在马尾松林下套种的黄花倒水莲鲜质量及分配

夏 伟

(明溪县林业总公司，福建 明溪 365200)

马尾松(Pinusmassonniana)是福建省主要的用材林树种之一。据统计，福建省以马尾松为优势树种的林分约有181万hm2，占林分总面积的32%[1]。在已区划界定的286.27万hm2生态公益林中有近1/3是马尾松为优势树种的林分[1]。大量研究表明，大面积马尾松纯林树种单一，林分结构简单，凋落物富含油脂且不易分解，容易引发森林火灾和病虫害发生[2-5]。对现有的马尾松林分进行改建，以形成复层林分的经营模式，已经逐步得到人们的重视。开发利用非木材林茶产品是一种生态与经济兼具的森林资源持续利用途径，具有生产周期短，可以以短养长，长短结合的特点[6]。黄花倒水莲(Polygalafallax)是一种珍贵药用植物[7-11]。黄花倒水莲古时以根入药，在《神农本草经》中被列为上品。黄花倒水莲现代开发则是全株利用，其茎、枝同样有镇咳、祛痰、补益强壮的作用；作为炖品食用，具有山野别味，芳香且开胃；花、叶制作的保肝护肝茶已经开发成品，市场前景看好[12]。经过多年实践，在适宜的马尾松林下可以套种黄花倒水莲。为了提高经营效益，我们深入研究了马尾松林下套种的黄花倒水莲地上部分与地下部分鲜质量及其分配，分析其相关性，旨在多时序、多部位、多产业地开发应用黄花倒水莲资源，同时为黄花倒水莲的生产经营提供理论依据和可借鉴的生产实践经验。

1 试验地概况

黄花倒水莲鲜质量及其分配试验设在福建省明溪县福田寨林业采育场场部工区。明溪县地理坐标为北纬26°8′～26°39′、东经116°47′～117°35′；区域气候为中亚热带大陆性兼海洋性季风气候；年平均气温18.0 ℃，最高气温39.2 ℃，最低气温-10 ℃；平均降水量1 800 mm；全年日照时数1 788.6 h；平均空气相对湿度81%。明溪气候温和，雨量充沛，光照充足，自然环境优越，适合植物生长繁衍。试验林于2014年11月在22年生马尾松纯林中开展，保留不同马尾松上层林密度。试验采用不完全随机区组设计，设4个处理。M3处理：保留上层马尾松450株/hm2；M5处理：保留上层马尾松750株/hm2；M7处理：保留上层马尾松1 050株/hm2。每处理设3个重复。黄花倒水莲于2015年春栽植，苗木均为1年生扦插苗。栽植株行距1.5 m×1.5 m，挖明穴，种植穴规格30 cm×30 cm×20 cm。栽植后头2年，在黄花倒水莲种植穴周围进行锄草、扩穴、培土。

2 试验方法

2018年9月在有套种黄花倒水莲的标准地中全面测定黄花倒水莲的高度、基径。高度采用普通卷尺测量；基径利用麦思德/MASTERPROOF数显游标卡尺(精度0.01 mm)测定。计算出平均高、平均基径，以平均高和平均基径选择30株平均株作为标准株。各标准株从基部截断，分为地上部分和地下部分。撩壕干掘法挖去全根系，清水冲洗干净后进行根系区分。根径>2 mm的为水平骨骼根；根径≤2 mm的为其它根系。地上部分按茎(含枝)、叶和其它(花、果)器官分别称重。鲜质量均用梅特勒—托利多便携式电子秤现场测定。考虑到黄花倒水莲属落叶植物，需要每年测定以确定叶的鲜质量。

林分郁闭度采用LAI2000植物冠层分析仪进行测定。

方差分析采用Excel软件进行统计分析。

3 结果与分析

3.1 全株鲜质量及其分配

由黄花倒水莲全株鲜质量及其分配测定结果可知，不同处理全株鲜质量不同(表1)。全株鲜质量依次为M3>M5>M7，即随着上层林马尾松保留株数的增加，全株鲜质量明显递减。M3处理全株鲜质量比M5、M7处理分别增加14.9%和58.3%；M5处理比M7处理增加37.8%。经方差分析，M3处理与M7处理全株鲜质量差异达到极显著水平；M5与M7处理全株鲜质量差异达到显著水平；其它处理差异不显著。因此，M3、M5处理的全株鲜质量均比M7处理高。黄花倒水莲可耐一定庇荫，但要提高鲜质量需要有一定的光照度。M7处理保留马尾松株数较多，尤其在后期，郁闭度增大，林内光照强度不足，光合产物难以维持黄花倒水莲的生长需要，整个植株可能处于“光饥饿”状态，植株生长受到明显抑制。因此，调控合理的上层林分密度是提高林下种植的黄花倒水莲鲜质量的关键。

不同处理全株鲜质量的分配有所差别(表1)。M3处理地下部分鲜质量282.5 g/株，占全株鲜质量的23.4%；地上部分鲜质量923.8 g/株，占全株鲜质量的76.6%。M5处理地下部分鲜质量231.3 g/株，占全株鲜质量的22.0%；地上部分鲜质量818.5 g/株，占全株鲜质量的78.0%。M7处理地下部分鲜质量148.5 g/株，占全株鲜质量的19.5%；地上部分鲜质量613.3 g/株，占全株鲜质量的80.5%。M 5、M7处理地下部分所占比例低于M3处理，随着上层林密度增加而下降，这与生境变化有密切相关。

