銀杉播種苗木不同年份生長(zhǎng)量研究

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(貴州大沙河省級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，貴州 道真 563500)

銀杉(CathayaargyrophyllaCheng et Kuang)是我國(guó)特有的珍稀、古老、殘遺植物，已列為國(guó)家Ⅰ級(jí)保護(hù)樹種[1]，為松科(Pinaceae)銀杉屬(CathayaChun et Kuang)植物[3]。銀杉作為一種瀕危植物,自1955年發(fā)現(xiàn)以來，引起了有關(guān)學(xué)者的濃厚興趣，在許多方面的研究取得了重要進(jìn)展[4]，目前銀杉間斷分布于廣西、湖南、四川和貴州4省區(qū)的花坪、金秀、沙角洞、八面山、金佛山、白馬山、桐梓和大沙河等8個(gè)分布區(qū)[10]。雖然水平分布范圍跨度較大，但銀杉資源量十分有限[10]，即使在每個(gè)分布區(qū)，銀杉林也不成片，而是呈島嶼狀間斷分布，并且形成11個(gè)群落類型[5]。目前，銀杉被列入《中國(guó)植物紅皮書》和《世界稀有植物》[6]。

加強(qiáng)銀杉研究，對(duì)銀杉等珍稀瀕危物種的保護(hù)與開發(fā)利用具有重要意義，對(duì)松科系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化的研究，以及古生物、古氣候和古生態(tài)方面的研究都有重要科學(xué)價(jià)值。目前，主要對(duì)銀杉的形態(tài)學(xué)、分類、生理、生態(tài)、種群繁衍、群落生態(tài)、瀕危因素及保護(hù)等方面進(jìn)行了研究[7-9]，關(guān)于銀杉播種苗木不同年份的生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)研究鮮見報(bào)道。為此，開展了銀杉苗木的長(zhǎng)期固定監(jiān)測(cè)，通過不同年份銀杉苗木生長(zhǎng)量的觀測(cè)對(duì)比，得出銀杉苗木的生長(zhǎng)規(guī)律和年生長(zhǎng)量。為促進(jìn)銀杉人工林的成活、成林、成材速度和質(zhì)量，為銀杉人工林的回歸研究提供實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論依據(jù)，為人工擴(kuò)大銀杉種群奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于貴州大沙河自然保護(hù)區(qū)內(nèi)。大沙河自然保護(hù)區(qū)北部為東西向曲折延伸的分水嶺高地，一般山嶺海拔1 700～1 900 m，南部河谷強(qiáng)烈切割，一般谷地海拔500～700 m，全區(qū)地形高差1 100～1 200 m。該試驗(yàn)地的海拔在1 400 m左右。區(qū)內(nèi)奧陶系、二疊系可溶碳酸鹽巖大面積分布。氣候?yàn)槲覈?guó)北亞熱帶向溫帶過渡的濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫8.2～15.9 ℃，年降雨量1 064.6～1 323.9 mm，相對(duì)濕度為80%～90%。大沙河自然保護(hù)區(qū)屬黔北高原黃壤帶[2]。

2 播種與方法

2.1 銀杉種子特性

銀杉果實(shí)為卵形至長(zhǎng)卵形，褐色，縱徑2.15～5.00 cm，橫徑1.00～2.18 cm，單果重1.00～6.40 g，每果有種子5～14粒。種子倒卵形，渾圓，略扁，黑褐色，長(zhǎng)0.60～0.80 cm，寬0.30～0.40 cm。種翅膜質(zhì)，透明，倒卵狀三角形，長(zhǎng)0.86～1.60 cm，寬0.53～0.77 cm。飽滿的種子占62%，千粒重22.54 g，克粒數(shù)43粒。飽滿種子中具有胚的占81.05%[11]。

變密度法的思想是引入一種假想的密度，相對(duì)密度值介于0～1之間，假定相對(duì)密度和彈性模量之間是非線性解析關(guān)系，通過懲罰因子約束抑制0～1之間的單元，調(diào)整結(jié)構(gòu)總體的剛度矩陣的變化，在一定的材料用量下，找到最大剛度的結(jié)構(gòu)材料的最優(yōu)布局方法.

