朱文成,李宗泰,舒秀閣,任 飛
(山東省林業(yè)科學研究院,山東 濟南 250014)
麻櫟(Quercus acutissima Carruth.)是殼斗科櫟屬落葉喬木,是中國暖溫帶和亞熱帶地區(qū)森林植被的主要闊葉樹種,也是我國今后發(fā)展林業(yè)生物質能源林的重要樹種,具有較高的生態(tài)、經濟和景觀價值[1]。麻櫟樹形高大,枝葉茂密,根系發(fā)達,對土壤要求不高,能夠適應多種環(huán)境土壤,在土地貧瘠的荒山進行栽種,能夠有效地防止水土流失并有助于防止山體滑坡,具有防蝕、護坡、保水、保土的作用,是營造水土保持林的優(yōu)良樹種,被廣泛應用在荒山造林中[2]。
坡向作為一個最重要地形因子,不同坡向在光照、水分、溫度、土壤等方面都會存在一定的差異,這些環(huán)境條件的差異都有可能會對植被自然更新過程中的種子萌發(fā)產生影響,進而影響植物物種組成、物種豐富度等,最終影響到植被的更新[3,4]。此外,播種時間不同,種子萌發(fā)過程環(huán)境中的溫度、濕度以及土壤含水量等也會有所不同,這些環(huán)境因素的改變同樣也有可能有可能會對種子萌發(fā)產生影響[5-8]。目前關于麻櫟種子萌發(fā)的研究多集中于種子儲藏以及萌發(fā)抑制機制等方面[9,10],而關于不同坡向和播種季節(jié)對麻櫟種子發(fā)芽率的影響較少,為此,本研究擬對麻櫟種子在不同坡向和播種季節(jié)下的發(fā)芽率進行探討,以期為麻櫟林人工更新提供理論依據。
1.1 種子采集
麻櫟種子于2017年秋采集于山東蒙山國家森林公園(東經 35°10′36°00′,北緯 117°35′118°20′)。采收后的種子以水浸法去除被昆蟲侵染的種子,篩選后的種子用0.5%高錳酸鉀溶液浸泡2個小時以上,于陰涼處晾干種子表面水分后用于萌發(fā)試驗。種子百粒質量為446.7 g。
1.2 實驗設計
不同坡向實驗在山東省林業(yè)科學研究院燕子山實驗林場進行。坡向設兩個處理,分別為陽坡和陰坡。播種方法采用穴播法,穴深10cm,播種后覆土2-3cm,每穴放置1粒的種子,用土進行填平。播種后兩處理管理一致。種子萌發(fā)后統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)。
不同播種季節(jié)實驗在山東省林業(yè)科學研究院飲馬泉試驗苗圃進行。播種季節(jié)設兩個處理,分別為春季播種和秋季播種,春季于2018年3月播種,秋季于2017年10月播種。播種方法采用條播法,將已經處理好的麻櫟種子按照10cm×30cm的間距播種,溝深10cm,播種后覆土2-3cm、壓實、澆水,以防止老鼠等動物將種子啃食,影響種子的發(fā)芽。種子萌發(fā)后統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)。
1.3 數(shù)據分析
采用 SPSS 統(tǒng)計軟件 (version 21,SPSS Inc.,Chicago,USA)對數(shù)據進行獨立樣本T檢驗,檢驗數(shù)據之間的顯著性,顯著水平為P<0.05。文中數(shù)據均為平均值±標準差。
2.1 不同坡向對麻櫟種子發(fā)芽率的影響
坡向作為一個最重要地形因子,坡向不同其光照、水分、溫度、土壤等都會存在一定的差異,這些環(huán)境因素的差異都有可能會對植被自然更新過程中的種子萌發(fā)產生影響,進而影響植物物種組成、物種豐富度等,最終影響到植被的更新[3,4]。本研究中,不同坡向的麻櫟種子發(fā)芽率表現(xiàn)出陰坡播種>陽坡播種的趨勢,且前者較后者的增幅為11.51%,但陽坡播種與陰坡播種處理間無顯著差異(表1)。這可能與燕子山實驗林場陰坡和陽坡植被郁閉度均較高,使得陰坡和陽坡的光溫環(huán)境及土壤水分含量差異較小有關。
表1 不同坡向對麻櫟種子發(fā)芽率的影響
2.2 不同播種季節(jié)對麻櫟種子發(fā)芽率的影響
表2 不同播種季節(jié)對麻櫟種子發(fā)芽數(shù)及發(fā)芽率的
播種時間不同,種子萌發(fā)過程環(huán)境中氣溫積溫、平均氣溫、平均空氣相對濕度、土壤積溫、平均土壤溫度、土壤含水量等均會有所不同,這些環(huán)境因素的差異都有可能會對種子萌發(fā)產生影響[5,6]。王茜赟等[7]對牡丹研究指出,不同播播種時間對牡丹種子出苗率有顯著影響,隨著播種時間的推遲,牡丹種子發(fā)芽率呈下降趨勢;郝海坤等[8]對柚木研究認為,播種時間對柚木種子發(fā)芽率有顯著影響。本研究中,與秋季播種相比,春季播種顯著提高了麻櫟種子發(fā)芽率,提高幅度為31.32%(表2),其原因有待于進一步研究。
3.1 陽坡和陰坡播種對麻櫟種子發(fā)芽率無顯著影響,陰坡略高于陽坡11.5%。
3.2 與秋季播種相比,春節(jié)播種顯著提高了麻櫟種子發(fā)芽率,提高幅度達到31.32%。
3.3 春季播種較秋季播種發(fā)芽率顯著提高的具體原因尚待進一步研究。