呂 家,范春楠,任飛燕,李 婧,郭夢(mèng)媛,郭忠玲
(1.北華大學(xué)林學(xué)院,吉林 吉林 132013;2.吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院,吉林 長(zhǎng)春 130022)
紫椴(Tiliaamurensis)又稱(chēng)籽椴,為椴樹(shù)科椴樹(shù)屬落葉大喬木,樹(shù)高可達(dá)20多m,是落葉闊葉林或針闊混交林的重要組成樹(shù)種[1],常與紅松(Pinuskoraiensis)、色木槭(Acermono)、水曲柳(Fraxinusmandschurica)、風(fēng)樺(Betulacostata)、蒙古櫟(Quercusmongolica)、春榆(Ulmusdavidiana)、冷杉(Abiesfabri)等形成椴樹(shù)闊葉紅松林或椴樹(shù)闊葉林.紫椴在林內(nèi)具有較強(qiáng)的水源涵養(yǎng)功能,可在提高植物多樣性方面起到重要作用.紫椴根系發(fā)達(dá),易萌蘗,庇蔭性較好,耐寒性較強(qiáng),且抗性強(qiáng).近年來(lái),已有關(guān)于紫椴育苗[2]、造林[3]、不定根解剖[4]等方面的報(bào)道.鄒學(xué)忠等[5]、趙剛等[6]的紫椴造林立地和密度研究顯示,用于造林的1 a生紫椴苗的規(guī)格地徑必須大于或等于0.4 cm,苗高大于或等于30 cm,主根長(zhǎng)大于或等于18 cm;劉強(qiáng)等[7]研究確定了紫椴不同林型的主伐年齡和輪伐期.紫椴材質(zhì)極佳,常用來(lái)做家具、裝飾、單板等.紫椴花是一種重要蜂蜜來(lái)源,具有較高的藥用價(jià)值[8].我國(guó)椴木需求量大[9],市場(chǎng)價(jià)格較相同等級(jí)的樺木和松木高[10].由于生物學(xué)特性限制,椴樹(shù)天然和人工更新困難,加上長(zhǎng)期以來(lái)重采輕育,資源恢復(fù)非常緩慢.在1999年原國(guó)家林業(yè)局公布的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄(第一批)》中紫椴被列為國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物;按照IUCN評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),紫椴被評(píng)為“易受害”(易危)(VU)等級(jí).
紫椴主要分布在我國(guó)東北三省,由于多年的過(guò)度采伐和破壞,紫椴種群的數(shù)量和質(zhì)量逐年下降,胸徑大于20 cm的紫椴已很少見(jiàn).通過(guò)不同保留密度研究,探索紫椴的生長(zhǎng)變化,可為紫椴苗木的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供理論依據(jù),充實(shí)和完善紫椴育苗的主要技術(shù)手段,對(duì)增加經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)紫椴苗木產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以及優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)科學(xué)育苗具有重要意義.合理的育苗密度是提高苗木質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要因素[11],可以節(jié)約成本、減少浪費(fèi),有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境,為優(yōu)產(chǎn)、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).近年來(lái),未見(jiàn)關(guān)于紫椴幼苗合理保留密度的報(bào)道.本文將測(cè)定不同育苗密度紫椴幼苗生長(zhǎng)量,包括苗高、地徑、生物量等,通過(guò)差異性分析,確定最適宜紫椴生長(zhǎng)的密度條件.
研究地位于吉林省吉林市龍?zhí)秴^(qū)江密峰新山村苗圃,地理坐標(biāo)為44°14′32.51″N,126°26′15.73″E,海拔239.70 m.該地氣候?qū)僦袦貛Ъ撅L(fēng)氣候.土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.12 g/kg,全磷為0.606 3 g/kg,全鉀為14.716 6 g/kg,有機(jī)質(zhì)為59.330 7 g/kg,速效氮為211.437 5 mg/kg,速效磷為32.968 0 mg/kg,速效鉀為147.052 4 mg/kg,pH為3.69.
2019年春季在苗床播種紫椴種子,在6月份紫椴出苗完全后,當(dāng)年每個(gè)小區(qū)(1 m×1 m)按50、70、90、110、130、150株/m26個(gè)密度梯度間苗,每個(gè)密度處理3個(gè)重復(fù),進(jìn)行正常的田間管理.9月份每個(gè)試驗(yàn)處理選擇紫椴優(yōu)勢(shì)苗木30株,用游標(biāo)卡尺、卷尺分別測(cè)量地徑與株高,計(jì)算高徑比.10月份生長(zhǎng)結(jié)束后,將各處理紫椴幼苗(10株)取樣帶回室內(nèi).洗凈后晾干,分根、徑、葉分別裝入信封,置于105 ℃烘箱烘干10 min,再在65 ℃下烘干至恒重.用電子天平(±0.01 g)稱(chēng)量,計(jì)算苗木莖干和根干生物量,統(tǒng)計(jì)整株生物量.
利用Excel 2013軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和初步處理,利用SPSS 10.0分析軟件進(jìn)行方差分析,利用Origin 2018 64Bit軟件繪圖.
