馬 駿,段麗華,何承忠,謝 虹,楊志勇,王 飛
(1.昆明市林業(yè)科技推廣總站,云南昆明650223;2.昆明市林業(yè)科學(xué)研究所,云南昆明650223;
3.西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院,云南昆明650224)
楊樹是楊柳科(Salicaceae)楊屬(Populus L.)樹種的統(tǒng)稱,廣泛分布于北半球的溫帶地區(qū)[1]。由于楊樹生長快、適應(yīng)性強(qiáng)、木材用途廣,其在農(nóng)業(yè)防護(hù)林造林、荒地綠化、植被修復(fù)以及能源生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用[2-3]。楊屬在傳統(tǒng)分類學(xué)中一般被分為5個派,即白楊派(section Leuce)、青楊派(section Tacamahan)、大葉楊派(section Leucoides)、胡楊派(section Turanga)和黑楊派(section Aigeiros)[1]。我國擁有豐富的楊樹種質(zhì)資源,楊屬白楊派、青楊派、大葉楊派和胡楊派的全部或大部分樹種在我國均有分布,而且部分樹種為我國特有,但黑楊派樹種在我國自然分布較少,僅有分布于新疆地區(qū)的額河楊(P.jrtyschensis)[2]。
美洲黑楊(P.deltoides)是楊屬黑楊派樹種,原產(chǎn)于北美地區(qū)的密西西比河沿岸,其優(yōu)良無性系具有生長快、材質(zhì)好、抗性強(qiáng)以及適應(yīng)性廣等特點(diǎn),已成為重要的速生工業(yè)用材樹種,也是當(dāng)今世界中緯度地區(qū)較為適宜的短輪伐期工業(yè)用材集約經(jīng)營樹種之一[4-5]。我國于20世紀(jì)70年代從意大利引進(jìn)了南方型美洲黑楊優(yōu)良品種I-69和I-63,以及美洲黑楊雜交種歐美楊優(yōu)良品種I-72、I-214和I-45等。經(jīng)過多年的栽培實(shí)踐證明,引進(jìn)的美洲黑楊及其雜種歐美楊優(yōu)良品種在我國適生區(qū)域內(nèi)生長迅速、材質(zhì)優(yōu)良、抗性強(qiáng),極大地促進(jìn)了我國楊樹人工林及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[6]。為進(jìn)一步豐富我國楊樹育種資源,南京林業(yè)大學(xué)于20世紀(jì)90年代初,從美國密西西比州立大學(xué)等單位引進(jìn)了美洲黑楊南方種源8個產(chǎn)地104個優(yōu)良無性系,從中選育出了南林895楊、95楊和797楊等新品種[7-8],現(xiàn)已在我國黃淮、江淮以及長江中下游平原廣泛栽培,取得了顯著的成效[9]。昆明市林業(yè)技術(shù)推廣總站于2009年和2010年2次從江蘇省宿遷市引進(jìn)美洲黑楊新品種南林895楊和95楊,在昆明市域內(nèi)開展引種適應(yīng)性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取了不同立地類型進(jìn)行美洲黑楊栽種試驗(yàn),旨在探明該樹種在昆明地區(qū)不同立地類型下的生長情況,為后期美洲黑楊推廣栽培的立地類型選擇提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)地概況 該研究共選取了昆明市盤龍區(qū)阿子營鄉(xiāng)、宜良縣耿家營鄉(xiāng)、尋甸縣金所鄉(xiāng)3個試驗(yàn)點(diǎn)。試驗(yàn)地均屬于亞熱帶地區(qū),干濕季交替明顯,每年5~10月為雨季,11月~翌年4月為旱季。
1.1.1 昆明市盤龍區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)概況。盤龍區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)位于阿子營鄉(xiāng)馬軍村牧羊河沿岸,海拔2 060 m,年平均氣溫15.0℃,年均降水量1 100 mm。試驗(yàn)區(qū)為退耕農(nóng)地,土壤深厚肥沃,地下水位存在一定差異。在該試驗(yàn)點(diǎn)主要進(jìn)行不同地下水位對美洲黑楊生長影響的觀測試驗(yàn)。
