



摘要: ?以油松作為研究對象,設置4種栽培密度(50 cm×50 cm,50 cm×80 cm,80 cm×80 cm和80 cm×100 cm),研究不同種植密度對油松幼苗生長、根系發育、干物質積累和幼苗質量的影響,其結果表明:種植密度的降低,有利于促進油松幼苗的生長、根系發育和干物質的積累,并以80 cm×100 cm密度條件下效果最佳。與50 cm×50 cm密度相比,冠幅增加了21.79%、根表面積增加了50.67%、根體積增加了33.33%,總干重增加了18.58%,差異顯著,同時顯著增加了油松幼苗的株高、地徑,促進了根系了發育,提高了根冠比和壯苗指數,可應用于油松幼苗培育,適宜當地造林。
關鍵詞: ?油松; ?密度; ?根系; ?生物量; ?壯苗指數
中圖分類號: ? S 791. 254, S 725. 6 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼: ? A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1001 - 9499(2021)05 - 0012 - 04
油松是我國造林的先鋒樹種,具有適應性強、壽命長、根系發達、枝葉繁茂等特點,還具有良好的水土保持和涵養水源的功能,在植被恢復和生態環境建設方面發揮越來越重要的作用[ 1 - 3 ]。隨著六大林業生態工程的實施,我國的森林資源進入了質量、數量穩步提升發展的關鍵時期,如何實現科學經營,提升森林質量,不斷增強森林功能生態效益,已成為林業發展的迫切需要[ 4 - 5 ]。人工林相比天然林雖然適應能力較弱,結構也不是很穩定,但生長速度快,能夠很快發揮效益,如果能實現油松人工林的持續恢復和穩定發育,將對當地植被恢復起到重大促進作用[ 6 ]。但受氣候環境、土壤條件和管理撫育水平的影響,油松幼苗移植后產量和質量參差不齊,兼顧生態安全,已被認為是 21 世紀森林經營的趨勢[ 7 - 8 ]。大量研究表明:合理密植可以協調植物生長與環境條件之間的關系,改善植物的通風透光性,增加光合面積,提高產量和品質,并能緩解病蟲害及倒伏等生理障礙的發生程度[ 9 - 11 ],但有關油松幼林種植密度的研究相對較少。為此,本試驗以油松作為研究對象,研究不同種植密度對2年生油松生長發育和產量的影響,以期為油松人工林營造和撫育提供理論依據,從而促進油松生態林的健康發展。
1 材料與方法
1. 1 試驗地概況
試驗地位于廣東省恩平市牛江鎮江門市西坑林場,是我國松木中心產區,南亞熱帶季風海洋性氣候,年平均氣溫23 ℃,年平均降水量約為2 348 mm,主要集中在4~9月,占全年降雨量的85.5%。年日照時數2 000 h,日照充足,終年無雪少霜。林地土壤大部分為砂巖發育形成的山地黃壤,少數為赤紅壤等,土層深厚、疏松、土壤營養豐富,非常適合油松幼林的生長。
1. 2 試驗設計
試驗于2019年4月1日選取2年生油松容器苗(2016年播種,2018年移植)進行移植,設置移植密度為50 cm×50 cm(處理A),50 cm×80 cm(處理B),80 cm×80 cm(處理C)和80 cm×100 cm(處理D)。采用完全隨機設計,重復3次,每個處理移植油松幼苗30株,其它管理相同。2020年8月對不同處理進行調查,對比分析不同種植密度對油松幼林生長的影響。
1. 3 測定項目與方法
于2020年8月每個處理隨機選取10株正常生長的油松幼苗,采用鋼卷尺測定油松幼苗的株高、采用卡尺測定油松幼苗的地徑(近地面部分)、采用鋼卷尺測量幼苗生長點東西冠幅。
每個處理選擇3株油松幼苗,在樹冠范圍內,深挖2 m,清理根系周圍的土壤,用蒸餾水沖洗干凈后,測定油松幼苗根系的的生長發育情況。利用根系掃描儀(LA-S)對幼苗根系進行掃描,統計分析根系直徑,根系長度、根系表面積和根系體積。
將挖掘出的3株油松幼苗按照地上部分和地下部分進行分割,先用電子天平分別稱取地上、地下部分鮮重,然后將地上部分和地下部分置于105 ℃烘干箱內殺青30 min,然后調至75 ℃烘干至恒重,測定幼苗的地上、地下部分干重。根據地徑、株高和地上、地下部分干重換算油松容器苗的壯苗指數和根冠比[ 12 ]。
壯苗指數=(地徑/株高+根干重/地上部干重)×全株干重。
根冠比=地下部分干重/地上部干重
1. 4 數據統計與分析
采用Microsoft Excel 2003和 DPS7.05統計軟件對數據進行統計與分析,方差分析采用 LSD 法。
