油松人工林自然更新影響因素研究

張 莉

（太原市國有林場，山西 太原 030003）

1 研究目的

油松在中國北方分布較為廣泛。因其具有木材優(yōu)良、保持水土、涵養(yǎng)水源、改良土壤的優(yōu)勢，常作為大面積造林樹種。油松人工林面積占我國黃土高原人工林面積的70%以上，對森林土壤、小氣候、森林更新、地表徑流等具有較好的影響。人工林進(jìn)行自然更新時，不僅需要有生命力強(qiáng)的種子，更需要有適宜種子萌發(fā)和幼苗生長的環(huán)境條件。已有研究表明，油松林天然更新發(fā)生、幼苗的有無和更新數(shù)量的多少與林分密度、郁閉度、坡向、坡度、枯落物厚度等因子關(guān)系密切。韓文娟等指出，凋落物主要通過阻礙種子與地面的接觸影響油松幼苗早期更新，合理地清理林下地被物能促進(jìn)油松的天然更新。王洪江和宋曉剛研究表明，林型、林窗及地被物厚度均對油松林的天然更新有一定的影響，隨著地被物厚度的增加，油松幼苗數(shù)量逐漸減少。任文萍研究指出，清除灌木、草本和凋落物有利于種子的萌發(fā)和幼苗的生長。

本文以太原市國有林場石千峰油松人工林為研究對象，設(shè)置不同凋落物厚度和凋落物水浸液濃度處理，探究凋落物對油松種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，旨在為油松人工林的天然更新提供有利條件。在以后的生產(chǎn)經(jīng)營活動中，可以適當(dāng)?shù)乜紤]人工清草、清灌、清枯等輔助更新的辦法促進(jìn)目標(biāo)樹種的自然更新，也為本地油松林的可持續(xù)發(fā)展提供一些資料。

2 材料與方法

2.1 試驗地概況

試驗地位于太原市國有林場石千峰保護(hù)站，海拔1 204m～1 775m；石灰?guī)r基質(zhì)，山地以褐土為主，山勢起伏較大，地形比較復(fù)雜；年均氣溫5.5℃，年降水量460mm；土壤層較薄，保水能力差；植被以喬木、灌木為主，森林覆蓋率57.80%。

2.2 試驗材料

試驗選用的油松種子采集于石千峰油松人工林，千粒重約為45g。播種前利用濃度3.0%的高錳酸鉀溶液浸種30min進(jìn)行消毒處理，然后用水沖洗干凈后再進(jìn)行播種。

2.3 研究方法

2.3.1 枯落物厚度處理設(shè)計

2016年冬季采集油松人工林下的自然凋落物，設(shè)置為5個厚度梯度，分別為0cm（對照處理）、1.0cm、2.0cm、3.0cm、4.0cm，進(jìn)行覆蓋處理。每個試驗處理設(shè)置5次重復(fù)，每個重復(fù)播種50粒種子，觀察種子的萌發(fā)情況和幼苗生長情況。萌發(fā)統(tǒng)計是以油松幼苗生長突破枯落物層、露出地面為標(biāo)準(zhǔn)。觀察記錄油松種子的萌發(fā)數(shù)量，萌芽結(jié)束后每個處理隨機(jī)抽取10株幼苗，測定幼苗的根長和莖長。

2.3.2 枯落物浸提液濃度處理設(shè)計

將采集到的自然凋落物置于常溫條件下，利用蒸餾水進(jìn)行浸泡處理48h，獲取不同濃度的枯落物浸提液，浸提液設(shè)置4個濃度梯度，分別為每毫升0mg（對照處理）、0.50mg、10mg、20mg。將浸提液和種子置于培養(yǎng)皿中進(jìn)行人工培養(yǎng)，觀察記錄種子的萌芽數(shù)量和幼苗根長、莖長的生長情況。每個試驗處理設(shè)置5次重復(fù)，每個重復(fù)50粒種子。

2.4 數(shù)據(jù)處理

在所有的試驗結(jié)果中，取5次重復(fù)的平均值，利用EXCEL進(jìn)行處理分析，利用SPSS16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，并用LSD法對數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較，顯著水平為 α＝0.05。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同凋落物厚度對油松種子萌發(fā)和幼苗生長影響

