樟子松容器大苗造林法與立地條件耦合作用試驗

王麗麗，吳祥云

（1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧阜新123000；2.阜新市林業(yè)科技園區(qū)，遼寧阜新123000）

樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica）天然分布于大興安嶺和呼倫貝爾草原沙地上，該樹種具有適應(yīng)性強、生長快、材質(zhì)優(yōu)良、耐貧瘠土壤等優(yōu)勢[1]。20世紀50年代，遼寧省固沙造林研究所在阜新境內(nèi)章古臺沙地引種樟子松并獲得成功，經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，樟子松已成為阜新地區(qū)的主要造林樹種。

由于遼西地區(qū)氣候干旱，立地條件相對較差，造林難度大，成活率、保存率極低，多次造林難以成林。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，目前，阜新還有6.8萬hm2的宜林荒山尚未綠化。樟子松容器大苗造林是目前被公認的培育樟子松效果較好的方法之一，造林成活率一般達80%～90%以上。為了探索樟子松容器大苗造林法與地區(qū)因素之間的耦合作用，加快荒山綠化步伐，2005年開始，本研究在阜新及鄰近的義縣、北票等地結(jié)合工程造林開展了樟子松容器大苗荒山造林技術(shù)的6 a試驗，旨在為遼西地區(qū)荒山造林提供指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地的選擇

不同立地條件對造林及樹木生長結(jié)果影響巨大[2-3]。遼西地區(qū)宜林荒山的主要種類有石質(zhì)山地、石質(zhì)石粒山地、平緩丘陵山地、半石質(zhì)粒石山地4種類型。

1.1.1 石質(zhì)山地造林試驗 試驗區(qū)位于阜蒙縣富榮鎮(zhèn)寶日殿的南山、西山，這里原是一片石質(zhì)禿山，土層厚度0.2 m，過度放牧導(dǎo)致水土流失嚴重。于2004年秋季進行大坑整地，2005年6月20日至7月10日由當(dāng)?shù)亓謽I(yè)站組織專業(yè)隊進行造林，造林面積110 hm2。林內(nèi)少量混交側(cè)柏、山杏、檸條、白榆等樹種。該地區(qū)在試驗結(jié)果分析時稱為地區(qū)1。

1.1.2 石質(zhì)石粒山地造林試驗 試驗區(qū)位于阜蒙縣紫都臺鄉(xiāng)寶合堂村下溝后山，這是遠離村莊的高山遠山，立地條件較差，水土流失嚴重。于2004年秋季進行大坑整地，2005年7月由當(dāng)?shù)亓謽I(yè)站組織專業(yè)隊進行造林，工程區(qū)造林面積達200 hm2。林內(nèi)少量混交側(cè)柏、山杏、刺槐等樹種。該地區(qū)在試驗結(jié)果分析時稱為地區(qū)2。

1.1.3 平緩丘陵山地造林試驗 試驗區(qū)位于阜蒙縣阜新鎮(zhèn)公官北山公路旁，地勢起伏不大，坡度和緩，相對高度不超過200 m。于2005年秋季進行大坑整地，組織造林專業(yè)隊進行造林，工程區(qū)造林面積33.3 hm2。林內(nèi)少量混交油松、側(cè)柏等樹種。該地區(qū)在試驗結(jié)果分析時稱為地區(qū)3。

1.1.4 半石質(zhì)粒石山地造林試驗 試驗區(qū)位于遼寧省北票市大板鎮(zhèn)黃土坎村。于2005年春在黃土坎村的荒山上實施大坑整地后造林，工程區(qū)造林面積233.3 hm2。林內(nèi)少量混交油松、側(cè)柏等樹種。該地區(qū)在試驗結(jié)果分析時稱為地區(qū)4。

1.2 試驗方法[4-6]

在荒山造林中使用的樟子松容器大苗，是指將樟子松2年生的裸根苗植入容器杯后在苗圃地培育2～3 a的容器苗（簡稱“2＋2”，“2＋3”容器大苗）。本試驗研究選用的造林方法包括“2＋3”樟子松容器大苗（方法1）、“2＋2”樟子松容器大苗（方法2）、當(dāng)年裝杯容器苗（方法3）、2年生裸根苗（簡稱方法4）。隨機抽取30株樣樹進行小樣本分析，每年10月下旬調(diào)查樹高、地徑生長量，連續(xù)進行5 a。方法1～3都是容器大苗造林方法，方法4是普通造林方法（對照）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

