黔中石漠化地區(qū)造林密度對白刺花生長的影響

摘要：通過對白刺花（Sophora davidii）年生長周期內(nèi)苗高、地徑及冠幅的調(diào)查，研究了在石漠化地區(qū)不同造林密度對白刺花生長的影響。結(jié)果表明，在栽培密度為90 cm×90 cm時，白刺花的地徑、苗高和冠幅達到最高，效果最好。方差分析表明，栽培密度對白刺花的苗高影響不顯著，在一定密度范圍內(nèi)，對白刺花的地徑和冠幅影響達顯著水平。

關(guān)鍵詞：白刺花（Sophora davidii）；石漠化區(qū)；造林密度；生長指標(biāo)

中圖分類號：S725.6；S793.9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）07-1633-03

白刺花（Sophora davidii）別名狼牙刺、苦刺花、馬蹄針等，屬豆科槐屬半常綠落葉灌木[1]。白刺花植株叢生或單生，株高2～3 m，花期3～5月，耐寒冷，耐貧瘠，生態(tài)適應(yīng)性廣[2]，是巖溶山區(qū)理想的水土保持、改良土壤、營造生物圍欄及綠化造林的先鋒樹種[3]。白刺花天然分布面積有限，種子硬實現(xiàn)象明顯[4]，在石漠化地區(qū)自然成活率極低。因此其人工培育的關(guān)鍵技術(shù)，如優(yōu)質(zhì)苗木培育、造林立地選擇、密度調(diào)控、促花技術(shù)等問題亟待解決。白刺花作為石漠化地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)利用的優(yōu)良植物，具有相當(dāng)高的研究開發(fā)價值，為此通過觀測白刺花在不同造林密度下的生長指標(biāo)變化，分析種植密度對其生長的影響，尋找合理的種植密度，以期為白刺花的合理密植和人工造林提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于貴州省關(guān)嶺縣上關(guān)鎮(zhèn)冬足村三岔路，北緯25°49.909′-25°49.929′，東經(jīng)105°37.641′-105°37.630′，海拔1 060～1 079 m。氣候類型主要為半亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，光熱資源豐富，年均氣溫18.4 ℃，年均極端最高氣溫為32.4 ℃，年均極端最低氣溫為6.6 ℃，年降水量680～1 100 mm。年總積溫達6 542.9 ℃，季節(jié)分配極不均勻，冬春旱及伏旱嚴重，全年無霜期在337 d以上，土壤為石灰土，pH 7.1～7.6。

1.2 試驗設(shè)計

2012年5月對白刺花幼苗進行移栽，選擇石漠化地區(qū)相對平整的地塊，采取4個不同的栽培密度定植，即：90 cm×90 cm、70 cm×70 cm、50 cm×50 cm、30 cm×30 cm。每個密度定植100株，再從每個密度處理中隨機抽取20株進行數(shù)據(jù)采集，所有的幼苗采取統(tǒng)一的管理措施。

1.3 測定內(nèi)容及方法

測定內(nèi)容包括白刺花植株的地徑、高度和冠幅3個指標(biāo)，從5月幼苗移栽時進行第一次測量，每30 d測量1次，持續(xù)到次年3月，共測量11次。

將栽培密度作為影響因素，分別以苗高、地徑和冠幅作為因變量，采用DPS 7.05和Excel 2010進行單因素方差分析，研究造林密度對白刺花生長指標(biāo)的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同造林密度對白刺花地徑的影響

通過圖1可以看到，在不同的造林密度下，白刺花植株的地徑增長速率存在差異。隨著白刺花種植時間的推移，植株的地徑都呈現(xiàn)先上升后趨于平穩(wěn)的趨勢，但不同的栽培密度白刺花植株的地徑增長程度不同。其中，在90 cm×90 cm種植密度下植株的地徑增長速度最快，其次是30 cm×30 cm，而50 cm×50 cm和70 cm×70 cm的增長速度相當(dāng)。而由圖2可見，植株地徑的增長趨勢總體上為夏季>秋季>春季>冬季。這與貴州典型的喀斯特地貌密切相關(guān)，夏秋兩季雨水充足，溫度等條件適宜，植株的生長速度最快。冬季氣溫降低，光照較弱且時長不足，植株的光合作用降低，導(dǎo)致植株生長緩慢。春季氣溫回升，光照時間較冬日長，因此植株生長速度較冬季快。在末期測量時發(fā)現(xiàn)，在造林密度為90 cm×90 cm時，植株的地徑最大，達到了15 cm，分別比其他造林密度30 cm×30 cm、50 cm×50 cm、70 cm×70 cm高出2.62、3.81、3.83 cm。

2.2 不同造林密度對白刺花苗高的影響

在不同造林密度下，隨著生長期的延長，白刺花苗高均逐漸增高，其中90 cm×90 cm密度處理下增長速度最快，而在70 cm×70 cm密度處理下增長速度最慢（圖3）。由圖4可以看出，由于溫度和水分等條件適宜，白刺花的苗高在夏季增長最為迅速，增幅明顯高于冬春兩季。其中，90 cm×90 cm密度處理下植株在夏季的苗高增量最大，30 cm×30 cm與50 cm×50 cm密度處理次之，兩者相差不大，70 cm×70 cm處理最低。在末期測量時可知，90 cm×90 cm的造林密度下，白刺花的苗高最大，平均達到了150.13 cm，分別比其他3個密度處理30 cm×30 cm、50 cm×50 cm、70 cm×70 cm高出8.28、21.34、33.31 cm。