表1 黄花倒水莲鲜质量与分配

3.2 地下部分鲜质量及其分配

黄花倒水莲的根系含有丰富的营养物质和活性成分，是人工利用的主要部位，在全株中占有重要地位。黄花倒水莲地下部分鲜质量及其分配有其特点(表1)。以M3处理为例，地下部分鲜质量中水平骨骼根鲜质量260.4 g/株，占总根系鲜质量的92.2%。水平骨骼根呈肉质，粗壮，较发达，较平伏向外延伸。其它根系鲜质量22.1 g/株，占总根系鲜质量的7.8%，比重较小。水平骨骼根是药用和食用的主要部位，经济价值高。≤2 mm根系担负着从土壤中吸收水分、无机盐、氨基酸等营养物质，提供植物生长发育所需，虽然所占比例不大，但分布广，与土壤接触面积大。

M5、M7处理中水平骨骼根鲜质量占总根系比例分别为92.5%和92.7%，同样占有较高的比例。

3.3 地上部分鲜质量及其分配

无论何种处理，地上部分中鲜质量分配均表现为茎(枝)>叶>其它(花果)，茎鲜质量占较大比例。M3处理中，茎鲜质量平均为752.9 g/株，占地上部分鲜质量的81.5%；叶鲜质量平均为158.9 g/株，占地上部分鲜质量的17.2%；花果鲜质量仅占1.3%。必须说明的是，黄花倒水莲开花结果为渐进有序开花，一般从5月开始陆续开花结果，持续一段时间后凋落。在9月进行花、果鲜质量测定时，鲜质量测定值偏小。同时，黄花倒水莲系落叶植物，叶鲜质量仅是2018年鲜质量。黄花倒水莲每年都可以有鲜叶质量生产。由不同年度黄花倒水莲鲜叶质量测定结果可知，鲜叶质量随着年限增大逐步提高，在第四年增长迅速回落(表2)。以此类推，黄花倒水莲根、茎鲜质量大致与叶鲜质量变化趋同。笔者认为，这种现象更多与生境变化有关，而与黄花倒水莲本身生长特性少有关系。在马尾松林下套种的黄花倒水莲，从林隙形成到再郁闭的过程，林内透光度越来越少。黄花倒水莲虽然可以耐一定庇荫，但要积累生物量，需要一定的光照度。据研究，黄花倒水莲较适宜的郁闭度为0.2～0.7[12]。从不同年度各处理郁闭度变化中可以看出，M3处理2018年郁闭度在0.49左右，而M7处理2018年郁闭度则是在0.72左右，M3处理郁闭度似乎更适合黄花倒水莲的生长(表3)。M7处理2017年至2018年叶增加量是8.6 g/株，增长率是12.0%；M3处理2017年至2018年叶增加量是27.7 g/株，增长率是21.1%。为此可以认为：M3处理在4年套种时间的郁闭度动态变化阈值是合理的，马尾松林下套种M3处理是可行的。

表2 黄花倒水莲逐年叶鲜质量统计 g/株

表3 马尾松黄花倒水莲复合林分逐年郁闭度

3.3 地上部分与地下部分相关性分析

从不同处理地上部分和地下部分鲜质量关系上分析，可以看出：无论何种处理，地上部分鲜质量大，相应地下部分随之增大，两者之间关系密切相关联，存在正相关。根系不仅仅起着固护植物的作用，而且担负着吸收水分、无机盐还有氨基酸及其生理活性物质，提供植物正常生长的功能。叶是植物有机物质制造与供应的唯一加工场所。根系鲜质量及其活力的高低在一定程度上决定着吸收养分的数量，与叶片中有机物的合成和积累有密切的关系。茎、枝是树冠形成的主要构件单位，植物的茎、枝除了输导水分和营养外，还起着贮存营养物质的作用，同时也是将叶和花等器官伸展到适宜的空间，以摄取光能的基本构型。各构件相辅相成，任何一部分生长好坏，都会影响另一部分数量的多寡。通常都认为，营养生长与生殖生长存在着负相关。在林业生产上可以通过抑制花果发育，减少营养消耗，以促进根茎的生长。

由不同处理地下部分与地上部分鲜质量的比值可以看出，在光照趋紧的状态下，植株为了生存，在竞争中鲜质量向地上部分倾斜，在光照条件充足时，有利于地下根系的生长。

4 小结

马尾松林下套种黄花倒水莲，种植4 a后鲜质量可以达到761.8 g/株～1206.3 g/株。M3处理鲜质量最高，全株鲜质量比M5、M7处理分别增加14.9%和58.3%。M3处理与M7处理全株鲜质量差异达到极显著水平；M5与M7处理全株鲜质量差异达到显著水平。在全株鲜质量中地下部分占19.5%～23.4%，地上部分占76.6%～80.5%。在地下部分中>2 mm水平骨骼根占92%以上，≤2 mm根系仅占7.3%～7.8%。在地上部分中茎鲜质量占80%以上，叶鲜质量约占13.1%～17.2%，花果仅占很少份额。鲜质量主要分配给>2 mm水平骨骼根和茎组分。鲜质量种植4 a时较3 a时增加量开始回落，增长率减缓。建议马尾松林下套种黄花倒水莲上层林(22年生)马尾松保留株数以450～750株/hm2为宜，经营年限以3～4 a较为合适。