邊坡地不同覆蓋處理對(duì)幾種直播苗生長(zhǎng)的影響

歐 斌，鄧必平，朱江華，孔凡蕓，葉曉燕，韓 璐

(1.江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000； 2.贛州致豐規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，江西 上猶 341200；3.贛州市森源科技種苗場(chǎng)，江西 安遠(yuǎn) 342100)

隨著近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展步伐的加快，(高速)公路建設(shè)發(fā)展迅速，在(高速)公路尤其是山區(qū)(高速)公路的建設(shè)中，“高填深挖”破壞了大量山體，原有植被遭到不同程度的破壞。為了盡快恢復(fù)其植被覆蓋，實(shí)現(xiàn)邊坡陡坡地綠化，傳統(tǒng)的邊坡復(fù)綠方法主要有機(jī)械噴播草本、小灌木種子，但是草本、小灌木根系生長(zhǎng)短淺，在沒有土壤條件的陡坡上生長(zhǎng)難于使邊坡得到較好的固定，難于發(fā)揮生物的多樣性作用。而在陡坡邊坡上生長(zhǎng)喬木大灌木，則根系發(fā)達(dá)，利于邊坡的穩(wěn)定，生物效應(yīng)發(fā)揮較好。然而直接在陡坡邊坡上人工種植樹苗，不容易操作。通過選擇適宜贛南地區(qū)生長(zhǎng)，對(duì)立地條件適應(yīng)性較強(qiáng)，容易采集種子的復(fù)綠樹種楓香、木荷、馬尾松、馬甲子，進(jìn)行了邊坡陡坡直播復(fù)綠的試驗(yàn)研究。本文主要研究邊坡陡坡地不同覆蓋處理對(duì)直播種子栽植的木荷、楓香、馬尾松和馬甲子等4個(gè)樹種苗木生長(zhǎng)情況的影響，擬為(高速)公路邊坡復(fù)綠的植被多樣性恢復(fù)以及復(fù)綠技術(shù)的合理選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況及研究方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本研究試驗(yàn)地設(shè)在贛州市上猶縣東山鎮(zhèn)和梅水鄉(xiāng)境內(nèi)的2011年新開的公路邊坡。試驗(yàn)地地處亞熱帶南緣，屬亞熱帶丘陵山區(qū)濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，日照充足，四季分明，無(wú)霜期長(zhǎng)，年均氣溫18.8℃。邊坡高差20 m～30 m，播種穴的“土層”系黃壤下面的母質(zhì)。山坡頂部是飛播成林的馬尾松等植被。

1.2 試驗(yàn)研究方法

1.2.1 試驗(yàn)材料

參試樹種主要選擇適合本地生長(zhǎng)的楓香(LiquidambarformosanaHance)、木荷(SchimasuperbaGardn. et Champ.)、馬尾松(PinusmassonianaLamb.)、馬甲子(Paliurusramosissimus(Lour.) Poir)等耐瘠薄、耐干旱，生命力強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種。

1.2.2 試驗(yàn)方法

2013年3月在試驗(yàn)地進(jìn)行直播復(fù)綠試驗(yàn)。在試驗(yàn)地選擇10處有代表性的邊坡陡坡地段設(shè)置3種不同覆蓋處理的試驗(yàn)樣地，共10個(gè)樣地。即：對(duì)1、9、10三個(gè)樣地做覆蓋稻草處理；對(duì)2、3、6、8四個(gè)樣地做覆蓋木屑處理；4、5、7三個(gè)樣地為處理(對(duì)照試驗(yàn))。

1.2.3 調(diào)查及數(shù)據(jù)處理方法

3月份進(jìn)行直播種子造林不同覆蓋試驗(yàn)，分別記錄各樣地打穴、播種、種子開始發(fā)芽時(shí)間。當(dāng)年9月調(diào)查各樣方各樹種的成活率，次年9月調(diào)查各樣方各樹種的保存率、生長(zhǎng)量。調(diào)查時(shí)在每個(gè)邊坡試驗(yàn)地的上、中、下抽樣，共抽樣調(diào)查6個(gè)種植穴(樣方穴)，記錄樣方穴的發(fā)芽情況及不同時(shí)期不同樹種的苗高生長(zhǎng)量等。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel方差分析和多重比較分析。