凋落物的不同厚度處理對油松種子萌發(fā)和幼苗根、莖生長的影響規(guī)律不同。與對照（萌芽率為54.20%）相比，不同厚度的凋落物對油松種子的萌芽均表現(xiàn)出抑制作用。從多重比較分析結(jié)果可以看出，不同處理種子的萌芽率存在顯著差異，厚度為3.0cm和4.0cm凋落物的處理種子的萌發(fā)受到顯著地抑制作用，萌芽率分別下降到38.60%和34.10%；而厚度為1.0cm和2.0cm凋落物處理沒有顯著影響，萌芽率分別為50.50%和51.40%。從幼苗根長和莖長生長情況來看，當(dāng)?shù)蚵湮锖穸葹?.0cm時，油松幼苗的根長和莖長生長達(dá)到最大值，分別為3.45cm和4.01cm，均顯著高于對照和其他處理。由此說明，厚度較小的凋落物對油松種子的萌發(fā)影響不大，厚度越大對種子的萌芽抑制作用越明顯。

3.2 不同凋落物水浸液對油松種子萌發(fā)和幼苗生長影響

不同濃度凋落物浸提液處理，對油松種子萌發(fā)和幼苗根、莖生長的影響規(guī)律不同。與對照（萌芽率70.70%）相比，不同濃度的浸提液處理下的油松種子萌芽均有下降，但從多重比較分析結(jié)果看出，不同處理種子的萌芽率差異不顯著。從幼苗根長和莖長的生長情況來看，當(dāng)?shù)蚵湮锝嵋簼舛葹槊亢辽?.0mg時，油松幼苗的根長和莖長生長達(dá)到最大值，分別為2.88cm和3.59cm，與對照相比沒有顯著性差異，但均顯著高于其他濃度處理。由此說明，不同濃度的凋落物浸提液對油松種子的萌發(fā)影響不顯著，而對幼苗的根和莖生長有顯著影響。

4 結(jié)論與討論

凋落物主要是森林植物進(jìn)行自然更新生長回歸土壤的重要組成，是森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)維持土壤養(yǎng)分的重要物質(zhì)來源。油松人工林中，以松針為主的枯落物使種子和土壤之間形成了隔離層，這一隔離層不僅機(jī)械地將種子和土壤進(jìn)行了隔離，還因其含水量較低，限制了種子的發(fā)芽條件。研究表明，凋落物隔離層越厚越不利于種子的萌發(fā)和幼苗生長，當(dāng)隔離層較薄或沒有枯落物時對幼苗的生長發(fā)芽較為有利。本研究最終結(jié)果表明，不同厚度的凋落物對油松種子的萌芽表現(xiàn)出不同程度的抑制作用，與對照相比，越厚的凋落物處理對種子萌發(fā)的抑制影響越明顯，而厚度較薄的凋落物處理則對種子萌發(fā)抑制作用不明顯。當(dāng)?shù)蚵湮锖穸葹?.0cm時，油松幼苗的根長和莖長生長達(dá)到最大值，分別為3.45cm和4.01cm，均顯著高于對照和其他處理。分析其原因，可能是凋落物作為覆蓋物提高了幼苗及土壤對養(yǎng)份的獲得，進(jìn)而對幼苗的生長有一定的促進(jìn)作用。

枯落物浸提液對油松種子的萌發(fā)和幼苗的生長影響，也存在著一定的差異。研究結(jié)果表明，不同濃度的凋落物浸提液對油松種子的萌發(fā)影響不是很顯著，但是當(dāng)把凋落物浸提液濃度設(shè)置為每毫升5.0mg時，油松幼苗的根長和莖長生長達(dá)到了最大值。因此認(rèn)為，低濃度浸提液對幼苗的根和莖生長有一定的促進(jìn)作用，高濃度凋落物浸提液則會抑制幼苗的生長。

[1]宋曉剛，杜樹垚.建平地區(qū)油松人工林天然更新影響因子的研究[J].內(nèi)蒙古林業(yè)科技，2013，39（2）：47－48.

[2]韓文娟，曹旭平，張文輝.地被物對油松幼苗早期更新的影響[J].林業(yè)科學(xué)，2014，50（1）：49－54.