1.1.2 昆明市宜良縣試驗(yàn)點(diǎn)概況。宜良縣試驗(yàn)地點(diǎn)位于耿家營鄉(xiāng)小馬街坡度為35°的山地半山坡及其附近農(nóng)地,海拔1 800~2 100 m,年平均氣溫16.3℃,年均降水量912 mm。在該試驗(yàn)點(diǎn)主要進(jìn)行半山坡地及農(nóng)地2種立地類型對美洲黑楊生長影響的觀測試驗(yàn)。
1.1.3 昆明市尋甸縣試驗(yàn)點(diǎn)概況。尋甸縣試驗(yàn)點(diǎn)位于金所鄉(xiāng)清水海后山坡度為35°的半山坡地和山坡中上部,箐溝及牛欄江河岸,海拔1 900~2 300 m,屬低緯度高原季風(fēng)氣候,年平均氣溫15.3℃,年均降水量900 mm。在該試驗(yàn)點(diǎn)主要進(jìn)行河岸、箐溝、半山坡地和山坡中上部4種立地類型對美洲黑楊生長影響的觀測試驗(yàn)。
1.2 試驗(yàn)材料 將2009年引進(jìn)的南林95楊穗條按株行距為30 cm×50 cm進(jìn)行扦插繁殖,于2010年2月在距離地面10~15 cm處對苗木主干平茬,側(cè)芽萌發(fā)后,選留直立且生長勢旺盛的枝條培養(yǎng)為苗木主干,從而培育獲得2年根1年干的裸根苗木。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在昆明市盤龍區(qū)阿子營鄉(xiāng)馬軍村牧羊河沿岸的退耕農(nóng)地內(nèi)劃定地下水位高于50 cm、約100 cm和低于150 cm的3個區(qū)域各0.2 hm2用于造林試驗(yàn);在昆明市宜良縣耿家營鄉(xiāng)小馬街坡度為35°的山地半山坡及其附近農(nóng)地各選取面積0.3 hm2的地塊用于造林試驗(yàn);在尋甸縣金所鄉(xiāng)清水海后山坡度為35°的半山坡(0.3 hm2)、山坡中上部(0.3 hm2)、箐溝(0.2 hm2)和河岸(0.3 hm2)分別選取地塊用于造林試驗(yàn)。采用穴狀整地方式,種植穴規(guī)格為80 cm×80 cm×80 cm,穴內(nèi)不施用基肥。于2011年2月選取高度、地徑相近的苗木用于相應(yīng)地塊造林,栽植密度為3 m×4 m,定植后澆足定根水。
1.4 數(shù)據(jù)觀測與統(tǒng)計(jì) 于2014年11~12月對試驗(yàn)地內(nèi)的美洲黑楊進(jìn)行保存率、樹高、胸徑、冠幅和病蟲害情況調(diào)查。各試驗(yàn)地塊去除邊緣2行植株后隨機(jī)劃分為3個區(qū)域,每區(qū)域內(nèi)隨機(jī)調(diào)查30株,共計(jì)90株,3次重復(fù)。觀測數(shù)據(jù)采用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,多重比較采用Duncan's法。
2.1 不同地下水位對美洲黑楊生長的影響 由表1可知,地下水位對美洲黑楊保存率存在著極顯著的影響。地下水位100 cm的地塊美洲黑楊保存率最高,其次為地下水位50 cm地塊,地下水位150 cm地塊上美洲黑楊的保存率最低。多重比較結(jié)果顯示,地下水位50 cm與地下水位100 cm地塊的美洲黑楊保存率在0.01水平上差異不顯著,但地下水位100 cm地塊與地下水位150 cm地塊美洲黑楊的保存率差異達(dá)到極顯著水平。不同地下水位美洲黑楊生長狀況與保存率規(guī)律不一致,美洲黑楊樹高、胸徑和冠幅的最大值出現(xiàn)在地下水位100 cm地塊,其次為地下水位150 cm地塊,最小值出現(xiàn)在地下水位50 cm地塊。美洲黑楊樹高、胸徑、冠幅這3個生長指標(biāo)在3類地塊的差異均達(dá)到極顯著水平。由此可見,雖然美洲黑楊屬于喜水樹種,但地下水位過高或過低,均對其生長產(chǎn)生不利影響,進(jìn)一步反映出美洲黑楊的耐水濕性能力較弱。