從2005年栽種后開始測量地徑、樹高，一直持續(xù)到2010年。以跨年生長量為分析對象，利用統(tǒng)計學(xué)中的方差分析理論進行計算[7]。在整理數(shù)據(jù)時，將不同方法作為列指標(biāo)、不同地區(qū)作為行指標(biāo)[8]，以此格式輸入Matlab 7.0進行雙因子方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法與地區(qū)的耦合作用分析

從表1可以看出，各種方法之間、各個地區(qū)之間的差異都非常顯著，因為檢驗的顯著性水平全都是0或者幾乎為0。而在方法和地區(qū)的耦合方面，地徑和樹高2種指標(biāo)稍微有一些差別。從地徑指標(biāo)的結(jié)果來看，耦合的作用是顯著的，因為耦合分析的顯著性水平都低于0.05。所以單從地徑的指標(biāo)結(jié)果來看，可以斷定造林方法和地區(qū)之間存在強烈的耦合作用。從樹高指標(biāo)的結(jié)果來看，2007—2008年和2008—2009年增量結(jié)果的數(shù)據(jù)顯示出地區(qū)和方法之間的耦合作用并不明顯，但是其余年度的增量數(shù)據(jù)都顯示地區(qū)和方法的耦合作用是明顯的。因此，從總體上來看，地區(qū)和方法的耦合作用是明顯的，至于2個不明顯的結(jié)果可能是其他未知因素干擾造成的。

表1 方法和地區(qū)耦合作用的顯著性檢驗結(jié)果

2.2 最佳組合分析[9-10]

2.1的分析結(jié)果說明，方法和地區(qū)對樹木生長的影響顯著，那么什么樣的方法和地區(qū)的組合可以得到樹木的最佳生長結(jié)果，按照雙因子方差分析的延伸分析，最優(yōu)組合可以有4種可能。第一，因子A和交互作用A×B顯著，但因子B不顯著。第二，因子B和交互作用A×B顯著，但因子A不顯著。第三，交互作用A×B顯著，但因子A和因子B都不顯著。第四，因子A因子B和交互作用A×B均顯著。從表1可以看出，本研究面臨的問題屬于第4種，這樣的問題也可以用Matlab 7.0來分析，但是要自己編程序，通過自編程序得出的結(jié)果如表2所示。

由表2可知，地徑的分析結(jié)果很穩(wěn)定，最佳的組合是地區(qū)3＋方法1，即采用“2＋3”樟子松容器大苗的方法在平緩丘陵山地造林取得的效果最好。而樹高的分析結(jié)果具有一定的不穩(wěn)定性，2007年以后的分析結(jié)果都表明，地區(qū)3＋方法1是最佳組合，而2005—2006年和2006—2007年的增量數(shù)據(jù)結(jié)果卻說明，地區(qū)1＋方法1是最佳組合。綜合地徑和樹高的全部結(jié)果認為，地區(qū)3＋方法1是最佳組合。至于在樹高增量方面的差別，可能是其他未知因素干擾引起的。

表2 方法和地區(qū)的最佳組合計算結(jié)果

3 結(jié)論

在遼西半干旱地區(qū)水土保持的工作背景下，為了分析不同造林方法和立地條件對造林結(jié)果的影響，選擇4種典型的造林方法和立地條件進行6 a的造林試驗。結(jié)果表明，（1）不同造林方法對造林結(jié)果的影響極其顯著，說明在遼西地區(qū)采用本研究中的4種方法一定會得到不同的樹木生長結(jié)果。（2）不同地區(qū)對造林結(jié)果的影響也很顯著。說明在各種因素一定的情況下，在遼西地區(qū)采用不同立地條件進行植樹造林，一定會得到不同的造林結(jié)果。（3）方法與地區(qū)的耦合作用也很明顯，試驗分析發(fā)現(xiàn)，采用樟子松2年生的裸根苗植入容器杯后在苗圃地培育3 a的容器苗種植在平緩丘陵山地樹木的生長速度較快，這是地區(qū)與方法的最佳組合。（4）本研究把樹高和地徑作為評價樹木生長情況的指標(biāo)，但是它們在分析過程中穩(wěn)定性不同，地徑的數(shù)據(jù)分析結(jié)果比較穩(wěn)定，但是樹高的數(shù)據(jù)分析結(jié)果出現(xiàn)了一些反復(fù)。說明衡量樹木生長的不同指標(biāo)對不同培育方法和地區(qū)的敏感程度不同，同時也說明，如果想評價樹木的生長狀況，不宜只采用單一的指標(biāo)來判斷，至少應(yīng)該采用2個以上的指標(biāo)。

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