敖 妍 ,韓樹文 ,楊曉輝
(1.北京林業(yè)大學省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室,北京 100083;2.國家能源非糧生物質原料研發(fā)中心,北京 100083;3. 河北省平泉縣林業(yè)局,河北 平泉 067500;4. 河北省平泉縣國有黃土梁子林場,河北 平泉 067506)
立地條件和栽植密度對文冠果生長結實的影響
敖 妍1,2,韓樹文3,楊曉輝4
(1.北京林業(yè)大學省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室,北京 100083;2.國家能源非糧生物質原料研發(fā)中心,北京 100083;3. 河北省平泉縣林業(yè)局,河北 平泉 067500;4. 河北省平泉縣國有黃土梁子林場,河北 平泉 067506)
研究了不同立地條件、不同栽植密度對文冠果生長結實的影響。結果表明:不同坡向植株地徑、冠幅差異極顯著。陽坡植株地徑和冠幅大于陰坡。陽坡植株種子產量稍高于陰坡,差異不顯著。不同坡位的地徑、冠幅、種長差異顯著。種子產量達到極顯著差異。隨坡位的升高,土層厚度的減少,生長呈減弱的趨勢。坡度<30°的植株的生長性狀和種子產量高于坡度>30°的植株。不同密度下樹高、地徑、冠幅均達到極顯著差異,隨密度增大而遞增。生長指標是1 m×4 m的株行距最差,4 m×4 m 的密度生長勢最好。種子產量則是4 m×4 m和3 m×4 m的產量明顯高于1 m×4 m的產量。不同密度間產量差異極顯著。
立地條件;密度;文冠果;生長結實
文冠果Xanthoceras sorbifolia Bunge為無患子科文冠果屬植物,在中國分布廣泛,為特有的木本油料樹種,具有耐瘠薄,結果期長,含油率高,綜合利用價值大的特點[1-3]。不同立地條件對植物生長會產生不同影響[4-6]。在文冠果廣泛的分布區(qū)內,立地條件差異較大。文冠果耐逆性強,較差的立地條件下,仍能生長,但長勢和產量均不理想。其人工林在不同立地條件下生長受到很大影響,即使在同一區(qū)域,因立地條件的差別,也會影響生長質量[7]。所以,文冠果培育必須選擇優(yōu)越的立地條件才能保證其在科學適生條件下健康生長和發(fā)育。
本文中對文冠果人工林在不同的立地條件、栽植密度下的生長結實性狀進行調查研究,說明文冠果生長結實與立地條件和密度的關系,旨在為探索科學合理的文冠果栽培技術提供參考,以期更有效地發(fā)揮文冠果的經濟、生態(tài)和社會效益優(yōu)勢。
本研究選取文冠果集中分布區(qū)的內蒙古赤峰市翁牛特旗(WQ)、內蒙古赤峰市阿魯科爾沁旗(KD和DS)地區(qū)的文冠果人工林[8]。各試驗地具體地理、土壤因子以及氣候因子見表1和表2。
表1 各地地理及土壤因子Table 1 Geographical and soil factors of each site
表2 各地氣候因子Table 2 Climatic factors of each site
標準地面積為30 m×30 m,在標準地內選擇有代表性植株不少于30株,3個重復。林分起源均為植苗造林,各立地因子分析均選擇同齡林。調查因子包括株行距、樹高、地徑、冠幅、種長、種寬、種子產量、海拔、坡向、坡位、坡度、土層厚度。各組試驗均選取相同林齡、管理措施、造林措施、不同立地條件的標準地進行試驗。
立地因子中坡向與坡位為描述性指標,在統(tǒng)計分析時需將其數(shù)量化(見表3)[9]。數(shù)據(jù)分析采用SPSS11.0 軟件處理[10]。
表3 立地因子數(shù)量化Table 3 Quantification of site condition factors
不同坡向由于光照、土壤水分、蒸發(fā)、風力等多種因素的不同,會導致植株對陽光、養(yǎng)分等吸收的差異。為研究坡向對文冠果表型性狀的影響,分陽坡、陰坡調查文冠果主要生長結實性狀,進行單因素方差分析(見表4)。
結果表明,不同坡向植株地徑、冠幅差異達極顯著水平。其余性狀差異均不顯著。陽坡植株地徑和冠幅大于陰坡植株。坡向對文冠果生長性狀的影響較為明顯。不同坡向文冠果產量差異不顯著,但是陽坡植株種子產量稍高于陰坡。陰坡由于日照時數(shù)短,光合作用制造的能量少,因此文冠果生長量相對減少;相反,陽坡日照時數(shù)比陰坡長,光照充足,光合作用時間長,制造有機物多,文冠果明顯比陰坡生長快、樹勢旺。
表4 不同坡向性狀方差分析Table 4 Characters variance analysis of different slope direction
