劉立新,董勝君
(1.喀左縣林業(yè)局,遼寧 朝陽(yáng) 122300;2.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110866)
野杏Armeniacavulgarisvar.ansu為薔薇科李亞科杏屬植物[1],是杏A.vulgaris的野生變種,原產(chǎn)于中國(guó)黃河流域,分布于暖溫帶、溫帶、寒溫帶及高原亞溫帶,在我國(guó)華北、西北及西南地區(qū)廣泛分布[2]。野杏為喬木,樹(shù)冠圓形或長(zhǎng)圓形,葉基楔形或?qū)捫ㄐ危榷思奔庵炼虧u尖;果實(shí)球形、扁圓形;核表面粗糙或有網(wǎng)紋、腹棱銳利[3]。野杏喜光、抗旱、抗寒、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng),天然分布在土質(zhì)瘠薄的石質(zhì)山區(qū)[4]。野杏根系發(fā)達(dá),具有較強(qiáng)萌蘗能力,可在巖石裸露的陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡等干旱瘠薄的條件下形成群落[5]。野杏是適生地區(qū)防風(fēng)固沙、保持水土、涵養(yǎng)水源、改良土壤的優(yōu)良生態(tài)型樹(shù)種[6-7],更是我國(guó)三北地區(qū)造林綠化的先鋒樹(shù)種,其生態(tài)效益越來(lái)越受到人們的重視[8]。同時(shí)野杏具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,主要體現(xiàn)在野杏果實(shí)和種仁的多種用途上,野杏杏仁富含蛋白質(zhì)、糖類以及人體必需元素鉀、鈣和鐵等,廣泛用于食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域[9-12],野杏肉酸甜可口,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,可制成多種美味食品[13]。特別是近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)野杏仁出油率高達(dá)53.20%,可生產(chǎn)生物柴油[14-16],是北方地區(qū)理想的生物能源樹(shù)種[17],具有較高的研究意義和推廣價(jià)值。因此,野杏是集生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益于一身的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)種,營(yíng)造野杏人工林是解決干旱、半干旱地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱、經(jīng)濟(jì)貧困問(wèn)題的有效途徑之一。
本研究在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)山杏課題組前期野杏種質(zhì)資源調(diào)查、收集的基礎(chǔ)上,將西北野杏種質(zhì)引種到遼寧省喀左縣,通過(guò)設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)地,劃分野杏引種栽培的立地類型,并分析其在不同立地條件下的適應(yīng)性生長(zhǎng)指標(biāo),以期為野杏在遼西地區(qū)的引種栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
供試材料為野杏實(shí)生苗,種源為寧夏彭陽(yáng)縣,2016年春季在喀左縣播種,2017年選擇生長(zhǎng)健壯的實(shí)生苗栽植于喀左縣造林地,栽植密度3 m×3 m,均采用植苗造林,以喀左縣本地2年生西伯利亞杏實(shí)生苗作為對(duì)照(CK)。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置
對(duì)喀左縣桃花池村、八家村和十二德堡村的野杏人工造林地進(jìn)行全面踏查,在林齡、造林措施、經(jīng)營(yíng)措施一致的野杏人工林中,按照不同立地條件設(shè)置臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地14塊,每塊標(biāo)準(zhǔn)地面積約600 m2。
1.2.2 立地類型劃分
