银杉播种苗木不同年份生长量研究

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(贵州大沙河省级自然保护区管理局，贵州 道真 563500)

银杉(CathayaargyrophyllaCheng et Kuang)是我国特有的珍稀、古老、残遗植物，已列为国家Ⅰ级保护树种[1]，为松科(Pinaceae)银杉属(CathayaChun et Kuang)植物[3]。银杉作为一种濒危植物,自1955年发现以来，引起了有关学者的浓厚兴趣，在许多方面的研究取得了重要进展[4]，目前银杉间断分布于广西、湖南、四川和贵州4省区的花坪、金秀、沙角洞、八面山、金佛山、白马山、桐梓和大沙河等8个分布区[10]。虽然水平分布范围跨度较大，但银杉资源量十分有限[10]，即使在每个分布区，银杉林也不成片，而是呈岛屿状间断分布，并且形成11个群落类型[5]。目前，银杉被列入《中国植物红皮书》和《世界稀有植物》[6]。

加强银杉研究，对银杉等珍稀濒危物种的保护与开发利用具有重要意义，对松科系统发育和进化的研究，以及古生物、古气候和古生态方面的研究都有重要科学价值。目前，主要对银杉的形态学、分类、生理、生态、种群繁衍、群落生态、濒危因素及保护等方面进行了研究[7-9]，关于银杉播种苗木不同年份的生长监测研究鲜见报道。为此，开展了银杉苗木的长期固定监测，通过不同年份银杉苗木生长量的观测对比，得出银杉苗木的生长规律和年生长量。为促进银杉人工林的成活、成林、成材速度和质量，为银杉人工林的回归研究提供实际经验和理论依据，为人工扩大银杉种群奠定坚实的基础。

1 试验地概况

试验地位于贵州大沙河自然保护区内。大沙河自然保护区北部为东西向曲折延伸的分水岭高地，一般山岭海拔1 700～1 900 m，南部河谷强烈切割，一般谷地海拔500～700 m，全区地形高差1 100～1 200 m。该试验地的海拔在1 400 m左右。区内奥陶系、二叠系可溶碳酸盐岩大面积分布。气候为我国北亚热带向温带过渡的湿润季风气候区，年均气温8.2～15.9 ℃，年降雨量1 064.6～1 323.9 mm，相对湿度为80%～90%。大沙河自然保护区属黔北高原黄壤带[2]。

2 播种与方法

2.1 银杉种子特性

银杉果实为卵形至长卵形，褐色，纵径2.15～5.00 cm，横径1.00～2.18 cm，单果重1.00～6.40 g，每果有种子5～14粒。种子倒卵形，浑圆，略扁，黑褐色，长0.60～0.80 cm，宽0.30～0.40 cm。种翅膜质，透明，倒卵状三角形，长0.86～1.60 cm，宽0.53～0.77 cm。饱满的种子占62%，千粒重22.54 g，克粒数43粒。饱满种子中具有胚的占81.05%[11]。

变密度法的思想是引入一种假想的密度，相对密度值介于0～1之间，假定相对密度和弹性模量之间是非线性解析关系，通过惩罚因子约束抑制0～1之间的单元，调整结构总体的刚度矩阵的变化，在一定的材料用量下，找到最大刚度的结构材料的最优布局方法.

2.2 播种与管理

Risk Evaluation and Early Warning System for Ice Navigating Vessels in Northern Sea Areas of China

超声检查：所使用的仪器为彩色多普勒超声仪，选择产品型号为RH-3200，使用3.0～4.0探头。检查过程中直到患者，采取平卧体位探头频率为十赫兹[2]。

银杉种子选择在3月初播种，选择黄壤土，播种后覆盖一定厚度的枯枝落叶腐殖土，根据天气和土壤的干燥情况来选择是否浇水。大约在4月中旬，银杉种子开始出土，银杉幼苗极其脆弱，有喜阴特性，应该适时架设遮阴网。每年对银杉苗木进行一次施肥，在干旱缺水时及时浇水，在春夏季进行病虫害防治。

2.3 调查方法与数据处理

不同年份银杉苗木地径生长经历了慢生期、速生期和渐进停滞期，呈平缓“S”型模式。从图3可以看出，6—9月银杉苗木快速增粗，这段时间属于快速增粗期。从图4可以看出，6—9月是银杉苗木增粗的速生期，其中8月的增长量最大，8月初出现了速生点。2011—2015年苗木地径相对增长量分别为0.67，0.57，0.69，0.72，0.5 mm。通过分析银杉苗木历年的地径生长节律得知，6—9月是银杉苗木育苗和幼林地管理的关键时期，在这段时期内应该加强苗圃地和幼林地的松土、施肥等管理措施，有利于银杉苗木和幼树的快速增粗。

3 统计与分析

3.1 银杉苗高生长节律研究

从图7可看出，人工培育的银杉苗地径生长呈逐年递增的趋势。从图8得知，2011—2017年苗木地径相对增长量分别为0.67，0.59，0.72，0.76，0.53，0.6，1 mm。2011—2017年苗木地径增长量基本保持一致，2016年和2017年苗木地径没有受到苗木移床的影响，说明苗木移床对银杉苗木地径的生长影响不大。

