尤輝李強(qiáng)峰趙萬林龍曉晨羅旭鵬

(1.青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，青海 西寧 810016；2.西寧市林業(yè)和草原局，青海 西寧 810000；3.海東市平安區(qū)林業(yè)和草原站，青海 海東 810600；4.西寧市林業(yè)科學(xué)研究所，青海 西寧 810003)

青楊(Populus cathayana Rehder.)屬楊柳科(Salicaceae)楊屬(Populus)的喬木樹種。是青海省主要造林樹種之一[1，2]，具有生長(zhǎng)迅速、成林周期短等生物學(xué)特點(diǎn)[3]，廣泛用于荒山造林、農(nóng)田防護(hù)林、城鄉(xiāng)綠化及園林建設(shè)中，在青海的國(guó)土綠化中占有重要的地位[4]。人為修除樹冠下部的枯枝或部分活枝的撫育措施稱為修枝。修枝是中幼林撫育的主要技術(shù)之一[5]。通過對(duì)樹體修枝可以改善冠內(nèi)通透條件，增加林分的透光度和林木的生長(zhǎng)空間，給樹木生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造出適宜的生長(zhǎng)條件，培養(yǎng)出干形通直、冠形優(yōu)美的樹體，從而提高光能利用效率，提高年蓄積生長(zhǎng)率，同時(shí)可以延緩害蟲增殖和擴(kuò)散，提高林木對(duì)病蟲害的抗逆性。正確實(shí)施人工修枝有利于樹干形質(zhì)的提高，也有利于改善干、枝、葉之間的物質(zhì)分配。人工林修枝技術(shù)在國(guó)外人工林經(jīng)營(yíng)中較為普遍，通過修枝可以生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的無節(jié)材[6]。多年來青海東部山地人工林普遍缺乏撫育管理，造成林分自然整枝強(qiáng)烈，影響林分的通風(fēng)透光條件。本研究通過連續(xù)2年的修枝試驗(yàn)，分析總結(jié)不同修枝對(duì)樹體生長(zhǎng)的影響，從而為青海東部山地青楊人工林修枝技術(shù)提供依據(jù)且具有一定的實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于青海省東部地區(qū)海東市平安區(qū)小峽口山地。平安區(qū)平均海拔2066～2300m，屬大陸性氣候，日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽輻射強(qiáng)，年平均日照2864.4h，日均7.7h。年平均氣溫7.6℃，年內(nèi)降雨分布不均，年降雨量310.1mm，年蒸發(fā)量1836.3mm，為降雨量的8倍，無霜期218d[7]。土壤主要為栗鈣土。立地類型為2600～3200m陰坡平緩坡。

1.2 研究方法

在二十年生青楊人工林中，設(shè)置了2個(gè)修枝強(qiáng)度和1個(gè)不修枝對(duì)照，以及1/2、1/3和CK不修枝對(duì)照。2022年3月，進(jìn)行了修枝試驗(yàn)，使用電鋸和高枝剪進(jìn)行修剪，去除了下層枯枝和活枝。總共進(jìn)行2個(gè)修枝組合和1個(gè)不修枝對(duì)照組的處理，每個(gè)處理都進(jìn)行3次重復(fù)?？偣苍O(shè)置9個(gè)樣地，每個(gè)樣地大約有40株青楊。

采取4種修枝方式探究對(duì)傷口愈合的影響，從枝條基部膨大部位下部平切修枝；從枝條基部膨大部位上部平切修枝；從枝條基部膨大部位斜切45°角剪斷；修枝傷口與枝條垂直并留樁1.5cm，如圖1所示。4種修枝方式，每處理3個(gè)重復(fù)，共設(shè)置樣地12個(gè)，每塊樣地約40株青楊。

圖1 4種修枝方式示意圖

圖2 技術(shù)路線

采取石蠟、油漆、國(guó)光施奇3種愈合劑和不涂抹愈合劑對(duì)照，探究愈合劑對(duì)傷口愈合的影響。共3種愈合劑和對(duì)照組(CK)，每個(gè)處理都進(jìn)行了3次重復(fù)?？偣苍O(shè)置了9個(gè)樣地，每個(gè)樣地大約有40株青楊。