2.2 宜良縣2種立地類型對美洲黑楊生長的影響 宜良縣坡度為35°的山地半山坡及其附近農(nóng)地2種立地類型下美洲黑楊生長狀況統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。由表2可見,宜良縣山地附近農(nóng)地栽種的美洲黑楊樹高、胸徑、冠幅平均值分別是半山坡栽種美洲黑楊的2.3、2.7和1.8倍。方差分析和多重比較結(jié)果顯示,不同立地類型之間的樹高、胸徑和冠幅值差異分別達(dá)到極顯著水平。由此可知,美洲黑楊比較適宜的立地類型是較為平整的農(nóng)耕地或緩坡地,不適宜在半山地的立地類型上栽種。
表1 不同地下水位立地類型下美洲黑楊生長情況
表2 宜良縣2種立地類型下美洲黑楊生長情況
2.3 尋甸縣4種立地類型對美洲黑楊生長的影響 尋甸縣4種立地類型栽種的美洲黑楊生長狀況存在顯著差異(表3)。從保存率指標(biāo)來看,牛欄江河岸栽種的美洲黑楊保存率最高,其次為箐溝和半山坡,而山坡中上部保存率最低,僅為52.8%,且不同立地類型下的保存率差異極顯著。從河岸、箐溝、半山坡到山坡中上部,樹高依次減小,半山坡栽種的美洲黑楊5年(含苗期)累積樹高僅為4.0 m左右。方差分析和多重比較結(jié)果表明,河岸、箐溝和山地的樹高差異極顯著,而半山坡與山坡中上部美洲黑楊的樹高差異不顯著。不同立地類型的胸徑變化規(guī)律與樹高相同,河岸、箐溝、半山坡和山坡中上部種植美洲黑楊的胸徑依次遞減,河岸栽種美洲黑楊的胸徑為半山坡和山坡中上部的2.4倍左右,差異極顯著,半山坡與山坡中上部美洲黑楊的胸徑差異不顯著。冠幅最大量出現(xiàn)在河岸這類立地類型中,其次為箐溝和半山坡,山坡中上部美洲黑楊的冠幅僅為38.6 cm,與其他3種地塊類型冠幅差異極顯著。
表3 尋甸縣4種立地類型下美洲黑楊生長情況
此外,對4種立地類型下的植株病蟲害情況調(diào)查表明,河岸、箐溝、半山坡和山坡中上部種植的美洲黑楊感病率分別為2%、5%、35%和50%,且山坡中上部的美洲黑楊的麻點(diǎn)豹天牛危害情況較嚴(yán)重,麻點(diǎn)豹天??滩郛a(chǎn)卵高達(dá)30個/株,樹體長勢弱,枯枝率高,冠幅小。由上述可知,美洲黑楊能夠應(yīng)用于江河兩旁的綠化,其次還可以在地勢較為平緩、空間相對開闊的山澗箐溝進(jìn)行種植,但不宜作為荒山造林綠化樹種。
由于樹種的生物學(xué)特性和生態(tài)學(xué)特性不同,分樹種對各地的立地類型進(jìn)行生長量分析,能夠?yàn)楦鳂浞N篩選出較適宜的立地類型,實(shí)現(xiàn)適地適樹,從而實(shí)現(xiàn)樹種的最大經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益[10-12]。美洲黑楊及其雜交種的優(yōu)良品種引入我國在促進(jìn)我國楊樹人工林建設(shè)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了舉足輕重的作用。但該樹種的造林地域以平原地區(qū)為主,以山地為主的立地類型造林試驗(yàn)研究報道很少。昆明市自2009年開始引入美洲黑楊進(jìn)行適應(yīng)性種植,而該市地形多為山區(qū)和半山區(qū),其面積占昆明市國土總面積的86%,林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要區(qū)域在山地,美洲黑楊能否適應(yīng)山地種植決定了后期發(fā)展的規(guī)模。該研究通過選取農(nóng)地、河岸、半山坡、山坡中上部、箐溝以及不同地下水位平地等立地類型,開展了引種美洲黑楊的生長狀況觀測,結(jié)果表明:①美洲黑楊雖然屬于喜水性樹種,但該樹種的耐澇性與耐旱性能力弱,地下水位過高或過低均不利用其存活與速生,較為適宜的地下水位為100 cm左右;②農(nóng)地、河岸、箐溝等較為平緩的土地類型適宜美洲黑楊的栽植,尤其是在土層深厚、較為平整的農(nóng)地種植美洲黑楊,能夠使其充分發(fā)揮速生性,經(jīng)濟(jì)效益較為明顯;③美洲黑楊在山地上的保存率較低,生長勢較弱,因此,無論是半山坡還是山坡中上部,均不適宜美洲黑楊的栽種。
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