黃 宇，張 娟，溫曉蕓，湯行昊，林智勇，羅千勛，范輝華

(1.福建省林業(yè)科學研究院，福建 福州 350012；2.福建省順昌縣林業(yè)科技推廣中心，福建 順昌 353200)

閩楠(Phoebebournei)為樟科常綠大喬木，分布于福建、江西、浙江南部、廣東、廣西北部及東北部、湖南、湖北、貴州等地，被列為國家二級保護植物[1-3]。是一種珍貴的用材樹種，其木材堅硬，結(jié)構(gòu)細密，紋理淡雅文靜，質(zhì)地溫潤柔和，為上等建筑、家具、造船及工藝雕刻等良好木材[4]。近年來，閩楠人工造林已引起人們的極大興趣與關(guān)注，閩楠育苗數(shù)量不斷增加。目前對閩楠的研究多集中在生理生態(tài)、種源選擇和種苗繁育等方面[5-10]，關(guān)于閩楠造林方式的研究甚少，已有對楠屬植物不同造林方式的生長效果進行比較[11]，但未見有對不同造林方式下閩楠幼林根系性狀分析的研究。

在生態(tài)系統(tǒng)中，地上與地下過程的關(guān)聯(lián)主要是通過根系實現(xiàn)的，由于植物生長的嚴格整體性，地上部分的生長在很大程度上取決于地下根系的生長狀況，而根系形態(tài)又能夠反映植物根系的生長狀況，從而可以反映出造林成效的好壞[12]。開展閩楠不同造林方式試驗，對其幼林生長進行測定，利用WinRHIZO根系分析系統(tǒng)[13-15]比較閩楠不同造林方式對其根系性狀的影響，以期為閩楠人工林的造林提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2016年2月，采用3種造林方式營造閩楠試驗林，3種方式分別為：18 a杉木林下套種閩楠方式(杉木保留密度450株·hm-2，試驗地位于順昌縣大干鎮(zhèn)干山村，南與順昌縣元坑鎮(zhèn)接壤，北緯26°55′、東經(jīng)117°40′，海拔約600 m)、閩楠純林、閩楠與杉木混交林(杉木林采伐跡地，試驗地位于順昌縣元坑鎮(zhèn)謨武村，北緯26°86′、東經(jīng)117°71′，海拔約400 m)。3種造林地坡度平緩，山坡中下部，山地紅壤，立地條件Ⅱ級，土壤理化性質(zhì)見表1。每種造林方式各200 m2(10 m×20 m)，3次重復。造林前均采用林下全面除草和帶狀整地，整地帶寬為1 m，種苗為芽苗移栽培育1 a的閩楠容器苗(20 cm≤H<25 cm，2.5 mm≤D<3 mm)，混交用杉木苗為1 a裸根苗(H≥35 cm，D≥0.45 cm)，株行距為2 m×2 m，穴規(guī)40 cm×40 cm×30 cm，種植后統(tǒng)一進行管理，造林當年全面鋤除草培土2次，次年全面鋤除草1次。

表1 不同造林方式土壤理化性質(zhì)

1.2 幼林調(diào)查

2016年12月，調(diào)查造林當年閩楠的成活率。2018年4月，采用鋼卷尺、麥思德電子數(shù)顯游標卡尺(精度0.01 mm)對各試驗小區(qū)閩楠的地徑、最大冠幅、苗高、枝下高進行調(diào)查，每個試驗小區(qū)隨機調(diào)查30株。

1.3 根系性狀的測定

3種造林方式每個重復挖取3株，水平方向上以閩楠樹干為中心，按0.5 m為半徑進行全株挖掘，取到無明顯根系為止，根深和平均根幅現(xiàn)場測量。將植株根系鮮樣充分洗凈晾干整理后分析，掃描之前將大的分支剪開，輸出的圖片使用Win-RHIZO根系分析系統(tǒng)軟件(Regent Instruments Canada Inc)進行分析，分別得出總根長(TRL，所有根的長度的總和，包括初級根和側(cè)根，cm)、根表面積(SA，單個測量植株的所有根的面積，cm2)、根體積(RV，單個測量植株的所有根總體積，cm3)、根平均直徑(AD，單個測量植株的所有根的平均直徑，cm)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用DPSv 7.05和SPSS(V18.0)軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，利用Duncan法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同造林方式下閩楠生長情況比較