在開始進(jìn)行修剪工作前，對(duì)樣地內(nèi)所有的青楊進(jìn)行樹高、胸徑、冠幅和傷口直徑等測(cè)量，并對(duì)其病蟲害狀況進(jìn)行詳細(xì)記錄。同年10月，對(duì)青楊的生長(zhǎng)情況、生理功能以及傷口愈合等進(jìn)行深入測(cè)量和分析。

1.2.1 樹高、胸徑、高徑比

2022年的3月和10月，在各個(gè)樣地中，使用勃魯萊測(cè)高器和輪尺來測(cè)定樣地中所有青楊的樹高和胸徑，并據(jù)此計(jì)算其高徑比。

1.2.2 傷口愈合情況

2022年3月，用游標(biāo)卡尺測(cè)量每小區(qū)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)木的原始傷口長(zhǎng)度和寬度；2022年10月，用游標(biāo)卡尺測(cè)量每小區(qū)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)木現(xiàn)有的傷口長(zhǎng)度和寬度。

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算修枝傷口愈合狀況，計(jì)算公式：

修枝傷口愈合率(%)=(原修枝傷口直徑-愈合后修枝傷口直徑)/原修枝傷口直徑×100%

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2019、SPSS 27.0等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。用SPSS 27.0進(jìn)行正態(tài)和方差同質(zhì)性檢驗(yàn)，進(jìn)行F檢驗(yàn)和方差分析，以評(píng)價(jià)分析不同強(qiáng)度修枝處理對(duì)青楊形態(tài)、生長(zhǎng)等參數(shù)的影響。

1.4 技術(shù)路線

2 結(jié)果與分析

2.1 修枝強(qiáng)度對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響

通過對(duì)青楊胸徑增長(zhǎng)變化的分析，在修枝后第1年，不同修枝強(qiáng)度對(duì)青楊人工林的胸徑增長(zhǎng)產(chǎn)生了顯著影響。其中，修除樹冠1/3的胸徑增量是最大的，與未修枝的組別沒有顯著差異。此外，與其他2種修剪強(qiáng)度相比，修除樹冠1/2的胸徑增長(zhǎng)明顯較小。在特定的修枝強(qiáng)度區(qū)間內(nèi)，青楊的胸徑增長(zhǎng)呈現(xiàn)出先上升后下降的變化模式。在所有處理中，修除樹冠1/3的胸徑增長(zhǎng)最為顯著，平均值達(dá)到2.37±0.15cm；而不進(jìn)行修剪的對(duì)照組胸徑增長(zhǎng)次之，為2.12±0.11cm，增長(zhǎng)量與未修剪的對(duì)照組相比為112.33%。在修剪掉樹冠的1/2部分后，胸徑的增長(zhǎng)速度最為緩慢，其平均值達(dá)到1.85±0.09cm，與對(duì)照組比較，增長(zhǎng)率為88.21%。具體見表1。

表1 修枝強(qiáng)度對(duì)幼齡林青楊胸徑生長(zhǎng)的影響

2.2 修枝強(qiáng)度對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響

由表2可知，青楊人工林在不同修枝強(qiáng)度的處理下，其樹高增長(zhǎng)量差異并不顯著。與未進(jìn)行修枝的對(duì)照組相比，2種修枝處理下的樹高增量均較低，但對(duì)照組的樹高增量為1.26±0.04m。相較于修除1/2樹冠的方法，修除1/3樹冠的處理方式使得樹高的增長(zhǎng)更為顯著，其平均值達(dá)到1.23±0.08m，與對(duì)照組比較增長(zhǎng)97.62%。對(duì)于修剪掉樹冠的1/2部分，其對(duì)樹高的增長(zhǎng)影響是最微小的，其平均值達(dá)到1.13±0.12m，相較于對(duì)照組有89.68%的增長(zhǎng)。

