海島困難立地抗旱措施對不同樹種生長的影響

郁慶君，王國明，趙 穎，陳 聞，王利生，邱海嵊，張 玲

（1. 浙江省岱山縣林業(yè)工作站，浙江 岱山 316200；2. 浙江省舟山市林業(yè)科學研究院，浙江 定海316000；3. 浙江省嵊泗縣農林技術服務推廣站，浙江 嵊泗 202450）

海島困難立地抗旱措施對不同樹種生長的影響

郁慶君1，王國明2*，趙 穎2，陳 聞2，王利生3，邱海嵊2，張 玲2

（1. 浙江省岱山縣林業(yè)工作站，浙江 岱山 316200；2. 浙江省舟山市林業(yè)科學研究院，浙江 定海316000；3. 浙江省嵊泗縣農林技術服務推廣站，浙江 嵊泗 202450）

在舟山泗礁島的松材線蟲病危害跡地，通過完全隨機區(qū)組設計研究了覆草、保水劑、覆草＋保水劑3種抗旱保墑措施對舟山新木姜子（Neolitsea sericea）、全緣冬青（Ilex integra）、紅楠（Machilus thunbergii）和石櫟（Lithocarpus glaber）4樹種容器苗造林保存率和生長的影響。結果表明：覆草、施用保水劑和覆草+保水劑3種蓄水保墑措施均能有效提高苗木生長量，其中以施用保水劑＋覆草的效果最好，但不同處理對各樹種的保存率沒有顯著影響；不同樹種的苗高和地徑生長幅度為：全緣冬青＞石櫟＞紅楠＞舟山新木姜子，保存率為：舟山新木姜子＞石櫟＞全緣冬青＞紅楠，通過隸屬函數評價，供試樹種適應能力為：舟山新木姜子＞全緣冬青＞石櫟＞紅楠。綜合分析表明，在海島困難立地植被恢復與重建過程中，可以優(yōu)先選擇覆草＋保水劑保墑措施，應用舟山海島地帶性植被的優(yōu)勢樹種的優(yōu)質苗木進行造林。

樹種選擇；保墑處理；保存率；生長指標；海島困難立地

海島自然條件差，立地條件惡劣，與鄰近大陸相比，降水少且不均勻，同時蒸發(fā)量大，季節(jié)性缺水明顯；常年海風強度大，冬春季多大風，造成樹木水分失衡，嚴重影響樹木新梢生長，甚至出現(xiàn)植株枯梢枯枝現(xiàn)象，且多臺風和熱帶風暴等災害性天氣；困難山地所在的土壤以粗骨土為主，鹽基飽和度高，土壤瘠薄，有機質、養(yǎng)分含量普遍較低，且土層淺薄、侵蝕嚴重、石礫含量高，保肥保水性能差，易受干旱；海霧日多，鹽霧脅迫明顯，臺風期間強風裹挾著海水直接潑濺面海山坡，對土壤和樹木生長影響顯著。這些因素嚴重制約了海島林業(yè)建設，通常情況下造林成活率不足50%，在干旱年份幾乎無一存活，造成成林難、現(xiàn)有林相改變遲緩、植被恢復和重建難度大等現(xiàn)狀，影響海島生態(tài)環(huán)境建設。

舟山群島由1 390個島嶼組成，位于西南部的定海區(qū)、普陀區(qū)離大陸近，大島多，地勢高，排列密集，東北部的岱山縣、嵊泗縣則離大陸遠，小島多，地勢低，島嶼分散，因此干旱、風害、土壤條件、鹽霧等更為突出，尤以大衢島及以北島嶼更甚；同時這些島嶼于上世紀九十年代末發(fā)生大面積松材線蟲病危害，原有以黑松（Pinus thunbergii）為主的森林資源遭到毀滅性破壞，大面積林分退化成低矮的灌木、草叢，景觀單調，冬季灰白一片，直接導致森林生態(tài)系統(tǒng)質量衰退、森林景觀功能下降。多年來隨著生態(tài)舟山建設的開展，有關縣區(qū)積極開展植樹造林，為海島植被恢復起到了積極的作用，但也普遍存在著造林樹種選擇單一，常以香樟（Cinnamomum camphora）和女貞（Ligustrum lucidum）為主，造林技術不夠規(guī)范、成熟，導致造林成本高、成效差，形成的植被支離破碎，景觀單調，效果不佳。海島困難立地造林針對干旱重點要解決土壤保墑技術，針對海霧和大風重在樹種選擇，針對土壤瘠薄重在前期土壤改良和后期撫育管理，本試驗著重從樹種選擇和保墑技術二方面展開，以期為海島困難植被恢復提供依據。