2.2 播種與管理

Risk Evaluation and Early Warning System for Ice Navigating Vessels in Northern Sea Areas of China

超聲檢查：所使用的儀器為彩色多普勒超聲儀，選擇產(chǎn)品型號(hào)為RH-3200，使用3.0～4.0探頭。檢查過程中直到患者，采取平臥體位探頭頻率為十赫茲[2]。

銀杉種子選擇在3月初播種，選擇黃壤土，播種后覆蓋一定厚度的枯枝落葉腐殖土，根據(jù)天氣和土壤的干燥情況來選擇是否澆水。大約在4月中旬，銀杉種子開始出土，銀杉幼苗極其脆弱，有喜陰特性，應(yīng)該適時(shí)架設(shè)遮陰網(wǎng)。每年對(duì)銀杉苗木進(jìn)行一次施肥，在干旱缺水時(shí)及時(shí)澆水，在春夏季進(jìn)行病蟲害防治。

2.3 調(diào)查方法與數(shù)據(jù)處理

不同年份銀杉苗木地徑生長(zhǎng)經(jīng)歷了慢生期、速生期和漸進(jìn)停滯期，呈平緩“S”型模式。從圖3可以看出，6—9月銀杉苗木快速增粗，這段時(shí)間屬于快速增粗期。從圖4可以看出，6—9月是銀杉苗木增粗的速生期，其中8月的增長(zhǎng)量最大，8月初出現(xiàn)了速生點(diǎn)。2011—2015年苗木地徑相對(duì)增長(zhǎng)量分別為0.67，0.57，0.69，0.72，0.5 mm。通過分析銀杉苗木歷年的地徑生長(zhǎng)節(jié)律得知，6—9月是銀杉苗木育苗和幼林地管理的關(guān)鍵時(shí)期，在這段時(shí)期內(nèi)應(yīng)該加強(qiáng)苗圃地和幼林地的松土、施肥等管理措施，有利于銀杉苗木和幼樹的快速增粗。

3 統(tǒng)計(jì)與分析

3.1 銀杉苗高生長(zhǎng)節(jié)律研究

從圖7可看出，人工培育的銀杉苗地徑生長(zhǎng)呈逐年遞增的趨勢(shì)。從圖8得知，2011—2017年苗木地徑相對(duì)增長(zhǎng)量分別為0.67，0.59，0.72，0.76，0.53，0.6，1 mm。2011—2017年苗木地徑增長(zhǎng)量基本保持一致，2016年和2017年苗木地徑?jīng)]有受到苗木移床的影響，說明苗木移床對(duì)銀杉苗木地徑的生長(zhǎng)影響不大。

多年來積累的咨詢意見將是一筆豐富的資源。若能在文檔歸檔、搜索、瀏覽方面加強(qiáng)信息化管理，加強(qiáng)數(shù)據(jù)挖掘，可產(chǎn)生審核工作的新模式?？梢酝瞥鰯?shù)字化知識(shí)庫(kù)，除了對(duì)既有數(shù)據(jù)的整理歸納，平常遇到有值得參考的圖片、文字，或其他有價(jià)值的信息，通過審核后，傳到系統(tǒng)中，從而逐漸豐富我們的知識(shí)庫(kù)。在需要的時(shí)候，應(yīng)能從系統(tǒng)中快速搜索有用信息，為設(shè)計(jì)工作提供參考思路或參考方案。

圖1 銀杉苗高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

圖2 銀杉苗高相對(duì)生長(zhǎng)量

3.2 銀杉苗木地徑生長(zhǎng)節(jié)律研究

選擇90株長(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)拿缱鳛檎{(diào)查對(duì)象， 調(diào)查周期為2011年至2015年，分別在每年的5月、6月、7月、8月、9月、10月、11月測(cè)量苗高和地徑，2016年和2017年僅在年底測(cè)量了一次數(shù)據(jù)，并觀察記錄苗木死亡數(shù)量。2015年和2016年分別對(duì)苗木進(jìn)行了移床。用Excel軟件對(duì)每個(gè)月的苗高和地徑數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值統(tǒng)計(jì)，再用平均值數(shù)據(jù)繪制出苗高和地徑的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)圖和相對(duì)增長(zhǎng)量圖。

圖3 銀杉苗木地徑生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

圖4 銀杉苗木地徑相對(duì)生長(zhǎng)量

3.3 銀杉苗木年平均高生長(zhǎng)研究

從圖5可看出，人工培育的銀杉苗高生長(zhǎng)呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)。從圖6可以看出，2011—2017年苗木高度相對(duì)增長(zhǎng)量分別為4.1，4.6，3.7，5.7，4.8，9.7，8 cm，2011—2015年苗木高度增長(zhǎng)量基本保持一致，2016年和2017年苗木高度增長(zhǎng)量突然加大，原因可能是進(jìn)行了苗木移床，增加了苗木的生存空間，光、水、肥等物理因子得到了改善。

