王克瀚

(遼寧省經(jīng)濟林研究所,遼寧 大連 116031)

楊樹理想株型的選擇研究分析

王克瀚

(遼寧省經(jīng)濟林研究所,遼寧 大連 116031)

本文是從楊樹的樹冠、生物量、根型、葉面積和分枝角度等5方面來研究楊樹的株型；通過試驗數(shù)據(jù)對照分析確定粗枝寬冠和細(xì)枝窄冠為楊樹最佳的理想株型。

楊樹；理想株型

關(guān)于作物株型的研究，事實上在出現(xiàn)“株型”這一概念之前就己經(jīng)開始了。早在1932年Heath等指出葉片的姿態(tài)和數(shù)量是決定物質(zhì)生產(chǎn)差異的重要因素，因而提出作物的株型問題。20世紀(jì)50年代，門司和佐伯把冠層密度和消光系數(shù)的概念引進作物群體冠層結(jié)構(gòu)分析，從而為株型理論的研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。上世紀(jì)50年代末我國的矮化育種是株型改良的初始階段。1960年角田重三郎首先根據(jù)他對水稻、大豆和甘薯的試驗研究，提出了耐肥性與株型的關(guān)系及不同肥水條件下，莖葉同化系統(tǒng)的理想型。1968 年澳大利亞農(nóng)學(xué)家Donald 提出了植物理想株型的理論，即植物理想株型包含了在特定的栽培系統(tǒng)中能夠獲得最多的最終產(chǎn)物的各種理想的植物特性，目前這一理論已經(jīng)成為選擇育種和分子育種的目標(biāo)和定律。Donald 的理想株型概念已經(jīng)在農(nóng)作物育種中產(chǎn)生了很好的效果， 最近它也被應(yīng)用到樹木育種中，包括楊樹育種[1～3]。

樹木株型一般是指喬木樹冠形狀，即冠型。樹冠是全部分枝、葉的總稱。a、按樹冠長度區(qū)分冠型有：長冠型樹冠、中長型樹冠和短冠型樹冠3種。b、按樹冠幅度區(qū)分冠型有：窄冠型樹冠、中幅型樹冠和寬冠型樹冠3種。c、樹冠綜合型有：多種形狀，如圓錐體形、圓柱體形、塔形、長方體形、橢圓形、卵形、球形、半球形、扇形、自然開心形、疏散分層形、傘形等。此外，還有更多不規(guī)則的樹冠形狀。在高密度、灌溉、集約經(jīng)營系統(tǒng)下的楊樹速生豐產(chǎn)林的理想株型，其樹冠形態(tài)特征為：枝椏朝上，與樹干夾角小，形成長而窄的樹冠；大量的當(dāng)年生枝條；枝上葉片密度大；樹冠上部葉片大，直立向上，樹冠下部葉片小，水平展開；樹冠上部長短枝條比例高；能快速自然修枝，常常把這樣的株型確定為理想株型[4～5]。

1 試驗概況

試驗地位于遼寧省錦州市，年平均氣溫8.7℃，降水量610 mm，無霜期180 d，本項研究時間為2015年9月中旬，實驗材料選擇于2007年春中國林科院與遼寧省楊樹研究所金城苗圃合作試驗的8 a生的活立木，栽植密度為3 m×4 m。從25個無性系中選擇生長良好無病蟲害發(fā)生的97號楊、渤豐1號、京2號楊3個品種各一株作為試驗材料；試驗的儀器有：油鋸、公斤秤、三角尺、米尺、烤箱、天平、打孔器等。伐倒后的基本數(shù)據(jù)如表1。

表1 伐倒后的基本數(shù)據(jù)

2 試驗方法

楊樹理想株型參考標(biāo)準(zhǔn)有很多，最主要的參考標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該從樹冠、生物量、根型、葉面積、分枝角度等幾方面考慮。

2.1 株型冠型的研究

樹冠冠幅的大小在一定程度上體現(xiàn)了樹冠的結(jié)構(gòu),影響到生物量的積累，樹冠特征因子如冠幅、冠長、葉面積、葉干重等對林木生長、生理特性具有極其重要的影響。樹冠特性通過影響光合與蒸騰效率來影響林木生長[6～7],所以冠層特性應(yīng)與生物量有密切相關(guān)性；本項研究的方法是將活立木伐倒后用米尺分別測量東西和南北方向的樹冠的長度。

2.2 株型生物量的研究

本項研究采用的是全稱重法，就是將樹木伐倒后摘除樹葉之后分別稱其樹干和樹枝的總重量，取部分枝、皮、葉測量干鮮重。

2.3 株型的根型的研究

本項研究的方法是將根系周圍的土挖至不破壞根須為止，將根須完全裸露之后用米尺分別測量不同生長方向的根須長度。

2.4 株型葉面積的研究

采用直接測量方法，將部分樹葉采回實驗室后用打孔器將樹葉打成若干個孔，打孔器直徑為1.3 cm；分別測量葉面重、葉孔重、葉片數(shù)、葉孔數(shù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)最后計算出單片的葉面積[8-9]。計算公式：