2 結果與分析
2. 1 不同種植密度對油松幼苗生長的影響
由不同處理對油松幼苗生長的影響(表1)可知:隨著種植密度的降低,油松育苗的地徑、株高和冠幅均呈逐漸增加趨勢,處理D的生長量達到最大值,其地徑、株高和冠幅分別達到14.03 cm、75.96 cm、39.34 cm,顯著高于處理A且增加了13.45%、54.89%、21.79%,差異顯著;與處理B相比,地徑增加不顯著,但株高增加了38.01%,冠幅增加了20.74%,差異達到顯著水平。其次是處理C,其生長量與處理D之間的差異不顯著,但地徑、株高和冠幅分別比處理A增加了11.76%、47.28%、14.85%,差異達到顯著水平;株高和冠幅分別比處理B增加了31.23%、13.88%,差異達到顯著水平。處理B的冠幅雖然與處理A差異不顯著,但地徑和株高分別增加了10.08%、12.23%,差異達到顯著水平。由此可見,降低油松種植密度有助于促進油松的生長發育,可促進地徑、株高和冠幅的生長。但在幼苗情況下,因冠幅相比較小,當密度降低到一定水平時,再次降低密度對油松地徑、株高和冠幅生長的影響差異不顯著,試驗以處理D效果最佳,處理C效果次之。
2. 2 種植密度對油松幼苗根系生長的影響
由不同處理對油松幼苗根系生長的影響(表2)可知:隨著種植密度的降低,油松的根長呈逐漸增加趨勢,表現為處理D>處理C>處理B>處理A。處理A下油松幼苗主根長最短,處理B、C、D的油松幼苗根長分別比處理A增加了13.46%、17.97%、36.55%,差異顯著;以處理D的主根長最長,除顯著長于處理A外,分別比處理B、C密度增加了20.35%、15.57%,差異顯著。不同種植密度的油松粗根直徑隨著種植密度的降低呈逐漸增趨勢,以處理D的粗根直徑最大,但與處理A、B、C之間的差異不顯著。細根數以處理C最高,其次是處理D和B,3個處理間的差異不顯著,但與處理A差異顯著,且顯著高于處理A,分別增加了16.70%、19.11%、17.10%,差異顯著。
油松幼苗根系的表面積以處理D最大,處理C次之,兩者之間的差異不顯著,但與處理A相比,分別增加了50.67%、48.90%,差異顯著;比處理B增加了31.14%、38.27%,差異顯著。處理B的根表面積比處理A增加了8.97%,但差異不顯著。根體積以處理D最高,處理C密度次之,兩者之間的差異不顯著,但與處理A相比,油松幼苗的根體積分別增加了33.33%、25.00%,差異顯著;處理B的根體積也顯著高于處理A,油松幼苗根體積增加了16.67%。處理D的油松根體積比處理B的增加了14.28%,差異顯著,但處理C與處理B之間的差異不顯著。
由此可見,降低油松移植密度,能夠促進幼苗根系的發育、促進主根長、增加根表面積和根體積,但對粗根直徑的影響不顯著,且細根數達到處理B后,隨著密度的降低,細根數增加不顯著,試驗條件下以處理D效果最佳。
2. 3 種植密度對油松幼苗生物量的影響
由不同處理對油松幼苗生物量的影響(表3)可知:隨著種植密度的降低,油松幼苗的地上、地下部分鮮重均呈增加趨勢,地上鮮重、地下鮮重和總鮮重均表現為處理D>處理C>處理B>處理A。地上鮮重雖以處理D達到最高,但與處理B、C之間的差異不顯著;與處理A相比,處理B、C、D的油松幼苗地上鮮重分別比處理A增加了42.12%、38.89%、37.96%,差異顯著。地下鮮重以處理D最高,與處理C之間的增加不顯著;但比處理A和B的地下鮮重顯著增加了61.69%、26.67%,差異顯著。與處理A的地下鮮重相比,處理C和B分別增加了46.80%、26.66%,差異顯著;但處理B和C之間的差異不顯著。處理B、C、D的油松幼苗總鮮重差異不顯著,但與處理A相比,分別增加了43.75%、39.54%、37.11%,差異顯著。
油松幼苗的地上部分干重和總干重隨著種植密度的降低呈先增加后降低趨勢,而地下部分干重隨著種植密度的降低呈逐漸增加趨勢。地上部分干重以處理C最高,處理D次之,兩者之間的差異不顯著,但與處理A相比,分別增加了13.36%、8.03%,差異顯著;與處理B相比,分別增加了12.61%、7.32%,差異顯著。地下干重以處理D最高,與處理B和C相比,差異不顯著,但比處理A增加了33.32%,差異顯著。油松幼苗的總干重以處理C和D最高,分別比處理A增加了20.10%、18.58%,比處理B增加了12.97%、11.55%,差異顯著。