不同大寫(xiě)字母表示不同保留密度地徑差異顯著, 不同小寫(xiě)字母表示不同保留密度苗高差異顯著.圖1 不同保留密度紫椴幼苗生長(zhǎng)量Fig.1 Growth of Tilia amurensis seedlings with different retention densities
測(cè)量紫椴幼苗不同保留密度苗高、地徑,繪制苗高和地徑生長(zhǎng)量直方圖,見(jiàn)圖1.由圖1可見(jiàn):不同保留密度下,紫椴幼苗的苗高、地徑生長(zhǎng)存在差異.隨著密度的增加,地徑呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),拐點(diǎn)在90株/m2,此時(shí)苗高最大(27.99 cm),地徑也最大(73.19 mm).經(jīng)多重比較發(fā)現(xiàn):苗高和地徑除密度為90株/m2和110株/m2沒(méi)有顯著差異外,與其他密度或多或少地存在差異.
苗木高徑比是衡量苗木質(zhì)量的重要指標(biāo),為了解不同密度對(duì)苗木高徑比的影響,分析了不同保留密度下苗木高徑比的變化情況,結(jié)果見(jiàn)圖2.由圖2可見(jiàn):紫椴保留密度控制在90 株/m2時(shí)具有較小的高徑比,且與其他保留密度間沒(méi)有顯著差異.
紫椴不同保留密度下的幼苗生物量見(jiàn)圖3.由圖3可見(jiàn):隨著保留密度的提高,幼苗總生物量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),種植密度在90株/m2時(shí)生物量最高(6.25 g);密度為150株/m2時(shí),生物量最低.從生物量分配來(lái)看,根生物量>莖生物量>葉生物量,根生物量占整株生物量的48%左右,莖生物量在34%~43%,葉生物量在9%~17%,說(shuō)明密度的改變可以改變植物體向地上和地下部分生物量的分配.多重比較也發(fā)現(xiàn),90株/m2與150株/m2保留密度生物量存在顯著差異,其他密度之間差異不明顯.
不同小寫(xiě)字母表示不同保留密度高徑比差異顯著.圖2不同保留密度幼苗高徑比Fig.2Height diameter ratio of seedlings withdifferent retention densities不同小寫(xiě)字母表示不同保留密度生物量差異顯著.圖3紫椴不同保留密度幼苗生物量Fig.3Biomass of Tilia amurensis seedling withdifferent retention densities
紫椴幼苗苗期的密度狀況對(duì)紫椴苗木生長(zhǎng)產(chǎn)生一定影響,分析苗高、地徑、生物量可知:紫椴幼苗最適密度為90株/m2,此時(shí)苗高為27.99 cm、地徑為73.19 mm、生物量為6.25 g.
苗木的疏密對(duì)空間競(jìng)爭(zhēng)存在一定影響,密度越小空間競(jìng)爭(zhēng)越小,單株苗木生長(zhǎng)量越大;密度大,會(huì)節(jié)省空間,節(jié)約成本,所以要保持合理的保留密度.有研究[12-13]表明,合理密植對(duì)單位面積上植物的干物質(zhì)產(chǎn)量存在一定影響,也會(huì)直接影響植物的苗高和地徑.樊鍵明等[14]發(fā)現(xiàn),不同保留密度對(duì)刺槐的質(zhì)量有明顯影響,不同密度下,刺槐的地徑有明顯差異,而苗高沒(méi)有差異,最適密度為80 株/m2;于福順等[15]研究發(fā)現(xiàn),青州蜜桃在不同播種密度時(shí)苗木的生長(zhǎng)存在差異,最適株行距為(15~20)cm×30 cm;蘇瑞琳等[16]發(fā)現(xiàn),馬占相思幼苗在不同保留密度時(shí)苗高、地徑存在顯著差異.本次研究顯示:紫椴幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)也會(huì)隨著保留密度的改變而發(fā)生變化,苗高、地徑都在密度為90株/m2時(shí)達(dá)到最高,此時(shí)苗高為27.99 cm、地徑為73.19 mm.
保留密度直接影響植株吸收養(yǎng)分的多少,從而影響生物量.土壤中養(yǎng)分含量越高、保留密度越小越適宜根系生長(zhǎng)[17].楊燕超等[18]發(fā)現(xiàn),不同保留密度對(duì)黃菠蘿苗木地上和地下部分生長(zhǎng)量有一定影響,最適密度為200株/m2;李雪等[19]研究發(fā)現(xiàn),水曲柳的最適密度為50株/m2,苗木生長(zhǎng)量和根系生長(zhǎng)都達(dá)到最適水平;側(cè)柏最適育苗密度為300~400株/m2,超過(guò)450株/m2時(shí),苗木質(zhì)量明顯下降[20].紫椴幼苗的生物量也隨著保留密度的改變而改變,密度越大,土壤中的養(yǎng)分越充分,紫椴幼苗的生物量在密度為90株/m2時(shí)達(dá)到最高值,此時(shí)土壤中的養(yǎng)分最適合紫椴幼苗生長(zhǎng).
綜上可知:考慮經(jīng)濟(jì)成本以及土壤養(yǎng)分、水分含量等情況,確定紫椴最適栽植密度為90~110株/m2.合理密植只是育苗過(guò)程中的一種技術(shù)調(diào)控,還應(yīng)對(duì)紫椴施肥、遮陰等進(jìn)行研究,以完善紫椴育苗技術(shù),為培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的紫椴苗木提供參考.