李怡瑩徐志剛劉學(xué)芝田年軍尚軍燁付鋒劉丹趙宇潘曉威

(1.白山市林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 白山 134300;2.長春市森林病蟲防治檢疫站，吉林 長春 130031)

引言

千金鵝耳櫪(Carpinuscordata Blume)別名千金榆、大葉鵝耳櫪、見風(fēng)干等，是樺木科鵝耳櫪屬(Carpinus L.)木本植物，為落葉喬木，可高達(dá)15m，一般生于海拔500～2500m肥沃的陰山坡或山谷雜木林中，喜光、耐旱、耐熱性強(qiáng)，適應(yīng)多種土壤，對土壤pH值無特別要求。我國有33種、8變種，分布于東北、華北、西南及陜西、甘肅、河南等地區(qū)。在東北主要分布于長白山地區(qū)海拔500～1500m范圍內(nèi)[1]，花期5月，果熟期9月，其冠形優(yōu)美，枝葉緊密，夏季葉色突出，秋季落葉遲，極具觀賞價值，且無嚴(yán)重病蟲害，因此可作為優(yōu)良的園林綠化樹種，具有吸塵、抵御風(fēng)寒和降噪等功能。因其含有豐富的纖維素、半纖維素、果質(zhì)膠等物質(zhì)，成為長白山地區(qū)主要的木耳用材樹種，以及食用菌原種培養(yǎng)基基質(zhì)材料[2,3]。隨著千金鵝耳櫪被過度砍伐，使得該樹種野生資源面臨枯竭，木耳材短缺問題日益突出，破壞了原有千金鵝耳櫪的物種多樣性，已成為制約長白山林下經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙。為切實維護(hù)原有生態(tài)環(huán)境，保障林農(nóng)對千金鵝耳櫪木耳菌材的大量需求，開展人工培育造林迫在眉睫[4]。

人工造林必須要堅持適地適樹原則，做好造林地條件的前期分析是造林前的必經(jīng)之路，立地條件的適宜性關(guān)系到造林的成功與否[5,6]。立地條件與林木生長之間息息相關(guān)，林金國等對影響杉木和濕地松木材密度的相關(guān)問題進(jìn)行研究，得出坡向是影響杉木和濕地松木材密度的最重要因子，其次是坡位[7]。陳海燕對刺槐人工林的研究顯示，海拔對刺槐樹高，以及坡度對刺槐胸徑、冠幅的影響不顯著，坡向?qū)Υ袒钡臉涓哂绊憳O顯著，海拔、坡向及土壤含水率對刺槐的胸徑、樹高、冠幅影響顯著[8]。韓金等對不同立地條件下杉木人工林胸徑的生長過程進(jìn)行分析，結(jié)果表明，不同立地條件的胸徑生長最優(yōu)方式不同[9]?？偠灾?，土壤、植被、氣候、地形等因子在不同立地類型中始終相關(guān)，各因子之間相互滲透、相互影響[10-13]。近年來，國內(nèi)外對千金鵝耳櫪的研究較少，現(xiàn)有研究主要以種子處理、育苗、扦插繁育、造林、植物群落結(jié)構(gòu)等方面為主，但不同立地條件下對千金鵝耳櫪生長影響未見報道。本研究設(shè)置3種立地類型對千金鵝耳櫪進(jìn)行栽植，通過測定3種立地類型下千金鵝耳櫪的苗木生長情況，闡明不同立地類型對千金鵝耳櫪生長的影響。