采用環(huán)境因子主導(dǎo)分級(jí)組合法進(jìn)行立地類型劃分,即利用坡位、坡向和土層厚度的異同性,進(jìn)行分級(jí)和組合來(lái)劃分不同立地類型,將14塊樣地劃分為9個(gè)立地類型(表1)。
表1 不同立地類型劃分
1.2.3 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定
2018年9月在各標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)隨機(jī)選擇10株生長(zhǎng)正常的野杏植株和本地的西伯利亞杏植株(CK)進(jìn)行生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定。其中苗高、冠幅、嫩枝長(zhǎng)度、枝下高等生長(zhǎng)指標(biāo)用卷尺測(cè)量,地徑、嫩枝粗度、葉長(zhǎng)、葉寬等生長(zhǎng)指標(biāo)用游標(biāo)卡尺測(cè)量,主枝基角用量角器測(cè)量,一級(jí)分枝數(shù)和二級(jí)分枝數(shù)直接計(jì)數(shù),葉片數(shù)用標(biāo)準(zhǔn)枝法計(jì)算。
數(shù)據(jù)整理完全標(biāo)準(zhǔn)化處理后,進(jìn)行SPSS統(tǒng)計(jì)分析,利用T檢驗(yàn)、方差分析、多重比較等方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。
各立地類型引種野杏生長(zhǎng)指標(biāo)見(jiàn)表2,其中1號(hào)立地類型沒(méi)有栽植西伯利亞杏,2~9號(hào)立地類型結(jié)果表明,2號(hào)立地類型苗高、地徑、冠幅、嫩枝粗度、一級(jí)分枝數(shù)和葉片數(shù)量等生長(zhǎng)指標(biāo)均優(yōu)于CK,其中地徑差異極顯著。3號(hào)立地類型除二級(jí)分枝數(shù)、主枝基角、葉寬外,其余各項(xiàng)指標(biāo)野杏生長(zhǎng)情況優(yōu)于CK,一級(jí)分枝數(shù)、二級(jí)分枝數(shù)差異極顯著。4號(hào)立地類型各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均優(yōu)于CK,苗高差異極顯著。5號(hào)立地類型苗高、冠幅、嫩枝粗度、一級(jí)分枝數(shù)和葉片數(shù)量均優(yōu)于CK,苗高、地徑、冠幅、一級(jí)分枝數(shù)與CK差異極顯著。6號(hào)立地類型除冠幅、二級(jí)分枝數(shù)、主枝基角、葉長(zhǎng)外,其余各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均大于CK;二級(jí)分枝數(shù)差異顯著。7號(hào)立地類型除葉長(zhǎng)、葉寬外,野杏其余各生長(zhǎng)指標(biāo)均優(yōu)于CK,苗高差異極顯著。8號(hào)立地類型除主枝基角外,其余各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均優(yōu)于CK;二級(jí)分枝數(shù)差異極顯著。9號(hào)立地類型苗高、冠幅、地徑、嫩枝粗度、嫩枝長(zhǎng)度、一級(jí)分枝數(shù)和葉片數(shù)量等指標(biāo)均優(yōu)于CK,苗高、地徑、一級(jí)分枝數(shù)、主枝基角差異極顯著。綜合比較各立地類型野杏與CK的生長(zhǎng)指標(biāo)(表3),除了嫩枝長(zhǎng)度、主枝基角、葉長(zhǎng)、葉寬之外,其余生長(zhǎng)指標(biāo)野杏表現(xiàn)均優(yōu)于CK,其中苗高、一級(jí)分枝數(shù)、主枝基角差異極顯著。
表2 各立地類型野杏生長(zhǎng)指標(biāo)
表3 野杏與本地西伯利亞杏生長(zhǎng)指標(biāo)對(duì)比
2.2.1 不同立地類型對(duì)野杏樹(shù)體生長(zhǎng)影響
