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不同立地条件对红豆杉幼苗的生长的影响

时间:2023-06-11 13:25:02 来源:网友投稿

刘晓军

(甘肃省小陇山林业保护中心,甘肃天水 741020)

红豆杉又被称为紫杉、观音杉、红豆树,为红豆杉目红豆杉科红豆杉属植物,其高度可达30m、胸径可达60~100cm[1]。红豆杉是我国特有树种,主要分布于亚热带地区及温带南部地区,偏爱于生长在海拔300~1600m 的山坡、河谷及密林阴湿地带[2]。红豆杉纹理直、结构细、坚实耐用,可作为建筑、器具、家具等多个领域用材;
红豆杉内紫杉醇含量较高,是世界上公认的濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物;
另外,红豆杉具备观茎、观枝、观叶、观果的多重观赏价值,可以说红豆杉是一种集药用、材用、观赏于一身的植物,有着“植物黄金”的美称[3]。红豆杉植物资源稀少,培育困难、生长缓慢,其开发利用已成为全世界相关领域的研究热点[4]。基于此,积极探索红豆杉栽培技术,已成为红豆杉领域可持续发展的关键。

立地条件是影响森林形成及生长发育的多种自然环境因子的综合,主要涉及地形、坡度、坡向等[5]。在林业经营过程中,必须充分考虑立地条件,以明确适宜的栽植条件及栽植技术,使林木或者最大生长潜力[6]。近年来,已有大量学者研究了立地条件对植物生长的影响。严邦祥等[7]研究了不同立地条件对油茶生长量的影响,发现油茶造林应当选择在海拔600m 以下,坡向为东、南坡,坡位为中下坡的地段最佳;
李上前等[8]分析了福鼎后坪国有林场不同立地条件下9a 盛檫树人工林的生长表现,发现在不同立地条件间檫树树高、胸径、单株材积累、枝下高以及冠幅的差异达到了极显著水平,在山谷、中坡阳面、山地檫树的生长表现较好;
杨燕超等[9]研究了不同坡度、坡位、坡向对牡丹江地区红松生长的影响,结果表明不同坡度、坡位和坡向对红松生长具有一定的影响,缓坡、中坡、西坡更有利于红松生长。为探究红豆杉适宜的立地条件,以红豆杉幼苗为研究对象,探究不同坡位、坡向、坡度对红豆杉幼苗成活率及生长的影响,以期能为红豆杉的栽植提供参考及借鉴。

1.1 试验地概况

试验基地位于甘肃省小陇山,当地海拔高度为1000~2100m,属大陆性半湿润季风气候,年平均降水量为600mm,年均日照时长为2090h,日均日照时长5.7h,日照百分率为47%,太阳辐射总量2395~2703J/m2,年无霜期170d,试验地土壤以山地褐土及山地棕壤为主。

1.2 试验材料

试验用红豆杉苗木为2 年生红豆杉树幼苗,地径为1.1cm(误差±0.1cm)、株高80cm(误差±1cm)。所用苗木由同一苗圃统一采购,植株健壮、长势良好、无明显病虫害。

1.3 试验设计

结合林区实际情况,设置不同坡位、不同坡向、不同坡度几个立地条件。为确保试验具备科学性以及客观性,在研究其中任何一个立地条件时,需确保其他立地条件相一致,除立地条件外,整个试验过程中均采取相同的管理措施[10-11]。红豆杉幼苗栽植密度为1.8m×1.8m,各研究区面积均为100m2。2019 年3 月,结合所设置立地条件,于相应试验区内开展人工植苗,各试验区内均种植30 株苗木。在每年9 月下旬调查各试验小区内造林成活率、苗高生长量及地径生长量,在2021 年9月结束调查;
其中造林成活率由现地核实,苗高采用测树钢围尺测量、地径采用游标卡尺测量,并计算年平均增长量[12-13]。

1.3.1 坡位设计。坡位主要包括上坡、中坡、下坡。选取海拔1400~1700m 的作业区,海拔1450m 的研究区作为下坡研究区、海拔1550m 的作业区作为中坡研究区、海拔1650m 的研究区作为上坡研究区。这3 个试验研究区均为阴坡。

1.3.2 坡向设计。坡向主要包括阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡4 个等级。选取坡向为北的研究区作为阴坡、坡向为东北的研究区作为半阴坡、坡向为南的研究区作为阳坡、坡向为西南的研究区作为半阳坡。4 个研究区均为中坡,坡度为25°。