1 試驗地概況

試驗地點(diǎn)設(shè)在吉林省白山市渾江區(qū)，該地屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。年平均降水量900mm左右，降水量主要集中在夏季，占全年總降水量的59%。區(qū)域內(nèi)初霜期在10月上旬，終霜期在4月下旬，全年無霜期90～135d，是吉林省寒冷地區(qū)之一。春季晝夜溫差大；夏季短，溫?zé)岫嘤?；秋季涼爽，多睛朗天氣；冬季長，干燥寒冷。年平均氣溫4.1℃，年均日照時數(shù)2351h，全年冰凍期約4個半月，春夏季多東南風(fēng)，秋冬季多西北風(fēng)，平均風(fēng)速為2.5m·s-1。土壤為暗棕色森林土，腐殖質(zhì)層厚度為10～15cm，土層厚度為25～40cm(A+B層)。在此區(qū)域分別選擇3種不同立地類型進(jìn)行千金鵝耳櫪栽培試驗。

老燒溝，屬于天然次生林，林分組成為3柞2色1胡1椴1榆1樺1雜，郁閉度0.7，土壤為暗棕壤，緊實度為333.37N·cm-2；紅土崖小干飯盆地，屬于退耕還林地，土壤水分較少，土壤緊實度為435.9N·cm-2；河?xùn)|村屬于濕地，水分較大，土壤緊實度為207.03N·cm-2。3處試驗樣地林下主要有灌木樹種稠李、榛子和小楷槭等以及草本植物薹草、蕨類、莎草、假茴芹等，樣地基本信息見表1。

表1 樣地基本信息表

2 材料與方法

2.1 樣地布置和樣品采集

千金鵝耳櫪分別在3個試驗樣地進(jìn)行合理的春季栽植，適當(dāng)密植。其中，老燒溝樣地株行距為3m×3m；小干飯盆樣地株行距為2m×2m；河?xùn)|村樣地株行距為2m×2m。3種樣地均進(jìn)行規(guī)格為60cm×60cm×30cm的穴狀整地，栽植前將苗木沾吸水劑、生根劑進(jìn)而避免苗木生理性失水現(xiàn)象。

待千金鵝耳櫪馴化栽培2a后，在3種立地條件下按S形布點(diǎn)取10個樣點(diǎn)，隨機(jī)選取10株苗木，進(jìn)行苗高和地徑的測量，并在10株苗木上選取10個葉片進(jìn)行葉面積、葉綠素含量的測定。

2.2 試驗方法

2.2.1 土壤水分的測定

采用烘干法，在已知質(zhì)量的鋁盒中稱濕土樣20g(每個立地條件取土壤樣品重復(fù)測量3次，采集大約1m深土壤樣品)，放入烘箱中，在溫度105±2℃下烘干，移至干燥器內(nèi)冷卻至室溫，立即稱重，然后將鋁盒盒蓋啟開，烘干3h，冷卻稱重(前后2次稱重之差不大于0.03g)。

土壤含水率(%)=(濕土質(zhì)量-烘干土質(zhì)量)/烘干土質(zhì)量×100%

(1)

2.2.2 土壤容重的測定

在3種立地條件下用環(huán)刀取土壤樣品，除去其中可見植物殘體，實驗室稱量環(huán)刀重為M0，環(huán)刀體積為V。將取得的含有濕土的環(huán)刀，頂蓋打開，放入烘箱中，在溫度為105±2℃下烘干至恒重，打開烘箱，拿出環(huán)刀，加頂蓋和底蓋后稱干重質(zhì)量(M4)。

土壤容重(g·cm-3)=環(huán)刀內(nèi)烘干土質(zhì)量(M4-M0)/環(huán)刀體積(V)

(2)

2.2.3 土壤pH值的測定

將取回的待測土壤帶回實驗室過2mm孔徑篩的風(fēng)干土壤10g，放在50mL燒杯中，加入蒸餾水20mL，攪拌1min，使土粒充分分散，放置30min后進(jìn)行測定。用校正過的pH計測定懸液的pH值。測定時將電極插入待測液中，輕輕搖動燒杯，促進(jìn)其快速平衡，靜置片刻，待讀數(shù)穩(wěn)定后記下pH值。取出電極，蒸餾水洗凈電極頭，用濾紙吸干水分后進(jìn)行第2個樣品的測定。