不同立地類型引種野杏苗高、地徑、冠幅和枝下高差異極顯著,說(shuō)明喀左縣引種野杏的樹(shù)體生長(zhǎng)與立地因子關(guān)系密切。多重比較結(jié)果(表4)表明:野杏苗高7號(hào)立地類型最大,達(dá)3.08 m,且與其他立地類型差異極顯著(除9號(hào)外);其次是9號(hào)立地類型,達(dá)2.89 m;苗高生長(zhǎng)最差的是1號(hào)立地類型,為0.92 m。野杏地徑7號(hào)立地類型最大,達(dá)43.60 mm,且與其他立地類型差異顯著;其次是8號(hào)立地類型,為39.77 mm;地徑生長(zhǎng)最差的為6號(hào)立地類型,為12.01 mm。野杏冠幅7號(hào)立地類型最大,達(dá)2.26 m,且與其他立地類型差異極顯著(除8號(hào)外);其次是8號(hào)立地類型,達(dá)2.07 m;冠幅最小的為5號(hào)立地類型,為0.41 m。野杏枝下高7號(hào)立地類型達(dá)到最大,達(dá)0.51 m,且與其他立地類型差異顯著(除8、9號(hào)外);其次是8號(hào)立地類型,為0.48 m;最差的是5號(hào)立地類型,為0.22 m。7號(hào)立地類型中野杏樹(shù)體相關(guān)指標(biāo)表現(xiàn)最優(yōu),苗高、地徑、冠幅和枝下高4個(gè)指標(biāo)的均值皆最大,且差異明顯,表明野杏的樹(shù)體相關(guān)指標(biāo)最適立地類型為7號(hào),即坡位為上腹、坡向?yàn)榘腙?yáng)坡、土層厚度為厚土層的立地條件最適宜引種野杏的樹(shù)體生長(zhǎng)。
表4 不同立地類型野杏樹(shù)體指標(biāo)多重比較
2.2.2 不同立地類型對(duì)野杏枝干生長(zhǎng)影響
不同立地類型引種野杏嫩枝長(zhǎng)度、嫩枝粗度、一級(jí)分枝數(shù)、二級(jí)分枝數(shù)和主枝基角差異顯著,說(shuō)明喀左縣引種野杏枝干生長(zhǎng)與立地因子關(guān)系密切。多重比較結(jié)果(表5)表明:野杏嫩枝長(zhǎng)度7號(hào)立地類型最大,為0.69 m,且與其他立地類型差異顯著;其次是9號(hào)立地類型,為0.44 m;1號(hào)立地類型嫩枝長(zhǎng)度最小,為0.11 m。野杏嫩枝粗度7號(hào)立地類型下最大,達(dá)6.25 mm,與其他立地類型差異極顯著;其次為9號(hào)立地類型,達(dá)5.01 mm;最差的為1號(hào)立地類型,為2.44 mm。野杏一級(jí)分枝數(shù)8號(hào)立地類型最多,為5.20個(gè)·株-1,且與其他立地類型差異極顯著;其次為2號(hào)立地類型,為4.83個(gè)·株-1;最差的為9號(hào)立地類型,為2.50個(gè)·株-1。野杏二級(jí)分枝數(shù)8號(hào)立地類型最多,達(dá)38.70個(gè)·株-1,與其他立地類型差異顯著;其次是4號(hào)立地類型,為11.25個(gè)·株-1;最差的是6號(hào)立地類型,為4.60個(gè)·株-1。野杏主枝基角4號(hào)立地類型最大,為52.81°,且與5、8、7、9號(hào)立地類型差異極顯著;其次3號(hào)立地類型,為47.85°;最小的是9號(hào)立地類型,為26.40°。
7號(hào)立地類型的野杏嫩枝長(zhǎng)度和嫩枝粗度均最大,8號(hào)立地類型的野杏一級(jí)分枝數(shù)和二級(jí)分枝數(shù)均最多,表明野杏枝干生長(zhǎng)最適立地類型為上腹或中腹、半陽(yáng)坡、厚土層。
表5 不同立地類型野杏枝干生長(zhǎng)多重比較
2.2.3 不同立地類型對(duì)野杏葉片生長(zhǎng)影響
不同立地類型引種野杏葉片數(shù)量和葉寬差異極顯著,葉片長(zhǎng)度差異不顯著。多重比較結(jié)果(表6)表明:葉片數(shù)量8號(hào)立地類型最多,為4 072片·株-1,與其他立地類型差異極顯著(除7號(hào)外);其次為7號(hào)立地類型,為3 502片·株-1;最少的是6號(hào)立地類型,為177片·株-1。葉長(zhǎng)3號(hào)立地類型最長(zhǎng),達(dá)63.44 mm,但與其他立地類型差異不顯著;其次是7號(hào)立地類型,為59.63 mm;最小的為2號(hào)立地類型,為35.90 mm。葉寬7號(hào)立地類型最大,為45.44 mm,與其他立地類型差異極顯著(除8、9號(hào)外);其次為8號(hào)立地類型,為44.27 mm;最小的為1號(hào)立地類型,為24.21 mm。7號(hào)立地類型的葉寬最大,為45.44 mm,葉長(zhǎng)為59.63 mm,僅次于3號(hào)立地類型,葉片數(shù)量為3 501片·株-1,僅次于8號(hào)立地類型,差異均不顯著,表明野杏葉片生長(zhǎng)的最適立地類型為上腹或中腹、半陽(yáng)坡、厚土層。
表6 不同立地類型野杏葉片生長(zhǎng)多重比較
