胡銘卿 李新平 張頎 姚延梼
摘 要: 對側柏幼苗在黃土高原自然環(huán)境下進行了不同穴植密度的試驗。結果表明,山西省平順縣側柏幼苗從4月中旬進入生長期,到10月中旬基本停止生長,其快速生長期為6—8月份。側柏幼苗生長量與穴植密度呈顯著負相關。土壤含水量與側柏幼苗生長量呈明顯正相關。側柏幼苗的生長對穴植密度要求較低,最適生長密度為10~20株·m-2。
關鍵詞:側柏;黃土高原;穴植密度
中圖分類號:S791.38 文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.08.020
黃土高原水土流失嚴重,降雨量集中且分配不均,降水的利用率極低,從而嚴重地制約了黃土高原地區(qū)人工植被綠化建設的發(fā)展[1]。對于如何通過合理的抗旱措施,利用有限的水分資源提高植被覆蓋率已經成為該區(qū)面臨的重要問題之一。而采用抗旱樹種來提高造林的成活率,是黃土高原綠化造林成功的首要因素[2-3]。
側柏[Platycladus orientalis(L.)Franco]是我國特有樹種,對水的需求最小,而且側柏的耐寒冷和瘠薄的性能亦顯著[4-5]。側柏的生物學特性在生態(tài)功能和景觀功能方面符合黃土高原地區(qū)綠化的需要,是很適合綠化的樹種之一。
我國黃土高原地區(qū)大面積綠化造林后,苗木成活率低,合理的穴植密度可以有效避免造成土地資源浪費。覆蓋可以避免陽光直接照射在地面上,減少表層土壤的水分汽化,達到土壤保水效果,在風沙大的地區(qū)覆蓋還可以阻擋風沙對土壤的侵蝕,有一定的保溫效果。在干旱山區(qū),覆蓋更是保證綠化造林樹種成活的重要保障。
目前,國內外對于植物栽培密度的研究,關于經濟作物方面的居多,在綠化造林方面研究較少[6-16]。本研究以盆植的側柏苗為對象,通過不同穴植密度栽植對側柏生長量的影響,為黃土高原地區(qū)大面積綠化時選用穴植密度提供理論依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 試驗地
研究地設在山西省平順縣青羊鎮(zhèn)劉家村(國家科技支撐項目太行山試驗基地)內,屬于石灰?guī)r中山區(qū),海拔約1 240 m。屬于溫帶大陸性季風氣候,年平均氣溫為8.5 ℃,絕對最低氣溫為-19.3 ℃,絕對最高氣溫為37.0 ℃,無霜期為169 d。全年日照時數(shù)為2 401 h,屬于北方長日照地區(qū)。年蒸發(fā)量為1 281.8 mm,年降水量為641.2 mm,降水季節(jié)分配不均勻。四季變化明顯,冬季漫長而嚴寒,春季干燥多風,降水量少,蒸發(fā)量大,氣溫回升快,蒸發(fā)量為降水量的4.5倍,夏季短暫涼爽,秋季涼爽霜凍早。實地氣溫隨海拔高度的改變而改變,十年九旱。石灰?guī)r質山地褐土,有機質含量為49.5 g·kg-1,pH值為7.9。
1.2 試驗材料
采用兩年生側柏裸根矮壯苗,平均苗高為35 cm,平均地徑為0.38 cm。
1.3 試驗方法
1.3.1 試驗設計 采用隨機區(qū)組設計,3個重復。7個處理,分別為1,2,3,5,7,9 株·盆-1和對照(CK)。
以花盆代替坑穴,種植側柏的容器采用陶制花盆,花盆口徑為35 cm,高度和底徑均為30 cm。盆內的基質取當?shù)赝寥溃瑢儆谑規(guī)r質山地褐土,有機質含量為49.5 g·kg-1,pH值為7.9。2010年4月10日測定側柏苗高和地徑后將側柏苗種植于盆中,放置于陽坡下部平整地面。
測定側柏株高和地徑分別用卷尺和游標卡尺;每次測定隨機取樣,3次重復;測定期為2010年4月18日—10月18日,每月測定1次。2011年5月8日測定側柏成活率。土壤含水量和土壤溫度的測定,分別采用TDR水分速測儀和曲管地溫表;測定位置為距盆邊10 cm處,3次重復;測定時間為2010年4月28日—10月18日,每月8日、18日、28日下午3點進行。
1.3.2 數(shù)據(jù)分析 本試驗使用SAS統(tǒng)計分析軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析處理,對于不同指標進行簡單的相關分析。
2 結果與分析