2.3 不同造林密度對白刺花冠幅的影響

許多研究表明，冠幅的大小和直徑是緊密相關(guān)的[5]。如圖5所示，在4種造林密度下，白刺花冠幅呈不同程度的上升趨勢。其中，植株冠幅在90 cm×90 cm造林密度下的增長速度明顯高于其他造林密度，最大為155.47 cm，分別高出其他3個密度處理30 cm×30 cm、50 cm×50 cm、70 cm×70 cm 43.79、40.00、40.41 cm。而白刺花冠幅在夏季增長幅度最為明顯，秋季次之，冬春兩季變化較?。▓D6）。

2.4 不同造林密度對白刺花地徑、苗高及冠幅增長量的方差分析

白刺花苗木的生長指標(biāo)包括地徑、苗高和冠幅3個因子，造林密度對這3個因子均有一定的影響。通過測量苗木的生長指標(biāo)（表1）得知，不同造林密度對白刺花的地徑、苗高和冠幅增長量存在不同程度的影響。30 cm×30 cm與其他3個密度處理之間，白刺花苗木地徑的增長量差異均不顯著，而90 cm×90 cm與50 cm×50 cm、70 cm×70 cm的造林密度之間，白刺花苗木地徑的增長量差異顯著。白刺花地徑增長量從大到小為90 cm×90 cm密度處理、30 cm×30 cm密度處理、70 cm×70 cm密度處理、50 cm×50 cm密度處理。在造林密度為90 cm×90 cm時，白刺花的苗木地徑增長量最大，分別是30 cm×30 cm、50 cm×50 cm、70 cm×70 cm地徑的1.21倍、1.30倍、1.29倍，在造林密度為50 cm×50 cm時地徑增長量最小。

不同的造林密度下，白刺花苗木的高度有一定的變化，但4個處理之間差異不顯著，這與諶紅輝等[6]關(guān)于造林密度對馬尾松的平均高無顯著影響的研究結(jié)論一致。孫時軒等[5]、丁貴杰等[7]關(guān)于造林密度對苗木生長進程的研究也表明，密度對樹高生長有影響，但影響較弱，在相當(dāng)寬的一個中等密度范圍內(nèi)無顯著影響。Daniel等[8]和Hummel[9]的研究結(jié)果也表明，林木的樹高相對而言不受競爭的影響。

隨著造林密度的減小，白刺花苗木的冠幅逐漸增大。90 cm×90 cm與30 cm×30 cm密度處理相比，白刺花苗木冠幅的增長量差異顯著，而與50 cm×50 cm、70 cm×70 cm密度處理之間差異均不顯著。可能原因是密度小，單株白刺花的生長空間較大，獲得的陽光和營養(yǎng)成分更加充足，所以生長狀況相對較好。

3 小結(jié)與討論

植物的生長主要表現(xiàn)為干重的不可逆增加和形態(tài)指標(biāo)的變化，其中苗高和地徑是其重要指標(biāo)，是苗木地上部分最直觀和易測的形態(tài)指標(biāo)，能反映苗木的生長狀況[10-13]。加之試驗擬把白刺花作為蜜源植物在石漠化荒山進行培育，主要經(jīng)營目的為增加花的生物量，因此試驗中不僅觀測了白刺花的苗高和地徑變化，而且把白刺花的冠幅也作為測定苗木生長情況的主要評價指標(biāo)之一。

研究發(fā)現(xiàn)，造林密度對白刺花植株的地徑和冠幅均存在顯著影響，但對苗高影響差異不顯著。Harper[14]和Drew等[15]的研究認為，林木的冠幅和胸徑隨著栽培密度的增大而減小。但本研究發(fā)現(xiàn)，白刺花植株在30 cm×30 cm密度處理下的地徑和苗高反而大于50 cm×50 cm、70 cm×70 cm的密度處理，說明灌木的生長變化并不一定隨著密度的增大而減小?？赡苁怯捎诿芏容^大時，林分郁閉加快，林下其他植物獲取光照的機會減少，從而導(dǎo)致種間競爭減小，并且由于其減少了陽光對地表的直射，使其土壤的保水性提高，因此地徑和苗高生長速率較快。而在密度較小的90 cm×90 cm處理下，白刺花的種內(nèi)競爭較小，加之石漠化地區(qū)的特殊生境造成大部分不耐旱的植物難以生長，因此在種間競爭不大的情況下白刺花能夠迅速生長。

在喀斯特石漠化地區(qū)，巖石裸露率高，土層淺薄、土壤總量少，很多植物都難以生存。白刺花以其成林時間短、根系發(fā)達、耐干旱、萌檗能力強等特點，成為了喀斯特石漠化地區(qū)灌叢草地改良及石漠化早期恢復(fù)階段的先鋒樹種[16]。通過本研究發(fā)現(xiàn)，在白刺花造林過程中，要充分認識到喀斯特石漠化地區(qū)的環(huán)境特殊性，既要考慮種內(nèi)競爭也要兼顧種間競爭的影響。在造林初期，可適當(dāng)增加密度，在30 cm×30 cm下合理密植，在林木達到一定郁閉度的情況下，對其適當(dāng)進行間伐處理，這樣既提高了土地資源的利用率，又降低了由于種內(nèi)競爭對白刺花苗木生長造成的影響。

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