坡位是引起立地條件變化的主要因素,是劃分立地類型的主要依據(jù)。在同一坡向由于上下位置高度的不同,其生態(tài)環(huán)境也不相同。為研究坡位與土層厚的影響,本研究所選取的標準地分別位于上坡、中坡和下坡,隨著坡位變化,土層厚度依次為30、50、90 cm。方差分析(見表5)表明,地徑、冠幅、種長差異顯著。種子產量達到極顯著差異,其余指標差異不顯著。下坡立地條件較好、土層較厚的地方生長較快,各指標均高于上坡、中坡。樹高、地徑是下坡>中坡>上坡,冠幅大小是下坡>上坡>中坡,種長是中坡最大,種寬不同坡位差異不大,產量是下坡>中坡>上坡??偟膩砜?,文冠果的生長受坡位和土層厚的影響較大,基本上是隨坡位的提高,土層厚度的減少,生長有減弱的趨勢。上坡因長期受到沖刷,土層淺薄,肥力較低;下坡積累上坡的流失的土壤和養(yǎng)分,土壤和水肥條件較好,植株生長旺盛,單株平均產量較高。
表5 不同坡位各性狀方差分析Table 5 Traits variance analysis of different slope position
根據(jù)標準地的坡度劃分為>30°和<30°兩種立地條件。表6為不同坡度文冠果生長差異的比較。兩種立地條件各指標有一定差異,特別是地徑、冠幅均有顯著差異,說明坡度對文冠果生長有一定影響。對于生長性狀和種子產量來說,坡度<30°的植株高于坡度>30°的。坡度較小的生長結實較好,坡度較大的稍差。這主要由于坡度的變化直接關系到土壤養(yǎng)分和土層深度。緩坡一般土層深厚,有機質含量也高,利于根系伸展發(fā)育。陡坡土壤易受侵蝕,養(yǎng)分流失,植株生長結實不理想。
表6 不同坡度性狀指標方差分析Table 6 Characters variance analysis of different slope gradient
為保留對林分生長結實作用較大的重要因子,進行多元回歸方程的擬合。表7列出了以海拔(X1)、坡向(X2)、坡位(X3)、坡度(X4)、土層厚(X5)為自變量,以樹高、地徑、冠幅、種子長寬、種子產量為因變量的逐步回歸方程。各方程復相關系數(shù)均為極顯著相關。
表7 各生長結實因子的多元回歸方程Table 7 Multiple regression equations of growth, yield factors
文冠果單位面積種子產量與栽植密度有十分密切的關系。盡管產量受很多因素的影響,但栽植密度卻是基本因素之一。
表8顯示,不同密度下各項生長指標(樹高、地徑、冠幅)均達到極顯著差異,均隨栽培密度的增大而遞增。生長指標是1 m×4 m的株行距最差,樹高、地徑和冠幅都明顯低于株行距為4 m×4 m和3 m×4 m的栽植。3 m×4 m 的密度種植各項生長指標中等。4 m×4 m 的密度生長勢最好。結實性狀方面,不同栽植密度的種子大小差異不顯著。種子產量則是4 m×4 m和3 m×4 m的栽植產量明顯高于1 m×4 m的株行距的產量。不同株行距間產量差異極顯著。1 m×4 m的株行距由于種植過密,導致個體之間相互競爭地下營養(yǎng)成份和地上冠幅生長空間、植物光合作用不足,土壤肥力也出現(xiàn)急劇衰退的現(xiàn)象。因此生長勢和產量都受到明顯影響。
同一物種其生長情況、產量高低主要是由不同立地條件下立地因子之間的差異所造成[11]。不同的立地條件將會導致林木生長受到很大的影響,即使在同一區(qū)域,因立地條件的差別,也會影響生長質量和速度。對立地條件進行選擇有利于實現(xiàn)適地適樹、速生、豐產、穩(wěn)產,一直是栽培技術研究的重點。研究發(fā)現(xiàn)大扁杏、南酸棗、篤斯越橘等的生長發(fā)育均受立地條件影響較大[12-14]。立地條件對其生長的影響主要是通過水分和太陽輻射的差異分布而引起的。表土層厚度、坡位、坡向、坡度以及小地形等均是立地條件研究中的主要因素。本研究通過坡向、坡位、土層厚、坡度對文冠果生長結實因子的影響分析,發(fā)現(xiàn)不同立地因子影響的程度不一樣。
表8 不同密度性狀指標方差分析Table 8 Charactersvariance analysis of different density
文冠果適應性較強,具有抗寒、抗旱、耐貧瘠等特性。其對土壤要求不高,是指在較差立地條件下能夠生長,但僅限于維持生長,并不是其最適生的條件。為提高成活率、加速生長發(fā)育、穩(wěn)產高產,并結合文冠果喜光和深根等特性,林地應選擇土層較厚、坡度不大、背風向陽的中性或微堿性沙壤土地區(qū)。排水不良的低濕地,不利于文冠果生長。山地栽培應選陽坡,坡度不宜超過30°,山坡中、下部以及山坳等地。土層厚要在60 cm以上,疏松、濕潤、肥沃的土壤為佳。
