苗木类型对造林早期枫香幼树生长的影响

许雪英

(沙县水南国有林场，福建 沙县 365500)

容器育苗是我国20世纪70年代兴起的一种育苗方式。与裸根苗相比，容器育苗具有栽植后根系恢复快、成活率较高,有利于苗木初期生长,但造林时间相对较长，广泛应用于立地条件稍差且采用裸根苗造林不易获得成功的造林地[1-4]。近年来，随着容器育苗基质的优化，越来越多的树种采用容器育苗的造林方式[5-7]。枫香(LiquidambarformosanaHance)是我国最著名的彩叶植物之一，生长迅速、抗风抗寒能力强且耐干旱瘠薄，是典型的先锋树种。随着我国森林景观改造工程的推进，枫香造林面积日益扩大。枫香的主根较明显，但侧根数量较少，种植成活率普遍较低[8]。目前，国内学者对枫香的研究主要集中在种子萌发特性、造林方式和群落幼苗更新等方面[9-11]，而对容器苗及裸根苗的造林成效分析较少见报道。有鉴于此，本文比较了枫香轻基质容器苗和大田裸根苗造林当年及造林3 a后保存率、生长量、生物量以及养分吸收能力的差异，以期为筛选适宜的枫香造林苗木提供参考。

1 材料与方法

1.1 苗木来源

试验苗木为三明兴林种苗花卉试验场培育的1年生枫香轻基质容器苗和裸根苗。容器苗育苗基质为60%泥炭土+40%珍珠岩，育苗袋为4.5 cm×10.0 cm的无纺布容器袋，平均苗高30 cm、平均地径0.45 cm；裸根苗平均苗高70 cm、平均地径0.85 cm。

1.2 试验设计

造林地位于沙县水南国有林场水东管护站“杜坑庵”山场(东经117°41′25″，北纬26°27′49″)，属中亚热带季风性气候，年均降水量1 500～1 800 mm，年均气温19.4 ℃。造林山场海拔190 m，西南坡向，中下坡位，土层厚度80～120 cm。试验林造林时间为2017年2月，采用随机区组设计，3个随机区组，每个随机区组2个试验小区，每小区面积0.067 hm2。造林株行距1.8 m×1.8 m，每小区种植200株。造林当年全锄2次、扩穴追肥1次，2018年全锄2次，2019年全锄1次。

1.3 指标测定

1.3.1 生长量 2017年、2019年的12月，每木调查试验小区枫香的地径、树高和当年抽梢高等生长指标。

1.3.2 生物量 2019年12月，根据每木调查结果，每个试验小区分别选出3株标准木，测定茎杆及根系鲜生物量。取部分有代表性的样品带回实验室，105 ℃烘干至恒质量，测定其相对含水率，并依据各组分相对含量及鲜生物量数据换算成茎杆及根系绝干生物量。

1.3.3 根系发育 沿树冠滴水线刨取各平均木完整根系，分别测量根系冠幅、一级侧根数、垂生根A和垂生根B数量。其中，垂生根A为容器苗经空气修根的主根造林后长出的垂向根系或裸根苗主根经截根造林后长出的垂向根系；垂生根B是容器苗或裸根苗原有的侧根系造林后转为向下生长的垂向根系。

1.3.4 全氮、全磷含量 每一标准木分别取2 kg茎杆、根系样品，经105 ℃杀青20 min后置80 ℃烘干至恒质量。茎杆、根系样品分别粉碎后用于测定各器官的全氮、全磷含量。全氮含量测定采用凯氏定氮法[12]，全磷含量测定采用钼锑抗比色法[13]。

1.4 数据处理

采用Excel 2003和SPSS 18.0软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 苗木类型对枫香保存率和幼树早期生长的影响

由表1可见，随着林龄增加，不同类型苗木生长表现不一。从造林当年及3 a后保存率来看，容器苗造林保存率均极显著高于裸根苗(P<0.01)。造林当年，容器苗苗高增长量及抽梢高优于裸根苗，但地径增长量低于裸根苗；方差分析表明，容器苗苗高及地径增长量与裸根苗相比，差异达极显著水平(P<0.01)。造林3 a后，容器苗地径、苗高增长量以及抽梢高均优于裸根苗，与裸根苗相比分别增加了149.48%、171.48%及42.16%；方差分析表明，容器苗地径、苗高增长量及抽梢高与裸根苗相比，差异均达极显著水平(P<0.01)。

