钢网罩罩盖（防鼠害）。下种后只作封禁管理，使其处于自然状态。常规育苗试验设置点按常规育苗方法进行，即细致整地，生石灰消毒，开播种沟，内填5～6 cm黄心土，按设计要求下种，点播，再覆盖1 cm厚的黄心土，细钢网罩罩盖，中耕除革，旱时灌水等。下种后前90 d每30 d观察1次，记录发芽、出苗、苗情变化；6月记录保存苗1次，12月记录成苗株数和成苗率（年底成苗数与发芽数的百分数）。

2  结果与分析

2.1  发芽率比较

由表1可知，在自然斜坡地的区组试验中，A1、A2、A3、A4 4个处理均出现较明显的差异，绒毛皂荚场地平均发芽率分别为61.67%、55.56%、61.11%、57.22%，处理间差值较大。A1、A2间与A3、A4间差值大于A1、A3间与A2、A4间，且都大于CK的35.03%。经方差分析与显著性检验［13］可知，处理间和误差的平方和分别为1 449.19（SSi）和462（SSe），均方分别为362.29（MSi）和46.20（MSe），计算F值为7.84**，临界F0.01（4，10）为5.99，P＜0.01，由此可知，处理间绒毛皂荚发芽率的差异极显著。

为进一步分析上述处理平均数两两差异显著（极显著）或不显著（极不显著），进行了多重比较［13］，给出的统计推断是在10个差数中，有5个差数不显著，1个差数显著，3个差数极显著。多重比较结果表明，A1处理的发芽率极显著高于CK（P<0.01），显著高于A2处理（P<0.05）；A3和A4处理极显著高于CK（P<0.01）。这说明特定森林条件下，母树林内自然斜坡地无论是小铲破土播种还是地表直接播种，与各种死地物覆盖方式组成播种覆盖组合，其发芽率均显著高于CK，前者比后者高出58.61%～76.05%。在特定森林环境中的4个处理中，其发芽率从大到小依次为A1、A3、A4、A2，且A1处理较A2处理高出11.00%，A3和A4处理分别高出A2处理9.99%和2.99%。

2.2  成苗数和成苗率比较

成苗是保障苗木出圃的基础，种子发芽出苗到苗木成苗出圃，受环境条件变化和管理措施的影响，成苗数和成苗率的高低可以反映出这种影响大小。5个处理的成苗数和成苗率见表2。

2.2.1

成苗数。A1、A2、A3 A4处理的成苗数分别为106、85、95、88株，均高于CK的60株，成苗数高出CK 41.67%～76.67%。可见，特定森林环境林下母树附近自然斜坡地死地被物覆盖方式组合育苗有较高的成苗数。特定森林环境林下的4个处理，其成苗数高低分布趋势同发芽率分布趋势。

2.2.2

成苗率。A1、A2、A3 A4处理成苗率分别为95.77%、85.59%、84.94%、84.33%，除A1处理外，均略低于CK的95.23%，但差值较小（P＞0.05）。

2.3  生长量比较

由表2可知，特定森林环境母树附近的4个处理地径在1.66～1.93 mm，平均1.81 mm；苗高在12.24～13.59 cm，平均12.81 cm。4个处理中最大（A1）和最小（A3）苗高相差11.03%，地径相差16.27%; 苗高最小差值出现在A4处理和A3处理间，相差1.31%，A1处理和A2处理间相差4.54%;地径最小差值出现在A4处理和A3处理间，相差6.63%，A2处理和A1处理间相差2.66%。特定森林环境中4个死地被物覆盖组合苗木生长量间的变化较小，但平均地径低于CK 27.89%，平均苗高低于CK 20.93%。这进一步说明苗木发芽出土以后，苗木管理是十分重要的。

3  结论与讨论

3.1  结论

在特定森林环境中，小铲破土播种或地表直接播种后，其上覆盖死地被物的育苗组合是一种较常规育苗发芽率高出很多的新育苗技术组合；育苗后地上覆盖林地3 cm厚的粗腐殖质+枯枝落叶是提高绒毛皂荚场地发芽率的关键；常规育苗的成苗率和苗木生长量略高于或高于其他地被物覆盖育苗组合，苗木管理的重要性不能忽视，但从绝对成苗数比较，常规育苗数仍小于其他4个处理；特定森林环境中，母树林内小铲破土播种后，盖1 cm厚表层有机土+3 cm厚粗腐殖质+未分解的枯枝落叶组合，是一个优良组合。

3.2  讨论

自1982年绒毛皂荚作为新种发表［14］以来，由于母树稀少，种子来源困难，苗木的繁殖技术是林业科技人員关注的重点，特别是湖南省南岳树木园自1978年成立以来，一直将包括绒毛皂荚在内的珍稀濒危植物作为研究重点，同时还开展过绒毛皂荚繁殖技术的专题研究［9］，包括该试验结果，其常规育苗法的发芽率难以突破40%［8-9］，郭椿龙［8］进行过一些育苗试验，其场圃发芽率尚未达到树木园的水平。场地的低发芽率成为其发展的瓶颈。该试验研究将绒毛皂荚的场圃发芽率提高到55.56%～61.67%。

绒毛皂荚分布地（包括原生地和栽培区）是受森林公园或自然保护区（试验区）保护的，不能有大干扰。特定的森林环境是一类没有或很少有人类干扰的林龄在40年以上的森林，显著的特点是林内形成了深厚的层次完全的死地被物层和土壤有机质层。这为绒毛皂荚发芽提供了适宜环境。这种环境下的死地被物也不宜扰动，小铲破土播种加死地被物覆盖物育苗组合不会对林地造成大的扰动，其覆盖物也是林地死地被物的回归，是一类环境友好型技术组合，可以在这种保护型场地应用。

参考文献

［1］ 汪松，解焱.中国物种红色名录：第1卷［M］.北京：高等教育出版社，2004.

［2］ 国家技术监督局.林木种质资源保存原则与方法：GB/T 14072—1993［S］.北京：中国标准出版社，1993.

［3］ 极小种群植物——绒毛皂荚［R］.2022-07-01.

［4］ 国家重点保护野生植物名录［2021年9月7日国家林业和草原局，农业农村部公告（2021年第15号）；国务院2021年8月7日批准］［EB/OL］.（2021-09-08）［2022-07-28］.https：//www.Forestry.gov.cn/search/11057.

［5］ 中国科学院植物研究所.中国珍稀濒危植物［M］.上海：上海教育出版社，1989：190-191.

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［10］ 袁正科.退化山地的生态恢复［M］.长沙：湖南师范大学出版社，2015：28.

［11］ 生态学名词审定委员会.生态学名词［M］.北京：科学出版社，2006：55.

［12］ 普里切特W L.森林土壤性质及管理［M］.程伯容，许广山，庄秀屏，等译.北京：中国林业出版社，1987：47-48.

［13］ 刘永建，明道绪.田间试验与统计分析［M］.4版.北京：科学出版社，2022：13-15，93-107.

［14］ 李丙贵.湖南皂荚属一新种［J］.云南植物研究，1982（2）：169-170.