黎國(guó)運(yùn),韋建杏,陳侯鑫,林玲,董曉娜
(海南省林業(yè)科學(xué)研究院,海南海口 571100)
坡壘Hopea hainanensis,龍腦香科坡壘屬常綠喬木,海南島特有珍貴用材樹種。木材結(jié)構(gòu)致密,紋理交錯(cuò),質(zhì)堅(jiān)重,干后少開裂,埋于地下可達(dá)40 年而不朽,可供造船、橋梁、家具、建筑材料等,淡黃色樹脂可供藥用和作油漆原料,是國(guó)家一級(jí)保護(hù)瀕危種[1]。坡壘要求炎熱、靜風(fēng)、濕潤(rùn)以至潮濕的生境,常與海南木蓮(Manglietia hainanensis)、青皮(Vatica mangachapoi)、蝴蝶樹(Heritiera parvifolia)、紅花天料木(Homalium hainanense)、大果榕(Ficus auriculata)、鴨 腳 木(Scheffleraoctophylla(Lour.)Harms)等混生[2-3]。坡壘較耐蔭,林冠下天然更新良好,但生長(zhǎng)緩慢[4]。濫砍濫伐等人為破壞造成了坡壘資源量銳減,環(huán)境改變及坡壘自身的生理生態(tài)學(xué)特性影響了天然更新,急需人工干預(yù)回歸種植、撫育及相應(yīng)的保護(hù)措施。
試驗(yàn)地位于海南中部的屯昌縣楓木鎮(zhèn)海南省楓木實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)內(nèi)。地處19°11′38″~19°15′52″N,109°56′17″~109°58′15″E,海拔150m~350m,土壤類型主要為磚紅壤和赤紅壤,成土母質(zhì)為花崗巖風(fēng)化物,表土層顏色為暗棕色,團(tuán)粒狀,土質(zhì)疏松,pH5.5~6.5,保水能力中等。年平均氣溫24℃,最低月份1 月,平均氣溫18.4℃;最高月份6 月,平均氣溫28.2℃;極端最高氣溫為39.1℃,極端最低氣溫為3.8℃。年降雨量1500mm~2500mm,年蒸發(fā)量為1794.4mm,年平均相對(duì)濕度84%,其中最大的月份是9 月份,約為87%。
尖峰嶺、霸王嶺與楓木樹木園的坡壘種子和種苗。
2.2.1 不同種源地的坡壘種子基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)比研究
(1)種子大小測(cè)定
根據(jù)《林木種子檢驗(yàn)規(guī)程》(GB2772-1999),確定觀測(cè)樣本的數(shù)量。各種源種子選取100 粒,隨機(jī)分成5 組,每組20 粒,用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量其長(zhǎng)和寬,以種子縱軸長(zhǎng)度為長(zhǎng),橫向最大寬為其寬,按確定的樣本數(shù)測(cè)量各種源種子的平均長(zhǎng)寬[5]。
(2)種子千粒重測(cè)定
根據(jù)《林木種子檢驗(yàn)規(guī)程》(GB2772-1999),采用百粒法。先對(duì)各種源坡壘種子進(jìn)行凈種、去除種翅等雜質(zhì),選取800 粒種子,隨機(jī)分成8 組,各組分別稱重,乘以10 得千粒重,求8 次的平均值[5]。
(3)種子含水量測(cè)定
根據(jù)《林木種子檢驗(yàn)規(guī)程》(GB2772-1999),隨機(jī)選取50 粒種子稱重后放入105℃烘箱中烘17h 后,取出在干燥器里冷卻30min~45min 后稱重,用樣品前后重量差與樣品重量的比值求得種子含水量,重復(fù)3 次,求平均值[5]。
(4)種子活力測(cè)定
根據(jù)《林木種子檢驗(yàn)規(guī)程》(GB2772-1999),采用TTC 染色法:將各種源種子分別用溫水(30℃)浸種12h,使種子充分吸脹有利于剝除種皮。隨機(jī)取不同地方種子各60 粒,剝除種皮后沿其種胚平行切開,每20 粒為1 次重復(fù),重復(fù)3 次。然后將準(zhǔn)備好的種子浸泡于TTC 試劑中在恒溫培養(yǎng)箱中(35℃,黑暗)保溫染色3h。染色結(jié)束后倒出TTC 溶液,用清水將種子沖洗2 次后觀察種胚被染色的情況,統(tǒng)計(jì)被染色的種子數(shù),計(jì)算具有活力種子的百分比[5]。
2.2.2 坡壘種子播種育苗試驗(yàn)研究
(1)不同種源地種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的對(duì)比研究