栽植密度應根據(jù)不同立地條件和經營管理方式而定[15-16]。文冠果屬喜光樹種,因此,密度設計一定要保證光照充分,最好是進入結實盛期初步郁閉。但為提高文冠果單位面積種子產量,應進行合理密植。土壤貧瘠、肥源缺乏的山地和沙地,可采用(1~3)m×(2~3)m的株行距,以提高單位面積產量。而且,根據(jù)文冠果結果早、萌蘗力強、幼樹生長緩慢等特性,適當密植早期對生長影響不大,還可充分發(fā)揮其生態(tài)功能。隨著樹齡、樹冠的增大,適當間伐或平茬,解決由于過密和徒長枝短影響豐產的問題。比較肥沃的山區(qū)、丘陵,個體生長快,造林株行距適當大些,可采用3 m×4 m的密度。而且,在幼林時期可利用林間空地進行農林間作。
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Effect of site conditions and planting density on growth and fruiting of Xanthoceras sorbifolia
AO Yan1,2, HAN Shu-wen3, YANG Xiao-hui4
(1. Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;2. National Energy R&D Center for Non-food Biomass, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China; 3 Forestry Bureau, Pingquan County, Pingquan 067500, Hebei, China; 4. Huangtuliangzi State-owned Forest Farm, Pingquan County, Pingquan 067506, Hebei, China)
The effect of different localities and planting densities on the growth and seed yield of“Xanthoceras sorbifolia”was studied.The results showed that slope direction had significant effect on basal diameter and crown width. The basal diameter, crown width and seed yield of south slope were higher than those of north slope. The basal diameter, crown width and seed length were significant different between different slope positions. The seed yield was extremely different. The growth characters decreased with the increase of slope position and the decrease of soil depth. The growth characters and seed yield of slope gradient less than 30° were higher than those of greater than 30°. The height, basal diameter, and crown width were extremely different among different density. These characters increased with density. The growth characters of 1 m×4 m were the lowest, and those of 4 m×4 m were the best. The seed yield of 4 m×4 m and 3 m×4 m were significantly higher than that of 1 m×4 m. The seed yield was significantly affected by density.
site conditions; density; Xanthoceras sorbifolia; growth and fruiting
S727.1
A
1673-923X(2016)06-0011-04
10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.06.003
2015-08-04
中央高?;究蒲袠I(yè)務費專項資金資助(2015ZCQ-LX-02);國家國際科技合作專項項目(2014DFA31140)
敖 妍,副教授,博士;E-mail:aoyan316@163.com
敖 妍,韓樹文,楊曉輝. 立地條件和栽植密度對文冠果生長結實的影響[J].中南林業(yè)科技大學學報,2016, 36(6): 11-14.
[本文編校:吳 彬]