1 自然條件

嵊泗列島位于浙江省東北部舟山群島最北端，由400多個大于500 m2的島嶼組成，年平均氣溫15.8℃，極端最高氣溫36.7℃，極端最低氣溫－7.0℃，年均日照2 118.2 h，≥10℃積溫7 670℃。年均無霜期294 d，平均降水量1 078.4 mm，而年均蒸發(fā)量達1 526.5 mm，全年蒸發(fā)量大于降水量448.1 mm，是全省最干旱縣區(qū)之一，同時島嶼分散、面積較小、海拔較低，受風害、干旱、鹽霧、土壤條件差4大因素制約最為典型和顯著。泗礁島是嵊泗列島中面積最大的島嶼，陸域面積2 134.9 hm2，試驗地位于泗礁島菜園鎮(zhèn)青沙天梯崗墩中上坡，坡向東北，海拔80 m，土壤為粗骨土，鹽基基本呈飽和狀態(tài)；現(xiàn)有植被以稀疏的日本野桐（Mallotus japonicus）、糙葉天仙果（Ficus erecta var. beecheyana）等灌木和五節(jié)芒（Miscanthus floridulus）為主，殘存少量黑松。

2 材料與方法

2.1 試驗樹種選擇

根據1992年舟山海島植被資源調查，嵊泗列島分布的常綠闊葉喬木只有香樟、女貞2種，都為人工種植，自然分布的僅有常綠闊葉小喬木石楠（Photinia serrulata）、紅山茶（Camellia japonica）、肉花衛(wèi)矛（Euonymus carnosus）、厚葉石斑木（Raphiolepis umbellata）等7種，樹種單調，可供造林選擇的常綠樹種奇缺。因此本著適地適樹原則，在充分分析舟山群島和緯度相近的上海大金山島常綠闊葉樹種的組成和分布后[6~7]，綜合考慮樹種分布、生境、抗逆性和觀賞性等特性，以及造林后植被的演替趨勢，同時結合現(xiàn)有可供苗木現(xiàn)狀，選擇舟山新木姜子（Neolitsea sericea）、全緣冬青（Ilex integra）、紅楠（Machilus thunbergii）和石櫟（Lithocarpus glaber）4樹種進行造林試驗，舟山新木姜子、紅楠、石櫟常分布在舟山本島以南、以東島嶼，其中舟山新木姜子、紅楠在大金山島也有分布，全緣冬青主要分布在舟山海島的巖質海岸，抗逆性強。苗木類型分別為：舟山新木姜子3年生容器苗，紅楠2.5年半生容器苗，石櫟和全緣冬青2年生容器苗。

2.2 試驗設計

設置對照與覆草、保水劑、覆草＋保水劑3種處理，其中處理1覆草指就地刈割五節(jié)芒，用側刀將莖葉切成長1 ~ 2 cm的小段后覆蓋在苗木周圍以保持土壤濕度，處理2保水劑指每株苗木四周加入20 g保水劑后再用土覆蓋，處理3覆草＋保水劑指在加入保水劑的同時覆蓋五節(jié)芒莖葉。試驗采用完全隨機區(qū)組設計，每種樹種每個處理3個重復，每個重復15株苗。

2.3 林地清理與造林

試驗林地為灌木林地和疏林地，種植前采取帶狀清理方式，清理帶寬度1 m，間隔距離1.5 m，根據設計株距，間隔3 m挖種植穴，種植穴規(guī)格0.4 m×0.4 m×0.4 m（長×寬×深）。于2011年3月栽植，苗木栽植后分層回填表土踩實，根據設計需要加入保水劑的與回填土壤拌均后填入，后覆蓋松土，與坡面基本持平，再根據設計需要覆草，以確保蓄水保墑，并接納從上坡沖刷下來的土壤。

2.4 調查方法

第一次調查在苗木定植后進行（即3月中旬），調查采用游標卡尺和常規(guī)鋼卷尺，測量各樹種的苗高、地徑等生長指標，第二次調查在苗木停止生長后的12月下旬，同樣調查苗高、地徑等生長指標，然后分別統(tǒng)計各樹種的高生長、地徑生長、高生長幅度和地徑生長幅度等指標。