用河沙做成寬1m、高0.15m 的沙床,播種前1d用80%多菌靈500 倍液進(jìn)行消毒。取不同種源坡壘種子各300 粒,分3 份,100 粒/份,去除雜質(zhì),用80%多菌靈1000 倍液浸泡消毒20min,洗凈、播種。7d 后觀測(cè)發(fā)芽數(shù)據(jù),然后連續(xù)14d 內(nèi)每天觀測(cè),當(dāng)發(fā)芽數(shù)不超過(guò)供試種子數(shù)的1%為發(fā)芽結(jié)束,統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。
(2)不同基質(zhì)袋苗培育年生長(zhǎng)情況的對(duì)比研究
移苗前1d,用80%多菌靈500 倍液對(duì)10cm×15cm 育苗袋中的不同基質(zhì)進(jìn)行消毒。沙床起苗,用80%多菌靈1000 倍液浸泡10s,定植入不同基質(zhì)(河沙、紅心土、腐殖土)的育苗袋中,每種基質(zhì)定植200袋,50 袋為1 次重復(fù),4 次重復(fù)。滿1 年后測(cè)量苗高、地徑,分析比較生長(zhǎng)情況。
(3)不同種源袋苗培育年生長(zhǎng)情況的對(duì)比研究
移苗前1d,用80%多菌靈500 倍液對(duì)10cm×15cm 育苗袋中的紅心土基質(zhì)進(jìn)行消毒。沙床起苗不同種源各200 株,50 株為1 次重復(fù),4 次重復(fù)。用80%多菌靈1000 倍液浸泡10s,定植入紅心土基質(zhì)的育苗袋中。滿1 年后測(cè)量苗高、地徑,分析比較生長(zhǎng)情況。
2.2.3 人工種植技術(shù)研究
在海南省楓木實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)的丁狗嶺等選地,開展坡壘樹種異地保存,開展人工種植技術(shù)研究,總結(jié)技術(shù)方法,為海南省內(nèi)的極小種群坡壘回歸試驗(yàn)提供依據(jù)。
(1)不同種源對(duì)比研究
在丁狗嶺選擇1 塊山地,垂直等高線分成3 個(gè)小區(qū),每區(qū)按照2m×2m 的株行距分別種植楓木樹木園、尖峰嶺、霸王嶺的坡壘種苗各80 株。以20 株為1 個(gè)重復(fù),4 次重復(fù),對(duì)坡壘種苗生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。常規(guī)撫育滿1a 后監(jiān)測(cè)個(gè)體存活數(shù),測(cè)量株高和地徑等數(shù)據(jù)。
(2)不同種植密度對(duì)比研究
在丁狗嶺選擇1 塊山地,垂直等高線分成2 個(gè)小區(qū),每區(qū)分別按照1m×1m、4m×4m 的株行距種植霸王嶺的坡壘種苗80 株。以20 株為一個(gè)重復(fù),4 次重復(fù),對(duì)坡壘種苗生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。常規(guī)撫育滿1a 后監(jiān)測(cè)個(gè)體存活數(shù),測(cè)量株高和地徑等數(shù)據(jù)。
(3)不同光照條件對(duì)比研究
在丁狗嶺選擇1 塊山地,垂直等高線分成2 個(gè)小區(qū),每區(qū)按照2m×2m 的株行距種植霸王嶺的坡壘種苗80 株,一小區(qū)用50%遮陰網(wǎng)遮蓋,另一小區(qū)用2層50%(75%)遮陰網(wǎng)遮蓋。以20 株為1 個(gè)重復(fù),4 次重復(fù),對(duì)坡壘種苗生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。常規(guī)撫育滿1a 后監(jiān)測(cè)個(gè)體存活數(shù),測(cè)量株高和地徑等數(shù)據(jù)。
(4)不同立地條件對(duì)比研究
選擇山地、平緩坡地和居民區(qū)路旁用地各1 塊,按照2m×2m 的株行距成行種植,每塊地種植霸王嶺的坡壘種苗80 株。以20 株為1 個(gè)重復(fù),4 次重復(fù),對(duì)坡壘種苗生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。常規(guī)撫育滿1a 后監(jiān)測(cè)個(gè)體存活數(shù),測(cè)量株高和地徑等數(shù)據(jù)。
2.2.4 人工撫育技術(shù)研究
(1)不同除草措施對(duì)比研究