對(duì)各立地類型和生長(zhǎng)指標(biāo)間利用spearman函數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析,需要對(duì)各立地類型進(jìn)行賦值。依據(jù)對(duì)不同立地類型中引種野杏生長(zhǎng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析,將各生長(zhǎng)指標(biāo)按照均值大小進(jìn)行排序賦值,計(jì)算不同立地類型得分情況,最后把各個(gè)立地類型按照得分高低進(jìn)行賦值(表7)。
表7 立地類型賦值
立地類型和各生長(zhǎng)指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果(表8)表明:引種野杏的苗高、地徑、冠幅、嫩枝長(zhǎng)度、嫩枝粗度、枝下高、葉片數(shù)量、葉寬、葉長(zhǎng)等生長(zhǎng)指標(biāo)與立地類型間的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.770、0.761、0.769、0.692、0.665、0.752、0.635、0.709,這些生長(zhǎng)指標(biāo)與立地類型間存在極顯著的正相關(guān),隨著立地類型得分的升高,這些指標(biāo)的均值也隨之升高,各生長(zhǎng)指標(biāo)的表現(xiàn)越來(lái)越好。引種野杏的主枝基角與立地類型間相關(guān)系數(shù)為-0.407,兩者之間存在顯著負(fù)相關(guān)性,隨著立地類型得分的升高,野杏的主枝基角度數(shù)越來(lái)越小。引種野杏的一級(jí)分枝數(shù)和二級(jí)分枝數(shù)與立地類型間的相關(guān)系數(shù)分別為0.170和0.204,相關(guān)性不顯著。
表8 立地類型與生長(zhǎng)指標(biāo)相關(guān)系數(shù)
結(jié)合各立地類型中野杏的苗高、地徑、冠幅、嫩枝粗度、枝下高和葉片數(shù)量等生長(zhǎng)指標(biāo)優(yōu)于本地西伯利亞杏,可以判定引種至喀左縣的野杏在相同立地條件下的生長(zhǎng)情況要優(yōu)于本地西伯利亞杏,表明野杏在遼西地區(qū)具有很強(qiáng)的引種適應(yīng)性,這與余海濱[18]關(guān)于野杏引種的研究結(jié)果趨于一致且互為補(bǔ)充。本研究的多數(shù)立地類型中,喀左縣本地西伯利亞杏的一級(jí)分枝數(shù)、二級(jí)分枝數(shù)、主枝基角等指標(biāo)的表現(xiàn)要優(yōu)于引種野杏,這是由杏屬植物生物學(xué)特性[19]決定的,野杏多為喬木,主枝基角普遍較小,而喀左縣本地西伯利亞杏多為矮喬木甚至為灌木,主枝基角普遍較大且分枝數(shù)量多,因此野杏一級(jí)分枝數(shù)和二級(jí)分枝數(shù)少于本地西伯利亞杏,但這并不代表野杏不適合遼西地區(qū)的氣候特點(diǎn)[18],是由樹(shù)木本身的遺傳特性決定的。相關(guān)性分析結(jié)果表明野杏的苗高、地徑、冠幅、嫩枝長(zhǎng)度、嫩枝粗度、枝下高、葉片數(shù)量、葉寬、葉長(zhǎng)等生長(zhǎng)指標(biāo)與立地類型間極顯著正相關(guān),說(shuō)明在生態(tài)公益林適宜樹(shù)種選擇中,立地類型和立地評(píng)價(jià)結(jié)果是主要因素,這與李亦然[20]對(duì)低山丘陵防護(hù)林立地類型評(píng)價(jià)的研究結(jié)果一致。本研究不同立地類型中,引種野杏的樹(shù)高、地徑、冠幅、枝下高、嫩枝長(zhǎng)度、嫩枝粗度、葉寬等生長(zhǎng)指標(biāo)的最大值均出現(xiàn)在7號(hào)立地類型,而8號(hào)類型的一級(jí)分枝數(shù)、二級(jí)分枝數(shù)、葉片數(shù)量最多,因此,選擇坡位為上腹或中腹、坡向?yàn)榘腙?yáng)坡、土層厚度為厚土層的立地類型是引種野杏生長(zhǎng)的最適類型,此結(jié)果與劉明國(guó)[21]相關(guān)研究結(jié)論一致。這是因?yàn)樾訕?shù)為喜光樹(shù)種,上腹較其它坡位更能接受陽(yáng)光,其陽(yáng)光充足,適于野杏生長(zhǎng);半陰半陽(yáng)坡光照充足,水分較多,較之陰坡光照不足和陽(yáng)坡水分欠缺,其同時(shí)解決了缺少光照和水分的問(wèn)題,故而更適合野杏生長(zhǎng)發(fā)育;野杏根系發(fā)達(dá)且擴(kuò)展能力強(qiáng),厚土層具有優(yōu)良的供水和供肥功效,可以通過(guò)為野杏根系提供充足的水分和養(yǎng)分而促進(jìn)野杏植株的生長(zhǎng)發(fā)育[22]。在野杏造林工作中,我們可以有針對(duì)性地選擇和改良立地條件[23],從而提高野杏人工林的保存率,提升造林效果。