表2可知，混交造林和林下套種閩楠造林成活率最高，達100%，不同造林方式平均造林成活率為99.78%。不同造林方式對閩楠造林成活率的影響不顯著，對閩楠地徑、最大冠幅、苗高和枝下高的影響達到差異極顯著水平，混交與純林造林閩楠的生長情況差異并不顯著。林下套種閩楠的平均地徑、最大冠幅、苗高和枝下高均最大，分別為11.60 mm、61.33 cm、115.56 cm、32.42 cm，分別比最小值高出0.81倍、0.74倍、0.87倍、2.71倍。

表2 不同造林方式下閩楠生長情況分析

*：同列不同大寫字母為0.01水平差異顯著。

2.2 不同造林方式下閩楠根系性狀分析

根系表面積的增加擴大了植物與土壤的接觸面積，根系表面積由根長和直徑共同決定。根系直徑的大小反映主根的發(fā)達程度，主根越發(fā)達，植株生命力越強[16]。由表3可知，不同造林方式對閩楠單株總根長、總表面積、根系總體積、根深和平均根幅的影響達到差異極顯著水平；對閩楠單株根系平均直徑影響差異并不顯著。林下套種閩楠的單株總根長、總表面積、根系總體積、根深和平均根幅均最大，依次為1269.13 cm、376.75 cm2、9.32 cm3、47.50 cm、48.42 cm，分別比最小值高出94.47%、89.03%、117.51%、64.74%、64.12%。閩楠純林的單株總根長和平均根幅均最小，分別為652.61 cm、29.50 cm；閩楠混交林的單株根系總表面積、平均直徑、根系總體積和根深均最小。

表3 不同造林方式下閩楠根系性狀分析

*：同列中不同大、小寫字母分別為0.01、0.05水平差異顯著。

2.3 不同造林方式下閩楠根系結(jié)構(gòu)分析

按照根系直徑分10個等級(d>4.5 mm、4 mm4.5 mm的次之；林下套種的閩楠根總表面積在根系直徑d>4.5 mm分布最多，分布在根系直徑0.5 mm4.5 mm分布最多，依次為9.96 cm3、6.76 cm3、26.65 cm3，分布在根系直徑0.5 mm4.5 mm、0.5 mm

2.4 閩楠生長性狀與根系性狀相關(guān)分析

將閩楠地上生長性狀與根系性狀指標進行Spearman相關(guān)性分析。結(jié)果(表5)表明，苗高與地徑的相關(guān)性最大，相關(guān)系數(shù)達0.992，達到極顯著水平(P<0.01)。閩楠的生長性狀地徑、最大冠幅、苗高、枝下高與單株總根長、根總表面積、根系總體積、根深、平均根幅均呈正相關(guān)(P<0.01)，且均達到極顯著水平，說明閩楠植株地上部分生長越旺盛，根系越發(fā)達。

表4 閩楠根系結(jié)構(gòu)分析

表5 閩楠地上生長性狀與根系性狀相關(guān)分析

*：*為5%水平差異顯著性；**為1%水平差異顯著性。

3 結(jié)論與討論

本研究以3種造林方式營造的閩楠試驗林為對象，分析造林2 a后幼林生長情況，利用Win-RHIZO根系分析系統(tǒng)對不同造林方式閩楠根系性狀進行分析。結(jié)果表明：林下套種閩楠的平均地徑、最大冠幅、苗高、枝下高、單株總根長、總表面積、根系總體積、根深和平均根幅均最大，依次為11.60 mm、61.33 cm、115.56 cm、32.42 cm、1269.13 cm、376.75 cm2、9.32 cm3、47.50 cm、48.42 cm，均高于純林和混交林。有研究發(fā)現(xiàn)施肥對閩楠人工幼樹的苗高、地徑和冠幅的影響依次為單施氮>單施磷>單施鉀[17]；李榮生等[18]研究發(fā)現(xiàn)造林地土壤含有的養(yǎng)分可滿足閩楠幼林的生長，李鐵華等[19]發(fā)現(xiàn)當土壤中的養(yǎng)分含量達到一定量時，特別是全N、速效P的含量分別達到1.0 g·kg-1、20.3 mg·kg-1時，就能滿足閩楠苗木生長的需要。3種造林方式對閩楠幼林生長的影響可能與造林地的土壤理化性質(zhì)、林分的光照、溫度、濕度差異有關(guān)。本研究中林下套種的土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、全氮、全磷均高于純林和混交林，這有利于閩楠生長，這與陳淑廣[20]、楚秀麗等[21]研究結(jié)果較為一致。

純林、混交、林下套種的閩楠單株根總長度在根系直徑0 mm4.5 mm、0.5 mm