在楓木牛血嶺山地建設(shè)的種質(zhì)資源保存圃中,在霸王嶺種源種植區(qū),規(guī)劃出3 個(gè)小區(qū),分別進(jìn)行噴施除草劑、人工除草和不除草對(duì)比試驗(yàn)。以20 株為1 個(gè)重復(fù),4 次重復(fù),對(duì)坡壘種苗生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。撫育滿1a 后監(jiān)測(cè)個(gè)體存活數(shù),測(cè)量株高和地徑等數(shù)據(jù)。
(2)不同施肥配方對(duì)比研究
在楓木牛血嶺山地建設(shè)的種質(zhì)資源保存圃中,在霸王嶺種源種植區(qū),規(guī)劃出3 個(gè)小區(qū),人工除草后,分別進(jìn)行不同施肥配方對(duì)比試驗(yàn):尿素50g+復(fù)合肥150g、牛糞1000g+復(fù)合肥150g 和不施肥。1年施肥2 次,以20 株為1 個(gè)重復(fù),4 次重復(fù),對(duì)坡壘種苗生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。撫育滿1a 后監(jiān)測(cè)個(gè)體存活數(shù),測(cè)量株高和地徑等數(shù)據(jù)。
表1 不同種源地的坡壘種子基礎(chǔ)數(shù)據(jù)比較Tab.1 Comparison of basic data of Hopea hainanensis seeds from different provenances
不同種源地的坡壘種子基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果表明:霸王嶺的野生種子顆粒大、飽滿且種子活力高,種子質(zhì)量較好。
表2 不同種源地坡壘種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的比較Tab.2 Comparison of germination rate and germination potential of Hopea hainanensis seeds from different provenances
經(jīng)方差分析后進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明:霸王嶺的坡壘種子發(fā)芽率相對(duì)較高(97.3%),尖峰嶺的發(fā)芽勢(shì)較高(84.3%),楓木樹木園的發(fā)芽率(89.7%)、發(fā)芽勢(shì)(47.7%)較低。綜合評(píng)價(jià),尖峰嶺的坡壘種子發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果較好。
表3 不同基質(zhì)袋苗培育年生長(zhǎng)情況比較Tab.3 Comparison of annual growth of bagged seedlings with different substrates
經(jīng)方差分析后進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明:苗高年增長(zhǎng)方面,河沙、紅心土基質(zhì)表現(xiàn)較好,顯著優(yōu)于腐殖土基質(zhì);地徑年增長(zhǎng)方面,紅心土基質(zhì)較好,顯著優(yōu)于河沙、腐殖土基質(zhì)。綜合評(píng)價(jià),紅心土基質(zhì)育苗效果較好。
表4 不同種源袋苗培育年生長(zhǎng)情況比較Tab.4 Comparison of annual growth of bagged seedlings from different provenances
經(jīng)方差分析后進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明:楓木樹木園的坡壘苗的苗高生長(zhǎng)與地徑生長(zhǎng),顯著優(yōu)于尖峰嶺及霸王嶺的坡壘苗。
表5 不同種源坡壘人工群落生長(zhǎng)觀測(cè)結(jié)果Tab.5 The growth observation results of Hopea hainanensis artificial population from different provenances
經(jīng)方差分析后進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明:楓木樹木園的坡壘苗在人工種植試驗(yàn)中生長(zhǎng)表現(xiàn)良好,成活率、苗高年增長(zhǎng)及地徑年增長(zhǎng)等方面顯著高于霸王嶺和尖峰嶺的坡壘苗。