表1 苗木类型对枫香造林保存率和幼树生长的影响1)Table 1 Effect of seedling type on the survival rate and young tree growth of afforestated L.formosana

2.2 苗木类型对造林早期枫香幼树生物量积累的影响

造林3 a后，不同苗木类型对造林早期枫香幼树生物量的积累与分布存在显著影响(表2)，容器苗各个指标均显著大于裸根苗。容器苗幼树平均茎杆生物量、根系生物量、单株生物量和根冠比分别为1 842.55 g、1 377.94 g、3 220.49 g和0.76，与裸根苗相比分别提高了33.94%、46.36%、38.98%和10.14%。由上可见，容器苗造林可有效促进幼树生物量的积累和根系的生长。

表2 苗木类型对造林3 a枫香幼树生物量积累的影响1)Table 2 Effect of seedling type on biomass accumulation of L.formosana young trees 3 years after afforestation

2.3 苗木类型对造林早期枫香幼树根系生长的影响

造林3 a后，不同苗木类型枫香幼树的根系发育存在一定的差异(表3)，容器苗幼树根系各项生长指标均优于裸根苗。容器苗幼树的根幅与裸根苗相比提高了59.93%，达到极显著差异水平(P<0.01)；一级侧根数与裸根苗相比提高28.14%，差异达显著水平(P<0.05)；主根长、垂生根A根数、垂生根B根数与裸根苗相比，差异均未达显著水平。

表3 苗木类型对造林3 a枫香幼树根系生长的影响1)Table 3 Effect of seedling types on roots growth of young L.formosana trees 3 years after afforestation

2.4 苗木类型对造林早期枫香幼树养分积累的影响

造林3 a后，不同苗木类型对幼树体内全氮和全磷的积累存在一定影响(表4、5)，容器苗更有利于幼树对养分的积累。从表4可见，容器苗幼树根、茎和植株全氮含量分别比裸根苗提高了63.15%、44.91%和53.07%，且不同苗木类型之间存在不同程度差异。从表5可见，不同苗木类型造林后全磷的累积与全氮表现出类似的规律。容器苗相比于裸根苗，可以极显著提高枫香幼树全磷含量，容器苗造林的幼树根、茎和植株全磷含量分别比裸根苗提高了52.35%、39.71%和47.09%。

表4 造林3 a不同苗木类型枫香不同器官及植株全氮含量差异1)Table 4 Effect of seedling type on total N accumulation in different organs and whole plant of young L.formosana trees 3 years after afforestation

表5 造林3 a不同苗木类型枫香不同器官及植株全磷含量差异1)Table 5 Effect of seedling type on total P accumulation in different organs and whole plant of young L.formosana trees 3 years after afforestation

3 小结

本研究表明，容器育苗相较于裸根苗，在显著提高枫香幼苗造林成活率的同时，还可以改善幼苗生长发育情况。虽然造林当年容器苗造林幼苗规格比1年生裸根苗小，但造林1 a后，容器苗幼苗的苗高增长量及保存率均总体大于裸根苗幼苗。造林3 a后，容器苗幼树生长量不但远大于裸根苗幼树，且容器苗幼树与裸根苗幼树的地径增长量也存在显著差异。造林3 a后容器苗幼树生物量、根冠比均显著优于裸根苗。由此可见，在造林早期枫香容器苗比裸根苗生长发育状态更好，这也进一步验证了容器苗造林在提高苗木长势和造林“两率”方面确有优势[14]。此外，本研究还发现，枫香容器苗造林幼苗的生长性状与养分状况表现均优于裸根苗造林幼苗。

造林3 a后，枫香容器苗幼树的根幅极显著大于裸根苗幼树，一级侧根比裸根苗幼树多28.14%，可见容器苗造林的根系发育明显优于裸根苗。根系是树木在生长发育过程中吸收养分和水分的主要来源。当树木根系受损，会影响其正常生长发育，使得树木在造林初期营养吸收不足，轻则会使树木生长缓慢，重则使树木在新的环境中难以存活。裸根苗在起苗和修根时容易损伤根系。容器苗根系完整，造林后基本不需要缓苗期，在造林初期即可充分吸收土壤养分，较好地促进苗木生长[15-16]。因此，从整体上来看，容器苗造林初期将会有更好的造林效果。

本研究在枫香生长季末进行，养分库构建未包括叶片部分，且研究对象为造林初期生长性状，对成林后林分间有否差异有待后期跟踪观察。对枫香生长期全氮、全磷含量变化和养分库分配及其生长量的关系，亦需进一步深入研究。