3.4 銀杉苗木年平均地徑生長(zhǎng)研究

從圖1可以看出， 6月至8月銀杉苗木快速增高，這段時(shí)間屬于快速增高期。從圖2可以看出，6月至8月是銀杉苗木高生長(zhǎng)的速生期，其中7月的增長(zhǎng)量最大，7月初出現(xiàn)苗高速生點(diǎn)。從圖1可看出，銀杉苗高的生長(zhǎng)經(jīng)歷了慢生期、速生期和漸進(jìn)停滯期，呈平緩“S”型曲線增長(zhǎng)趨勢(shì)。2011—2015年苗高相對(duì)增長(zhǎng)量分別為4.1，4.4，3.6，5.4，4.5 cm。通過分析銀杉苗木歷年的高生長(zhǎng)節(jié)律，得知6—8月是銀杉苗木育苗和幼林地管理的關(guān)鍵時(shí)期，在這段時(shí)期內(nèi)應(yīng)該加強(qiáng)苗圃地和幼林地的移床、除灌草、修枝、透光伐等管理措施，這樣有利于銀杉苗木和幼樹的高生長(zhǎng)。

圖5 銀杉苗高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

圖6 銀杉苗高相對(duì)生長(zhǎng)量

圖7 銀杉苗木年平均地徑生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

3.5 銀杉苗木保存情況

4.1不同年份銀杉苗木苗高和地徑生長(zhǎng)節(jié)律與一年生野外直播苗期生長(zhǎng)節(jié)律一致，都經(jīng)歷了慢生期、速生期和漸進(jìn)停滯期，呈平緩“S”型曲線增長(zhǎng)趨勢(shì)。

表1 2011—2017年死亡數(shù)月份對(duì)比統(tǒng)計(jì)

圖8 銀杉苗木年平均地徑相對(duì)生長(zhǎng)量

4 結(jié)果與討論

從表1可以看出，2011—2017年，90株銀杉苗共死亡了33株，保存了57株。死亡原因主要是管理，一年生苗期，由于銀杉苗幼小，對(duì)空間、水肥等環(huán)境因子的要求不高，苗床能夠滿足這期間的需求，隨著銀杉苗木的生長(zhǎng)，2012年死亡19株，2013年死亡7株，2014年死亡7株，2015—2017年均無死亡，說明隨著銀杉苗木的生長(zhǎng)，苗木之間對(duì)空間、水肥等環(huán)境因子的競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致了死亡，2016年和2017年分別進(jìn)行了移床，為銀杉苗木提供了更廣闊的生存空間，因此無死亡現(xiàn)象。

基于鎂對(duì)于作物的重要作用以及鎂肥市場(chǎng)需求，2016年9月，德國(guó)鉀鹽集團(tuán)（K+S Group)與福建農(nóng)林大學(xué)聯(lián)合成立IMI國(guó)際鎂營(yíng)養(yǎng)研究所，由張福鎖院士領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際鎂營(yíng)養(yǎng)研究所，以科技小院、全國(guó)鎂協(xié)作網(wǎng)和全國(guó)養(yǎng)分管理協(xié)作網(wǎng)為依托進(jìn)行鎂肥的效果示范及其傳播連接農(nóng)業(yè)需求和肥料供應(yīng)。同時(shí)，與國(guó)際上其他植物營(yíng)養(yǎng)研究及化肥組織（如IAPN、IFA等）進(jìn)行長(zhǎng)期合作，致力于鎂的科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究。

4.2通過歷年苗高和地徑的生長(zhǎng)規(guī)律方面分析，銀杉苗木生長(zhǎng)緩慢，在育苗與幼林管理中，要加強(qiáng)做好6—9月期間苗木撫育和施肥管理，確保苗木快速增高和增粗[12]。做好這期間的苗圃管理工作，能有效促進(jìn)銀杉苗木快速增高和增粗，從而促進(jìn)銀杉資源的深度開發(fā)利用。促進(jìn)銀杉人工林的成活、成林、成材速度和質(zhì)量，為銀杉人工林的回歸研究提供實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論依據(jù)，為人工擴(kuò)大銀杉種群打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.3不同年份的銀杉苗高和地徑生產(chǎn)均呈逐年遞增的趨勢(shì)。2016年和2017年苗木高度增長(zhǎng)量突然加大，原因可能是進(jìn)行了苗木移床，增加了苗木的生存空間，光、水、肥等物理因子得到了改善，而2016年和2017年苗木地徑?jīng)]有受到苗木移床的影響，說明苗木移床對(duì)銀杉苗木地徑的生長(zhǎng)影響不大。

4.4天然銀杉苗木的生長(zhǎng)速度極其緩慢，通過進(jìn)行銀杉人工苗木培育研究，找到提高銀杉苗木生長(zhǎng)的制約因子，能縮短銀杉苗木培育的時(shí)間，提高銀杉苗木的質(zhì)量，為銀杉種群的恢復(fù)、擴(kuò)大和保護(hù)提供有效的技術(shù)支持。

4.5在2015年和2016年分別對(duì)苗木進(jìn)行了移床，這期間無死亡現(xiàn)象。說明適時(shí)進(jìn)行苗木移床，增加苗木的生存空間，改善苗木的生長(zhǎng)環(huán)境，能有效促進(jìn)銀杉苗木的生長(zhǎng)和提高苗木的保存率。