表2 不同修枝強(qiáng)度下青楊樹高生長(zhǎng)情況

2.3 修枝強(qiáng)度對(duì)高徑比的影響

由圖3可知，修枝強(qiáng)度對(duì)青楊人工林的高徑比產(chǎn)生了明顯的效果。在不同的處理樣本中，當(dāng)樹木都沒有修剪時(shí)，各種處理之間的高徑比并沒有明顯的差異，且高徑比都低于沒有修剪的情況。當(dāng)修除1/2的樹冠高度時(shí)，高徑比達(dá)到最大值，平均值為81.81±0.04；而未修剪的樹冠高度處理的高徑比最小，平均值為70.10±0.03。

圖3 修枝強(qiáng)度對(duì)青楊高徑比的影響

2.4 修枝傷口愈合與傷口高度的關(guān)系

青楊不同高度修枝傷口完全愈合率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表3所示，修枝傷口完全愈合率隨著高度增加出現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，高度為0.8～1.9m的修枝傷口完全愈合率為53.98%，高度為2.0～3.9m的修枝傷口完全愈合率為57.95%，高度為4.0～5.9m的修枝傷口完全愈合率為52.35%，變化幅度較小。通過方差分析得出，不同高度的修枝傷口完全愈合率之間的差異并不明顯，其F值達(dá)到0.757，而p值為0.6987。在相同的修枝強(qiáng)度條件下，不同高度的修枝傷口完全愈合率的差異相對(duì)較小。然而，在相同高度范圍內(nèi)，修枝強(qiáng)度不同的修枝傷口完全愈合率表現(xiàn)出明顯的差異性。與其他修枝強(qiáng)度處理方法相比，1/3修枝強(qiáng)度處理方法的傷口完全愈合率明顯高于其他修枝強(qiáng)度處理方法。

表3 傷口高度對(duì)傷口愈合率的影響

由圖4可知，青楊修枝傷口比例隨著高度增加呈現(xiàn)增加后減小的趨勢(shì)，高度為0.8～1.9m的修枝傷口平均愈合率為79%，高度為2.0～3.9m的修枝傷口平均愈合率為85%，高度為4.0～5.9m的修枝傷口平均愈合率為81%，變化幅度較小。通過方差分析得出，不同高度的修枝傷口愈合率之間的差異并不明顯，其F值達(dá)到0.784，而p值為0.6211。由表4可知，在同一修枝強(qiáng)度下，不同高度的修枝傷口平均愈合率之間的差異并不明顯(p>0.05)。

表4 傷口高度對(duì)傷口愈合率影響的分析

圖4 傷口高度對(duì)傷口愈合率的影響

2.5 修枝傷口愈合與傷口直徑的關(guān)系

如圖5可知，不同直徑的修枝傷口愈合率存在明顯差異(P<0.05)，并且在同一修枝強(qiáng)度下，隨著傷口直徑的擴(kuò)大，修枝傷口的愈合率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)傷口直徑在1.6～2.5cm時(shí)，修枝傷口的平均愈合率是45%，直徑在2.6～3.5cm的修枝傷口平均愈合率是38%，直徑在3.6～4.5cm的修枝傷口平均愈合率是36%，直徑在4.6～5.5cm的修枝傷口平均愈合率是29%，直徑在5.6～6.5cm的修枝傷口平均愈合率是27%。在1.6～2.5cm直徑和2.6～3.5cm直徑以及3.6～4.5cm直徑的傷口中，愈合率的差異并不明顯。但在4.6～5.5cm和5.6～6.5cm的傷口直徑范圍內(nèi)，愈合率的差異則是顯著的。

圖5 傷口直徑大小對(duì)傷口愈合率的影響

2.6 修枝傷口愈合與修枝強(qiáng)度的關(guān)系

由圖6可知，在不同的修枝強(qiáng)度條件下，青楊傷口的愈合率并沒有明顯差異(P>0.05)。當(dāng)修除樹冠的1/3部分時(shí)，傷口的愈合效果最為顯著，傷口愈合率最大，平均愈合率達(dá)到33.82%；在修除樹冠的1/2部分后，傷口的愈合效果差，平均值僅為29.44%。