葉片重/葉孔重=葉面積/葉孔面積

2.5 株型的分枝角度的研究

本項研究采用的方法是伐倒后的樹木用三角尺分別測量一輪、二輪和三輪生枝的分枝角度。

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 冠型分析

從表2可以看出；楊樹株型的樹冠可以為分為粗枝寬冠型和細(xì)枝窄冠型，從3個試驗材料可以看出渤豐1號楊為寬冠型，97號楊為窄冠型，京2號楊為常規(guī)冠型。

表2 冠幅和冠長

3.2 生物量分析

從表3可以看出渤豐號楊在3個品種當(dāng)中樹干最重、側(cè)枝最輕；根最輕；京2號楊樹干最輕、側(cè)枝最重、根最重；從這個數(shù)據(jù)可以看出京2號楊樹干在整棵樹中所占比例較小，而渤豐1號楊樹干比重較大；說明渤豐1號楊出材率可能較高些。從表4可以看出97枝干鮮比重最大，渤豐1號楊皮干鮮比重最大、京2葉的干鮮比重最大；結(jié)合表3和表4可以看出京2號楊的生物量比重相對較大。

表3 枝、干、根的總重量

表4 枝、皮、葉干鮮重

3.3 根型分析

從表5可以看出京2號楊的側(cè)根較多但長度較短，渤豐1號楊的側(cè)根較少但長度較長，97號楊的側(cè)根不多也不長，從這些數(shù)據(jù)可以看出渤豐1號楊根須生長發(fā)達具有較強的吸水能力可以給樹木生長提供良好營養(yǎng)成分。

表5 根須生長方向及長度

3.4 葉面積分析

通過等比公式計算得出3個無性系的葉面積指數(shù)值，從表6可以看出京2號楊的葉面積值最大，渤豐1號楊和97號楊葉面積相差比較小幾乎等同。

表6 葉面積指數(shù)

3.5 分枝角度分析

從表7可以看出97號楊無論從哪一級輪生枝來看分枝角度都是比較小，屬于窄冠型，渤豐1號楊的1級到3級的輪生枝分枝角度都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于97號楊和京2號楊可以說屬于寬冠型。

表7 不同側(cè)枝生長角度

4 結(jié)論

首次劃分楊樹株型類型并確定紙漿材理想株型楊樹品種，從本文的研究數(shù)據(jù)分析，楊樹株型根據(jù)不同測量標(biāo)準(zhǔn)可以分成不同類型，本文通過5個要素的數(shù)據(jù)對照統(tǒng)計分析最終確定兩種株型可能為楊樹的理想株型，分別為粗枝寬冠型輪生枝明顯代表渤豐1號楊；細(xì)密枝窄冠型代表97楊；當(dāng)?shù)貙φ辗N常規(guī)輪生枝不明顯，常規(guī)冠型代表京2號楊，其中：渤豐1號楊生長量最大，是單位面積生物量最高的品種。

[1] 趙良能,龔固堂,劉軍.楊樹起源與進化的探討[J].四川林業(yè)科技,2016,(01):4～12.

[2] 牛正田，張綺紋，彭鎮(zhèn)華，等.國外楊樹速生機制與理想株型研究 進展[J].世界林業(yè)研究，2006(2)：23～27.

[3] 陳成,程瑞香.速生楊木改性研究進展[J].森林工程,2014,30(5):27～29.

[4] 李小冬,蔡璐,張瑜,等.不同性別楊樹應(yīng)答低氮脅迫的生理學(xué)研究[J].森林工程,2016,32(6):24～29.

[5] 杜宏彬，朱 勇，吳升仕.栽培植物株型的選擇與塑造[J] ．安徽農(nóng)業(yè)通報．2011：22～097～002.

[6] 時明芝,李桂蘭.平原地區(qū)楊樹人工林陽性冠幅與胸徑關(guān)系的研究 [ J].林業(yè)資源管理,2006(2):71～74.

[7] 葉舒,范文義,孟慶巖.基于高分一號數(shù)據(jù)的PROSAIL模型葉面積指數(shù)反演[J].森林工程,2016,32(4):18～21.

[8] 常穎,范文義,溫一博.帽兒山地區(qū)森林葉面積指數(shù)生長季動態(tài)研究[J].森林工程,2016,32(4):1～6.

[9] 郭孝玉，孫玉軍，王軼夫，等．基于改進人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的植物葉面積測定[J]．農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2013(02).

Analysis of the Selection of Ideal Plant type of Poplar

WANG Ke-han

(Liaoning Institute of Economic Forestry,Ddlian 116031，Liaoning，China)

In this paper,from such five aspects as poplar canopy,biomass,leaf area,root type and branching angle,studies were made of the poplar plant type;and through the experiment data comparison analysis,it was determined that the best ideal plant types of poplars were thick branch with wide crown or twigs with narrow crown.

Poplar,Ideal plant type

2017-01-03

王克瀚(1989-)，男，本科，助理工程師，從事經(jīng)濟林栽培與技術(shù)管理。

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.02.017

S718

A

1003-5508(2017)02-0097-03