2.2.4 千金鵝耳櫪各指標(biāo)的測定

千金鵝耳櫪葉片面積使用葉面積測量儀進(jìn)行測定；葉綠素含量采用葉綠素測定儀進(jìn)行測定；株高、當(dāng)年生長量和地徑分別用卷尺和游標(biāo)卡尺(精度0.001cm)進(jìn)行測定。

2.3 數(shù)據(jù)處理分析

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和作圖，用SPSS 18.0進(jìn)行單因素方差分析和差異顯著性檢驗。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同立地類型對千金鵝耳櫪葉面積的影響

從圖1可以看出，3種立地條件對千金鵝耳櫪葉面積產(chǎn)生的影響，小干飯盆地對千金鵝耳櫪的影響差異顯著(p<0.05)，老燒溝和河?xùn)|村對千金鵝耳櫪的影響差異不顯著(p<0.05)，老燒溝比河?xùn)|村提高了15.95%，小干飯盆地比河?xùn)|村提升了67.91%。

圖1 3種立地類型對千金鵝耳櫪葉面積的影響

3.2 不同立地類型對千金鵝耳櫪株高的影響

從圖2可以看出，3種立地條件對千金鵝耳櫪株高均產(chǎn)生不同程度的影響，其中小干飯盆地對千金鵝耳櫪的影響差異最顯著(p<0.05)，比老燒溝和河?xùn)|村分別提高了23.20%、75.73%，河?xùn)|村的影響最小。

圖2 3種立地類型對千金鵝耳櫪苗高的影響

3.3 不同立地類型對千金鵝耳櫪地莖的影響

從圖3可以看出，小干飯盆地對千金鵝耳櫪的影響差異最顯著(p<0.05)，比老燒溝和河?xùn)|村分別提高了44.5%、49.61%，燒溝和河?xùn)|村無顯著差異(p<0.05)。

圖3 3種立地類型對千金鵝耳櫪地莖的影響

3.4 不同立地類型對千金鵝耳櫪葉綠素含量的影響

從表2可以看出，小干飯盆地和老燒溝對千金鵝耳櫪的影響顯著(p<0.05)，分別比河?xùn)|村提高了70.94%、52.46%，小干飯盆地比老燒溝提高了12.12%。

表2 3種立地類型對千金鵝耳櫪葉綠素含量的影響

4 結(jié)論與討論

3種立地條件的土壤pH值、土壤養(yǎng)分等基本適應(yīng)千金鵝耳櫪生長的需求，其中小干飯盆地與其它立地類型相比，對千金鵝耳櫪的影響最大，對各指標(biāo)的影響均呈顯著差異(p<0.05)，其中葉綠素含量的消長規(guī)律，是反映植物葉片生理活性變化的重要指標(biāo)之一，與葉片光合機(jī)能大小密切相關(guān)[14,15]。了解和掌握葉片的葉綠素含量變化規(guī)律是提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)的理論基礎(chǔ)。從本研究可看出，3種立地條件對千金鵝耳櫪葉綠素含量、株高、地莖和葉面積的影響均為小干飯盆地>老燒溝>河?xùn)|村。這可能由于小干飯盆地地理位置、土壤緊實度相較于其它2個立地類型更高，土壤緊實度高，能夠很好地吸收和存儲植物生長所需的養(yǎng)分；河?xùn)|村相較于其它立地條件來講，對千金鵝耳櫪的生長沒有體現(xiàn)出很好的促進(jìn)作用，可能因為千金鵝耳櫪喜光，而河?xùn)|村為濕地，水分較大，所以長勢不如其它2個立地類型。這可能由于地理位置不同，導(dǎo)致林木接收到的光、溫、水等環(huán)境因子的差異引起的，也可能與本研究的取樣沒有覆蓋各個立地條件下的各個生長階段有關(guān)。此外，本文在劃分立地條件時沒有綜合考慮地形地貌、坡向、坡位等信息，在以后的研究中可以綜合這些因素和地位指數(shù)作為立地條件劃分的依據(jù)。