圖6 修枝強(qiáng)度對(duì)青楊傷口愈合率的影響

2.7 修枝方式對(duì)傷口愈合的影響

由表5可知，第1種修枝方式當(dāng)年愈合面積為96.7%，第2種修枝方式當(dāng)年愈合面積為96.3%，第3種修枝方式當(dāng)年愈合面積為66.8%，第4種修枝方式當(dāng)年完全未愈合。第1種和第2種修枝方式當(dāng)年愈合面積高，效果最好，第4種修枝方式效果最差。

表5 4種修枝方式傷口愈合程度統(tǒng)計(jì)表

2.8 不同愈合劑對(duì)傷口愈合的影響

由表6可知，不同愈合劑對(duì)傷口愈合影響不同。不涂抹愈合劑當(dāng)年愈合面積為35.23%，涂抹石蠟當(dāng)年愈合面積為53.52%，涂抹油漆當(dāng)年愈合面積為65.89%，涂抹國(guó)光施奇當(dāng)年愈合面積為78.25%。涂抹國(guó)光施奇當(dāng)年愈合面積最高，效果最好。

表6 4種修枝方式傷口愈合程度統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)論與討論

通過對(duì)二十年生青楊人工林進(jìn)行不同修枝強(qiáng)度、修枝方式、愈合劑涂抹試驗(yàn)并跟蹤觀察青楊樹高、胸徑、傷口愈合率數(shù)據(jù)變化得出以下結(jié)論。

不同修枝強(qiáng)度對(duì)青楊人工林的生長(zhǎng)有不同影響，而在修枝的1年時(shí)間里，不同修枝強(qiáng)度只對(duì)胸徑的增長(zhǎng)和高徑比產(chǎn)生了明顯的效果。在1/3修枝強(qiáng)度下，青楊的胸徑、樹高和高徑比與對(duì)照組相比，差異并不顯著，但均超過1/2修枝強(qiáng)度處理；在對(duì)青楊人工林進(jìn)行修枝后的1年時(shí)間里，傷口的愈合速度受修枝強(qiáng)度的影響并不明顯，但從數(shù)據(jù)可以清晰觀察到，在修除樹冠的1/3強(qiáng)度下，傷口的愈合速度是最快的，而在修除1/2樹冠高度時(shí)，愈合速度是最慢的；在對(duì)青楊人工林進(jìn)行修枝后的1年時(shí)間里，不同高度的傷口愈合率之間的差異并不明顯，而在相同修枝強(qiáng)度下，不同高度的修枝傷口愈合率之間的差異也相對(duì)較小。

傷口高度對(duì)青楊修枝傷口愈合率沒有顯著影響，并且同一修枝強(qiáng)度處理下、不同高度間的修枝傷口平均愈合比例的差異均不顯著。

青楊修枝的傷口直徑對(duì)其傷口的愈合速度有著非常明顯的作用。隨著傷口直徑的增加，青楊修枝的傷口愈合率逐漸降低，而傷口的愈合速度與其直徑呈反比關(guān)系。

修枝方式對(duì)傷口愈合也有不同程度的影響，從枝條基部膨大部位上部或下部平切修枝當(dāng)年愈合面積高，效果最好。

不同愈合劑對(duì)傷口愈合也有不同程度的影響，國(guó)光施奇愈合劑較石蠟、油漆愈合面積高，效果最好。

林木的修枝撫育是保證林木健康生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，也是林場(chǎng)管理者、經(jīng)營(yíng)者最為重要的工作之一[8]。修枝修去樹體的枯枝及下層的活枝，當(dāng)年減少了樹體的光合營(yíng)養(yǎng)面積，可能樹高、胸徑增量不顯著，甚至低于不修剪。但對(duì)林地光照及衛(wèi)生條件有著較大的改善作用，長(zhǎng)遠(yuǎn)看有助于林分的健康及生長(zhǎng)。