表6 不同密度坡壘人工群落生長(zhǎng)觀測(cè)結(jié)果Tab.6 The growth observation results of Hopea hainanensis artificial communities with different densities
經(jīng)方差分析后進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明:在人工種植試驗(yàn)中,適當(dāng)密植,對(duì)坡壘苗期生長(zhǎng)尤其有利。
表7 不同光照條件坡壘人工群落生長(zhǎng)觀測(cè)結(jié)果Tab.7 The observation results of the growth of the Hopea hainanensis artificial community under different light conditions
經(jīng)方差分析后進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明:在人工種植試驗(yàn)中,遮陰50%,有利于坡壘苗期生長(zhǎng),明顯好于75%遮陰和不遮陰。
表8 不同立地條件坡壘人工群落生長(zhǎng)觀測(cè)結(jié)果Tab.8 The observation results of the growth of the Hopea hainanensis artificial community under different site conditions
經(jīng)方差分析后進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明:在人工種植坡壘試驗(yàn)中, 山地種植效果好于苗圃地和四旁用地。
表9 不同除草措施坡壘人工群落生長(zhǎng)觀測(cè)結(jié)果Tab.9 The observation results of the growth of the Hopea hainanensis artificial community with different weeding measures
經(jīng)方差分析后進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明:在坡壘人工種植的苗期撫育中,人工除草效果較好,不能使用除草劑,效果比不除草還差。
表10 不同施肥配方坡壘人工群落生長(zhǎng)觀測(cè)結(jié)果Tab.10 The observation results of the growth of the Hopea hainanensis artificial community with different fertilization formulas
經(jīng)方差分析后進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明:在坡壘人工種植的苗期撫育中,牛糞與復(fù)合肥的組合施肥配方效果較好。
(1)育苗試驗(yàn)結(jié)果顯示,野生種源的坡壘種子顆粒大而飽滿,發(fā)芽率高,發(fā)芽勢(shì)強(qiáng),是坡壘野生種群長(zhǎng)期抗?fàn)帎毫迎h(huán)境繁衍后代自然進(jìn)化的結(jié)果。
(2)育苗試驗(yàn)結(jié)果顯示,坡壘種子含水率決定種子育苗的發(fā)芽勢(shì)。因此,坡壘育苗生產(chǎn)中,需要浸種以提高發(fā)芽勢(shì)。
(3)資源調(diào)查發(fā)現(xiàn),坡壘野生種群的生長(zhǎng)環(huán)境,被許多伴生樹種超越、遮蔽,造成結(jié)實(shí)量少;雖然萌發(fā)小苗很多,但林下蔭蔽潮濕嚴(yán)重,不利于小苗生長(zhǎng),造成坡壘野生種群自然更新能力差,種群繁衍受阻。人工異地種植、逐步種群重建是極小種群物種較好的保護(hù)措施。
(4)海南坡壘的種苗培育與人工種植試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)樹木園的坡壘苗生長(zhǎng)較快,是由于樹木園的坡壘苗更好更快的適應(yīng)了新的生長(zhǎng)環(huán)境,而野生種源直接引種異地種植需要一個(gè)馴化的過(guò)程。
(5)坡壘人工種植方面,立地條件的選擇,適當(dāng)?shù)恼陉?,合理的除草與施肥,能很好的促進(jìn)苗期生長(zhǎng),早日成林。