2.1 不同穴植密度對側柏生長的影響
不同穴植密度對側柏生長的影響見表1。1 株·盆-1和2 株·盆-1的側柏苗樹高,極顯著高于其它穴植密度,苗高分別為36 cm和32.5 cm。1株·盆-1的側柏苗地徑極顯著高于其它穴植密度,地徑為0.44 cm。結合圖1和圖2可知,側柏苗高、地徑與穴植密度之間呈負相關關系,即穴植密度越小,側柏苗越高,地徑越粗。
圖3和圖4中可以看出,不同穴植密度側柏的生長量呈現(xiàn)單峰型曲線。整體在4月—5月生長較慢,從6月開始上升較快,生長量極值出現(xiàn)在8月,樹高生長量達8.20 cm,地徑生長量達0.08 cm,然后生長量開始下降。8月以后側柏處在生長期末期,到10月側柏幼苗停止生長。說明山西省平順縣側柏幼苗從4月中旬進入生長期,到10月中旬基本停止生長,其快速生長期為6—8月。
2.2 不同穴植密度對側柏土壤含水量的影響
從表3可以看出,整個生長季不同穴植密度之間的土壤含水量有顯著性差異。其中CK的土壤含水量最大,為27.88%,9 株·盆-1的含水量最低,為24.49%。說明土壤含水量與穴植密度呈現(xiàn)負相關關系。由圖5可知,不同穴植密度的土壤含水量與對照組趨勢一致,土壤含水量在6月份有明顯提高,平均含水量由24.29%上升到32.61%。10月份土壤含水量顯著降低,平均含水量由28.91%降低到17.44%。不同穴植密度的土壤含水量相差不大。
2.3 不同因素對側柏生長量的影響
用穴植密度、土壤含水量、氣溫和土壤濕度,對側柏的樹高生長量和地徑生長量進行了相關性分析,結果表明:穴植密度與側柏樹高、地徑生長量呈顯著負相關,即穴植密度越大,側柏苗長勢越差;土壤含水量與側柏樹高、地徑生長量之間呈正相關趨勢,即土壤含水量越高,側柏苗長勢越好(表4)。
2.4 不同穴植密度側柏成活情況
表5可以看出,不同穴植密度之間側柏成活率沒有顯著差異,說明穴植密度在1~9株·盆-1種植側柏成活率影響不大,即若只考慮側柏成活綠,穴植密度在1~9株·盆-1之間均可。但本試驗樣本數(shù)量較少,數(shù)據(jù)存在偶然性,因此,不同穴植密度是否顯著影響側柏成活率還待進一步研究。
3 結論與討論
3.1 太行山區(qū)側柏生長情況
通過對側柏幼苗生長勢的動態(tài)測量,并在翌年觀察其成活率。山西省平順縣側柏幼苗從4月中旬進入生長期,到10月中旬基本停止生長,其快速生長期為6—8月,全年約80%的樹高和地徑的生長量集中在這3個月。
3.2 穴植密度與土壤含水量
整個生長季不同穴植密度之間的土壤含水量有顯著性差異,但趨勢一致。土壤含水量隨著穴植密度的增加而減少,而且土壤含水量與側柏生長量呈顯著負相關??赡芤驗椴煌ㄖ裁芏鹊耐寥篮坎煌?,所以穴植密度越大,單株幼苗的吸水量越少,從而對幼苗生長影響明顯。
3.3 穴植密度與側柏幼苗生長勢
7種穴植密度中,1 株·盆-1和2 株·盆-1的側柏幼苗長勢最好,顯著高于其它密度。造成這種現(xiàn)象的原因可能是由于幼苗的生長環(huán)境,只能夠滿足低密度側柏幼苗生長所需;高穴植密度的側柏幼苗,無法較好的吸收光照,使得與植物長高密切相關的生長激素產生量較少,減緩了幼苗的增長生長;由于側柏幼苗是在花盆中種植,土壤含水量有限,所以無法提供高密度幼苗生長所需的水量,導致幼苗在生長期間缺水,降低了幼苗體內細胞分化的速度。而植物的加粗生長靠的就是木質部和韌皮部之間的細胞分化,因此,高密度幼苗的加粗生長速度被大大降低。不同穴植密度之間的成活率卻沒有顯著差異,說明1~9株·穴-1均可以保證側柏苗的成活率。
這一結果與樸錦等[9],Yoichi M等[12]的結果不同。這個情況說明,如果需要側柏樹苗在黃土高原地區(qū)能夠長勢良好,穴植密度應該維持在2 株·穴-1以下。穴植密度過大會影響側柏幼苗正常生長,而穴植密度過小會導致栽培成本過高且觀賞性不足。如果采用穴植形式大面積綠化造林,在成活率不相上下的情況下,密度小而容易導致造林出現(xiàn)空穴,需要多次補植,費時費力,不符合經濟學原理;密度太大又會導致成本升高。2~3 株·穴-1,即10~20株·m-2是較為合理的側柏綠化造林的穴植密度。
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