2.5 數據分析

利用SPSS軟件采用單因素方差分析方法分別對不同處理和不同樹種對相關生長指標的影響進行分析。

3 結果與分析

3.1 不同處理對不同樹種生長的影響

3.1.1 不同處理對舟山新木姜子生長的影響 通過對4種樹種在不同處理后的生長指標測定、統(tǒng)計（表1），并經過方差分析顯示，不同處理對舟山新木姜子苗木的保存率沒有顯著差異，但舟山新木姜子的高生長、地徑生長、高生長幅度和地徑生長幅度等指標在0.01水平上差異顯著，地徑在0.05水平上差異顯著，通過多重比較，對比與處理2的地徑，對比與處理1、處理3的高生長，對比與處理2、處理3的地徑生長，對比與處理1、處理3、處理2與處理3的高生長幅度，對比與處理1、處理2、處理3的地徑生長幅度差異極顯著，對比與處理1的地徑生長，處理2與處理3的高生長幅度差異顯著。

表1 不同處理對4樹種生長指標和保存率的影響Table 1 Effect of different treatments on growth and conservation rate of 4 species

分析比較可見，舟山新木姜子未經保墑處理的苗木其生長量顯著低于經保墑處理的苗木，其中覆草和保水劑＋覆草2種處理的生長優(yōu)勢更為明顯，高生長量分別達到7.26、6.94 cm，較對照分別提高51.9%和45.2%；地徑生長量分別達到2.47 mm和2.68 mm，較對照分別提高28%和38.9%。

3.1.2 不同處理對全緣冬青生長的影響 經過方差分析顯示，不同處理對全緣冬青苗木的保存率沒有顯著差異，但全緣冬青的苗高、地徑生長等指標在0.05水平上差異顯著，通過多重比較，對比與處理2的苗高，處理2與處理3的地徑，處理1與處理2的地徑生長差異極顯著；處理2與處理3的苗高，對比、處理1與處理2的地徑，對比與處理3的高生長，對比與處理2的地徑生長，對比與處理1、處理3的高生長幅度，對比、處理1與處理2的地徑生長幅度差異顯著。

分析比較可見，全緣冬青表現(xiàn)為使用保水劑和保水劑＋覆草2種處理的苗高、地徑生長等個別指標表現(xiàn)相對較好，對比表現(xiàn)相對較差，處理3、處理4的高生長量分別達到14.94、15.09 cm，較對照分別提高33%和34.4%，地徑生長量分別達到3.43 mm和2.96 mm，較對照分別提高24.7%和7.6%，但總體上生長差異不是太明顯，這可能與造林苗木本身差異較大有一定關系，不同處理造成的影響較小。

3.1.3 不同處理對紅楠生長的影響 經過方差分析顯示，不同處理對紅楠苗木的保存率沒有顯著差異，但紅楠地徑生長、高生長幅度等指標在0.01水平上差異顯著，地徑、高生長和地徑生長幅度等指標在0.05水平上差異顯著，通過多重比較，對比與處理3的高生長，對比與處理2的地徑生長，對比與處理3的高生長幅度，對比與處理2、處理3的地徑生長幅度差異極顯著；處理2與對比、處理3的地徑，對比與處理1、處理3的地徑生長，處理3與處理1、處理2的高生長幅度，對比與處理1的地徑生長幅度差異顯著。

分析比較可見，紅楠未經保墑處理的生長量明顯差于經保墑處理的，保墑處理以保水劑＋覆草效果最好，其次為施用保水劑，這2種處理的高生長量分別達到8.23、6.43 cm，較對照提高87.5%、46.5%，地徑生長量達到2.23、2.56 mm，較對照提高29.7%、48.8%。

3.1.4 不同處理對石櫟生長的影響 經過方差分析顯示，總體上不同處理對石櫟苗木的保存率沒有顯著差異，但石櫟的高生長幅度、地徑生長幅度等指標在0.01水平上差異顯著，高生長指標在0.05水平上差異顯著，通過多重比較，對比與處理3的高生長，對比、處理2與處理3的高生長幅度，對比與處理3的地徑生長幅度差異極顯著；處理2與處理3的高生長，對比與處理3的地徑生長，對比與處理1的高生長幅度差異顯著。