由此可見,降低種植密度能夠有效的增加油松幼苗干物質積累,并隨著種植密度的降級呈逐漸降低增加趨勢,但處理C和D油松幼苗的干鮮重差異不顯著,這說明當密度達到一定程度時,種植密度不再是影響幼苗干物質積累的限制因素。試驗以處理D最佳,處理C次之。
2. 4 種植密度對油松移植后幼苗質量的影響
由不同處理對油松幼苗質量的影響(圖1)可知:不同種植密度對油松根冠比和壯苗指數的影響差異不同。根冠比以處理C和D最高,均達到0.44,顯著高于處理A和處理B,分別增加了25.71%、15.79%,差異顯著。
壯苗指數表現為處理D>處理B>處理C>處理A。與處理A相比,處理B、C、D的壯苗指數比處理A分別增加了20.57%、12.48%、21.73%,差異顯著。處理B和D的壯苗指數比處理C分別增加了6.66%、8.23%,但差異達不到顯著水平。
3 結論與討論
3. 1 降低油松的栽培密度能夠增加油松的地徑、苗高、干鮮重,促進了根系的生長,并以80 cm×100 cm栽培密度效果最佳,這與楊磊等[ 13 ]的研究結果基本相同。與栽培密度為50 cm×50 cm的處理相比,根冠比和壯苗指數顯著增加,這是因為隨著栽培密度的降低,單株幼苗的營養面積增加,增加了通風透光效果,試驗條件下最大冠幅(80 cm×100 cm)已經達到39.34 cm,所以增加株行距,降低栽培密度才能有效的促進油松地上部分的生長。
3. 2 油松幼苗以80 cm×100 cm的種植密度生長最好,但是在造林過程中,還應充分考慮營造林的目的和作用[ 14 ],充分利用土地和空間資源,減少資源的浪費,從而促進油松人工林的健康發展。
參考文獻
[1] 張春霞, ?馮自茂, ?李文鑫, ?等. ?陜西黃陵油松人工林立地類型劃分及評價[J]. ?西北農林科技大學學報(自然科學版), ?2021, 49(1): 55 - 63.
[2] 賈茜, ?賈忠奎, ?孫啟越, ?等. ?油松建筑材密度管理圖的編制及其應用[J]. ?東北林業大學學報, ?2021, 49(2): 65 - 69.
[3] 王玲, ?趙廣亮, ?周紅娟, ?等. ?華北地區油松人工林林分密度對土壤化學性質和酶活性的影響[J]. ?中南林業科技大學學報,2020, 40(12): 9 - 16, 33.
[4] 彭泰來, ?劉勇, ?滕飛, ?等. ?容器類型及規格對油松移植容器苗生長和造林效果的影響[J]. ?東北林業大學學報, ?2018, 46(5): 1 - 5.
[5] 張秀輝. ?提高油松苗木移植成活率技術分析[J]. ?中國綠色畫報, ?2018(6): 12.
[6] 崔文舉. ?恒山以北地區油松大樹移植及管護實踐[J]. ?安徽農業科學, ?2014(23): 7 881 - 7 882.
[7] 趙殿洲. ?北方油松人工林培育存在的問題與管理技術分析[J].農業科技與裝備, ?2019(5): 17 - 18.
[8] 郎江麗. ?油松人工林撫育中的主要措施、 ?存在問題以及對策建議[J]. ?林業科技情報, ?2019, 51(4): 59 - 60, 71.
[9] 楊文飛, ?賈艷艷, ?侍瑞高, ?等. ?不同種植密度下稀施保對玉米抗倒性和產量的影響[J]. ?安徽農業科學, ?2021, 49(3): 37 - 39.
[10] 王佳, ?李陽, ?賈倩民, ?等. ?種植密度與施氮對河西灌區青貯玉米產量與品質及水分利用效率的影響[J]. ?西北農業學報, 2021, 30(2): 60 - 73.
[11] 李鴻, ?周茂林, ?李曄, ?等. ?種植密度對重慶地區玉米產量及莖稈強度的影響[J]. ?作物研究, 2021, 35(1): 22 - 27.
[12] 鄒奇. ?植物生理學實驗指導[M]. ?北京: ?中國農業出版社, 2000: 62, 72.
[13] 楊磊, ?馮建芳, ?馮倩倩, ?等. ?不同移植密度樟子松幼苗生長對比研究[J]. ?內蒙古林業調查設計, ?2018, 41(4): 29 - 31, 75.
[14] 韓文娟, ?何景峰, ?張文輝, ?等. ?黃龍山林區油松人工林林窗對幼苗根系生長及土壤理化性質的影響[J]. ?林業科學, ?2013, 49(11): 16 - 23.
第1作者簡介: ?吳健文(1985-), ?男, ?林業工程師, ?研究方向: ?主要從事森林資源培育與管護方面的研究。
收稿日期: 2021 - 04 - ?13
(責任編輯: ? 李 丹)