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图1 银杉苗高生长动态

图2 银杉苗高相对生长量

3.2 银杉苗木地径生长节律研究

选择90株长势相当的苗作为调查对象， 调查周期为2011年至2015年，分别在每年的5月、6月、7月、8月、9月、10月、11月测量苗高和地径，2016年和2017年仅在年底测量了一次数据，并观察记录苗木死亡数量。2015年和2016年分别对苗木进行了移床。用Excel软件对每个月的苗高和地径数据进行平均值统计，再用平均值数据绘制出苗高和地径的生长动态图和相对增长量图。

图3 银杉苗木地径生长动态

图4 银杉苗木地径相对生长量

3.3 银杉苗木年平均高生长研究

从图5可看出，人工培育的银杉苗高生长呈现出逐年递增的趋势。从图6可以看出，2011—2017年苗木高度相对增长量分别为4.1，4.6，3.7，5.7，4.8，9.7，8 cm，2011—2015年苗木高度增长量基本保持一致，2016年和2017年苗木高度增长量突然加大，原因可能是进行了苗木移床，增加了苗木的生存空间，光、水、肥等物理因子得到了改善。

3.4 银杉苗木年平均地径生长研究

从图1可以看出， 6月至8月银杉苗木快速增高，这段时间属于快速增高期。从图2可以看出，6月至8月是银杉苗木高生长的速生期，其中7月的增长量最大，7月初出现苗高速生点。从图1可看出，银杉苗高的生长经历了慢生期、速生期和渐进停滞期，呈平缓“S”型曲线增长趋势。2011—2015年苗高相对增长量分别为4.1，4.4，3.6，5.4，4.5 cm。通过分析银杉苗木历年的高生长节律，得知6—8月是银杉苗木育苗和幼林地管理的关键时期，在这段时期内应该加强苗圃地和幼林地的移床、除灌草、修枝、透光伐等管理措施，这样有利于银杉苗木和幼树的高生长。

图5 银杉苗高生长动态

图6 银杉苗高相对生长量

图7 银杉苗木年平均地径生长动态

3.5 银杉苗木保存情况

4.1不同年份银杉苗木苗高和地径生长节律与一年生野外直播苗期生长节律一致，都经历了慢生期、速生期和渐进停滞期，呈平缓“S”型曲线增长趋势。

表1 2011—2017年死亡数月份对比统计

图8 银杉苗木年平均地径相对生长量

4 结果与讨论

从表1可以看出，2011—2017年，90株银杉苗共死亡了33株，保存了57株。死亡原因主要是管理，一年生苗期，由于银杉苗幼小，对空间、水肥等环境因子的要求不高，苗床能够满足这期间的需求，随着银杉苗木的生长，2012年死亡19株，2013年死亡7株，2014年死亡7株，2015—2017年均无死亡，说明随着银杉苗木的生长，苗木之间对空间、水肥等环境因子的竞争，导致了死亡，2016年和2017年分别进行了移床，为银杉苗木提供了更广阔的生存空间，因此无死亡现象。

基于镁对于作物的重要作用以及镁肥市场需求，2016年9月，德国钾盐集团（K+S Group)与福建农林大学联合成立IMI国际镁营养研究所，由张福锁院士领导的国际镁营养研究所，以科技小院、全国镁协作网和全国养分管理协作网为依托进行镁肥的效果示范及其传播连接农业需求和肥料供应。同时，与国际上其他植物营养研究及化肥组织（如IAPN、IFA等）进行长期合作，致力于镁的科学研究和产业发展研究。

4.2通过历年苗高和地径的生长规律方面分析，银杉苗木生长缓慢，在育苗与幼林管理中，要加强做好6—9月期间苗木抚育和施肥管理，确保苗木快速增高和增粗[12]。做好这期间的苗圃管理工作，能有效促进银杉苗木快速增高和增粗，从而促进银杉资源的深度开发利用。促进银杉人工林的成活、成林、成材速度和质量，为银杉人工林的回归研究提供实际经验和理论依据，为人工扩大银杉种群打下坚实的基础。

4.3不同年份的银杉苗高和地径生产均呈逐年递增的趋势。2016年和2017年苗木高度增长量突然加大，原因可能是进行了苗木移床，增加了苗木的生存空间，光、水、肥等物理因子得到了改善，而2016年和2017年苗木地径没有受到苗木移床的影响，说明苗木移床对银杉苗木地径的生长影响不大。

4.4天然银杉苗木的生长速度极其缓慢，通过进行银杉人工苗木培育研究，找到提高银杉苗木生长的制约因子，能缩短银杉苗木培育的时间，提高银杉苗木的质量，为银杉种群的恢复、扩大和保护提供有效的技术支持。

4.5在2015年和2016年分别对苗木进行了移床，这期间无死亡现象。说明适时进行苗木移床，增加苗木的生存空间，改善苗木的生长环境，能有效促进银杉苗木的生长和提高苗木的保存率。