分析比較可見，石櫟未經保墑處理的生長量明顯差于經保墑處理的，保墑處理以保水劑+覆草效果最好，其次為覆草處理，石櫟的高生長量分別達到7.34、5.98 cm，較對照提高101.6%、64.3%，地徑生長量分別達到1.8、1.56 mm，較對照提高28.6%、11.4%。

總體而言，在海島困難立地造林，由于土壤砂性重、保水保肥性差，不通過任何保墑措施的苗木在遇到干旱時極易導致土壤失水，同時海風大，植株失水也十分嚴重，往往導致枯枝枯梢，迫使苗木緩苗期延長，嚴重影響苗木高、徑生長，甚至死亡。在各種保墑措施中，對一般樹種而言總體上以保水劑+覆草效果最好，單純施用保水劑的效果并不是最理想，但全緣冬青本身抗逆性較強，是否通過保墑處理對其生長影響相對不明顯。

3.2 不同樹種保存率和生長量比較分析

為了篩選適宜海島困難立地造林最適樹種，通過以上分析評價后，選擇覆草+保水劑處理的各樹種的調查數據進行分析，由于造林試驗時各樹種的苗齡不統(tǒng)一，苗高、地徑和高生長、地徑生長等指標缺乏可比性，因此選擇其中的高生長幅度、地徑生長幅度和保存率進行比較分析（表 2），這些指標能夠反映出在困難立地條件下樹種的適應性和生長勢。

表2 4樹種生長指標和保存率對比Table 2 Comparisons on growth and conservation rate of 4 species

3.2.1 不同樹種的保存率比較 方差分析顯示，不同樹種的保存率差異達到極顯著水平，通過多重比較，舟山新木姜子與全緣冬青、紅楠之間差異極顯著，紅楠與石櫟之間差異顯著，舟山新木姜子的保存率最高達90.41%，紅楠的保存率最低為72%，這可能與舟山新木姜子苗期生長緩慢，導致苗木木質化程度較高等有直接關系。而生長較快或苗木越小，其木質化程度越低，抗風性相對較差，容易發(fā)生枯葉枯梢等失水現(xiàn)象，嚴重的將會全株枯死，表現(xiàn)為保存率逐步降低的趨勢；像全緣冬青苗木人工培育時生長較自然生長要快得多，但造林后適應性反而稍差一些，表現(xiàn)為保存率相對較低，另外一年生普陀樟（Cinnamomum japonicum var. chenii）容器苗造林，其最終保存率僅有 46.7%，也在一定程度上說明了這一現(xiàn)象，因此在海島困難立地造林盡可能應用苗齡較大且營養(yǎng)生長相對遲緩的苗木；此外紅楠苗木大小雖然與石櫟相當，但紅楠小苗生長需要一定的庇蔭，在生境惡劣的近海山坡保存率明顯要低，而殼斗科的樹種作為荒山綠化的先鋒樹種適應能力更強。

3.2.2 不同樹種的生長量比較 通過方差分析，不同樹種的高生長幅度和地徑生長幅度差異也達到極顯著水平，通過多重比較，舟山新木姜子與全緣冬青、紅楠和石櫟2個指標的差異均達到極顯著水平，而其它3個樹種之間的差異并不顯著，表明舟山新木姜子在此惡劣立地下的生長狀況并不理想，從本次試驗其他二種處理和對比的數據也反映出這一結果，另外從舟山新木姜子的自然分布和歷年造林一般在中下坡土壤條件較好的情況下生長較好的現(xiàn)狀也可以佐證。其他3個樹種的高生長幅度均達到40%左右，分別為全緣冬青41.96%、紅楠40.8%、石櫟39.4%，較舟山新木姜子分別提高169.5%、162%和153.1%；地徑生長幅度均達到50%以上，分別為全緣冬青62.62%、紅楠54.23%、石櫟57.61%，較舟山新木姜子分別提高66.4%、44.1%和53.1%，表明這些樹種一旦成活，就可恢復正常的生長，而且生長勢明顯優(yōu)于舟山新木姜子。

3.3 不同樹種適應性的綜合評價

利用模糊數學的隸屬函數法對舟山新木姜子等4樹種在海島困難立地造林的適應性進行綜合評價，用每種樹種的高生長幅度、地徑生長幅度和保存率 3指標隸屬度的平均值作為適應能力綜合鑒定標準，值越大，適應性越好，結果如表3，4樹種的隸屬函數平均值分別為0.72，0.68，0.41和0.49，適應性從大到小的順序為舟山新木姜子＞全緣冬青＞石櫟＞紅楠。