1.3.3 坡度设计。分别设置10°、20°、30°、40°4 个坡度的研究区。4 个研究区均为中坡、阴坡,对土壤综合肥力进行评价。

1.4 数据分析

应用Excel2010 软件整理数据,用SPPS 22.0 软件进行统计分析。

2.1 不同坡位对红豆杉幼苗生长的影响

由表1 可知,坡位对红豆杉幼苗成活率、苗高年生长量、地径年生长量呈现出一定的规律。具体而言,不同坡位红豆幼苗成活率存在一定差异,其中中坡与下坡成活率差异不显著,为88.34%~91.65%,明显高于上坡;
从苗高年生长量情况来看,以下坡苗高年生长量为最大,接着依次为中坡以及上坡,下坡与中坡红豆杉苗高年生长量差异不显著;
地径年均生长量以中坡为最大,接着依次为下坡及上坡,中坡及下坡红豆杉幼苗地径年均生长量差异不显著。

表1 不同坡位对红豆杉幼苗生长的影响

2.2 不同坡向对红豆杉幼苗生长的影响

由表2 可知,在阴坡(86.72%)与半阴坡(85.15%)环境内红豆杉幼苗成活率为最高(二者差异不显著),明显高于半阳坡(67.45%)与阳坡(50.34cm);
从苗高年均生长量情况来看,以阴坡红豆杉苗高年均生长量为最高,半阴坡与阴坡差异不显著,在阳坡下红豆杉幼苗苗高生长量为最低,阴坡、半阴坡红豆杉苗高年均生长量分别比阳坡高出12.98cm、11.89cm;
不同处理红豆杉幼苗地径年均生长量由高到低依次为:阴坡(0.83cm)、半阴坡(0.82cm)、半阳坡(0.64cm)、阳坡(0.52cm)。

表2 不同坡向对红豆杉幼苗生长的影响

2.3 不同坡度对红豆杉幼苗生长的影响

由表3 可知,不同坡度对红豆杉幼苗成活率、苗高年均生长量、地径年均生长量也存在显著影响。在坡度为10°时,红豆杉幼苗成活率为最低,仅60.05%,坡度为20°、30°、40°时,红豆杉幼苗成活率分别比10°时高出26.18、26.61、21.40 个百分点,其中坡度为20°和坡度为30°时红豆杉幼苗成活率差异不显著;
不同坡度对红豆杉幼苗苗高年均生长量存在显著影响,其中以坡度为30°时苗高年均生长量为最高,达到44.65cm,接着依次为坡度20°处理、坡度10°处理、坡度40°处理,其苗高年均生长量依次为40.23cm、39.16cm、38.02cm,其中坡度30°、20°、10°3 个处理红豆杉幼苗苗高年均生长量差异不显著,坡度10°、20°、40°3 个处理红豆杉幼苗苗高年均生长量差异不显著;
不同处理红豆杉幼苗地径年均生长量差异显著,随着坡度的增加,呈增长趋势,在坡度为30°时达到最高值,坡度40°时有所降低,但与坡度30°时差异不显著。

表3 不同坡度对红豆杉幼苗生长的影响

本研究发现,不同坡位红豆杉幼苗成活率、年均生长量存在明显差异,在中下坡红豆杉幼苗成活率更高、长势更佳,这与严邦祥等[14]的研究结果相一致。主要是由于在海拔的影响下,上坡位光照充足,但水分及土壤略显不足;
中坡位光照、水分、土壤等各条件适中;
下坡位具备最优的水分以及土壤条件[15]。

坡向主要通过不同的光照、风力、热量的因素对植物的生长造成影响,而在红豆杉整个生长过程中,上述因素均起着关键作用[16]。通过研究不同坡向对红豆杉幼苗生长的影响,发现红豆杉幼苗更适宜生长于阴坡以及半阴坡。吴桂金等[17]采取选择山地、农地、耕地3 种不同造林地开展了南方红豆杉不同立地条件栽培试验,发现3 年以下的红豆杉幼苗对光照极为敏感,需对其适当遮阴,这与本研究结果相符合,红豆杉更适宜荫蔽的环境内。

不同坡度保水、保肥、采光等条件存在较大差异,而上述因素也是影响植株生长的重要因素。通常情况下,坡度越低,土壤保水及保肥能力越好[18]。本研究发现,在坡度为20°~30°时更有利于红豆杉幼苗的生长,坡度过低或者过高红豆杉幼苗成活率、生长量均会受到影响。这可能是由于坡度过低,试验地接近于平地,此时动物干扰活动较多,会影响红豆杉的生长,而随着坡度的增加,土壤养分流失增加,土壤肥力较差,也会影响红豆杉的生长[19]。

综上所述,红豆杉幼苗生长会受外部环境因素的影响,其中坡位、坡向、坡度3 个立地条件对红豆杉幼苗生长效果影响显著。结果表明:在坡位为中下坡、红豆杉幼苗生长状态最佳;
在坡向为阴坡、半阴坡红豆杉幼苗生长状态明显优于半阳坡及阳坡;
随着坡度的增加,红豆杉幼苗生长效果呈抛物线状,在坡度为20°~30°时红豆杉幼苗生长状态最佳。因而,可结合甘肃省小陇山实际情况,选择坡位为中坡、下坡,坡向为阴坡、半阴坡、坡度为20°~30°的区域种植红豆杉幼苗。

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