表3 4樹種生長指標的平均隸屬函數值Table 3 Average subordinate function of growth of 4 species

4 小結與討論

（1）試驗結果表明，覆草、施用保水劑和覆草＋保水劑等不同的蓄水保墑措施都能有效地提高苗木的生長量，其中以在施用保水劑的基礎上再配合覆草的效果最好，但對全緣冬青而言，是否通過保墑處理對其生長影響不大。總體而言，在海島困難立地植被恢復與重建過程中，可以優(yōu)先選擇覆草＋保水劑這一蓄水保墑措施，能保持土壤濕度，有效地改善苗木生長環(huán)境，提高造林樹種的生長量。

（2）試驗結果表明，不同樹種的保存率為：舟山新木姜子＞石櫟＞全緣冬青＞紅楠，苗高和地徑生長幅度為：全緣冬青＞石櫟＞紅楠＞舟山新木姜子，供試樹種綜合適應能力為：舟山新木姜子＞全緣冬青＞石櫟＞紅楠。選擇地帶性植被優(yōu)勢種作為主要造林樹種是選擇適宜樹種的重要原則[2]，供試樹種總體而言適應海島困難立地造林，另外普陀樟、青岡（Cyclobalanopsis glauca）等樹種雖未進行試驗，但同為海島地帶性植被的主要構成樹種，而且從二者的自然分布和歷年造林的結果表明，這些樹種的抗性應與全緣冬青和石櫟相當，因此也可作為海島困難立地植被恢復的主要樹種。

（3）由于海島的大風、干旱、土壤瘠薄和鹽霧因素制約了樹木的成活和生長，海島困難立地植被恢復樹種選擇是基礎，優(yōu)質苗木培育是關鍵。一優(yōu)質苗木規(guī)格大小應合適，規(guī)格過小影響成活率，過大既增加造林成本，又容易造成風倒，分析表明，苗木以苗高30 ~ 50 cm、地徑6 ~ 7 mm的容器苗為優(yōu)，一般為2年生苗木，其中紅楠二年半生苗木。二苗木品質要高，適宜的優(yōu)質苗木應根莖比較大，木質化程度較高，如果苗期生長太快會導致木質化程度不夠，反而會造成枯梢枯枝現(xiàn)象發(fā)生，甚至影響保存率，因此在苗木培育期間的調控顯得至關重要，應重點從水分、生長素、肥料等幾方面開展調控，以培育適應大風、干旱、瘠薄和鹽霧的高抗性苗木。

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Effect of Drought-resistant Treatments on Growth of Different Tree Species in Difficult Sites of Island

YU Qing-jun1，WANG Guo-ming2*，ZHAO Ying2，CHEN Wen2，WANG Li-sheng3，QIU Hai-sheng2，ZHANG Ling2
（1. Daishan Forestry Station of Zhejiang, Daishan 316200, China; 2. Zhoushan Forestry Institute of Zhejiang, Dinghai 316000, China; 3. Shengsi Agroforestry Extension Station of Zhejiang, Shengsi 202450, China）

Experiments were conducted on effect of different drought-resistant treatments such as mulching with straw(SM), absorbent polymers(AP) and SM+AP on conservation rate and growth of 4 species container seedlings (Neolitsea sericea, Ilex integra, Machilus thunbergii and Lithocarpus glaber) with complete randomized block design for afforestation in a slash of Sijiao Island, Zhejiang province. The results showed that three measures had positive effect on seedling growth, especially SM+WR. But these measures had no significant effect on conservation rate of different seedlings. Height and ground diameter growth of four tree species was ordered: I. integra＞L. glaber＞M. thunbergii＞N. sericea, and conservation rate was: N. sericea＞L. glaber＞I. integra＞M. thunbergii. Subordinate function on adaptability of four tree species was in order of N. sericea＞I. integra＞L. glaber＞M. thunbergii. Integrated analysis showed that dominant tree species in the zonal vegetation and treatment of SM+WR was recommended for afforestation in difficult sites of islands.

tree species selection; moisture conservation; conservation rate; growth; difficult site of island

S723.1＋33

A

1001-3776（2013）02-0034-05

2012-11-27；

2013-01-30

浙江省重大科技專項（2010C12024）

郁慶君（1962-），男，浙江寧波人，工程師，從事林業(yè)技術推廣；*通訊作者。