2 研究結(jié)果

2.1 不同覆蓋處理對(duì)直播苗成活率的影響

從表1可以看出，經(jīng)過覆蓋處理的馬尾松、楓香、木荷、馬甲子的平均成活率分別為72.58%、85.38%、19.71%、87.73%，各樹種對(duì)照組的成活率為71%、80%、27%、60%，研究表明經(jīng)過覆蓋處理的馬尾松、楓香、馬甲子3個(gè)樹種直播苗成活率均略高于對(duì)照組，木荷直播苗的成活率恰好相反，未經(jīng)覆蓋處理的對(duì)照組要高于經(jīng)覆蓋處理組。不同的覆蓋處理對(duì)直播苗成活率的影響不盡相同，不同覆蓋處理的平均成活率表現(xiàn)為：木屑(67.78%)>稻草(64.92%)>對(duì)照(59.50%)。但不同樹種之間，直播苗的成活率表現(xiàn)不同，馬尾松表現(xiàn)為：稻草(81.96%)>對(duì)照(71%)>木屑(63.2%)；楓香表現(xiàn)為：木屑(92.51%)>對(duì)照(80%)>稻草(78.26%)；木荷表現(xiàn)為：對(duì)照(27%)>木屑(20.86%)>稻草(18.55%)；馬甲子表現(xiàn)為：木屑(94.55%)>稻草(80.91%)>對(duì)照(60.00%)。

表1不同覆蓋處理對(duì)直播苗成活率的影響

Tab.1 Effect of different covering treatments on survival rate of direct seeding seedlings

覆蓋方式馬尾松/%楓香/%木荷/%馬甲子/%平均/%木屑63.20 92.51 20.86 94.55 67.78 稻草81.96 78.26 18.55 80.91 64.92 對(duì)照71.00 80.00 27.00 60.00 59.50

為了進(jìn)一步確切掌握不同的覆蓋處理措施對(duì)直播苗成活率的影響，借用EXCEL數(shù)據(jù)分析模塊的方差分析功能對(duì)不同覆蓋處理的不同樹種直播苗的成活率表現(xiàn)形式進(jìn)行的顯著性分析(表2)表現(xiàn)為：方差來(lái)源為覆蓋方式的情況下，直播苗的成活率方差F=0.53<5.14(臨界值)，說明不同覆蓋處理方式下，直播苗的成活率之間沒有顯著性差異；方差來(lái)源為不同樹種的直播苗成活率方差F=18.07>4.76(臨界值)，說明不同的樹種間直播苗的成活率差異顯著。

表2成活率方差分析

Tab.2 Variance analysis of survival rate

由于不同樹種間的直播苗成活率存在顯著差異，因此應(yīng)進(jìn)一步對(duì)各樹種直播苗成活率平均數(shù)進(jìn)行多重比較。在處理間的F測(cè)驗(yàn)為顯著的前提下，首先計(jì)算出顯著水平為α的最小顯著差數(shù)LSDα，再計(jì)算任何2個(gè)平均數(shù)的差數(shù)，如其絕對(duì)值≥LSDα，即在α水平上差異顯著；反之，則在α水平上差異不顯著[1～5]。

(1)

式中，MSe為方差分析表中的“誤差”項(xiàng)均方；n為組內(nèi)重復(fù)數(shù)；tα是“誤差”的自由度α水平上的雙尾t值。

表3不同樹種間成活率多重比較結(jié)果

Tab.3 Multiple comparison results of survival rates among different tree species

樹種成活率/%B1～B4B1～B3B1～B2楓 香(B1)83.59 61.45**11.54 5.10 馬甲子(B2)78.48 56.35**6.43 馬尾松(B3)72.05 49.92** 木 荷(B4)22.14

注：LSD0.05=23.08，LSD0.01=34.96，*表示在α=0.05條件下有顯著差異；**表示在α=0.01條件下有極顯著差異。

從表3可以看出，楓香、馬甲子、馬尾松與木荷成活率的最小差值為49.92>34.96(臨界值)，表現(xiàn)有極顯著性差異；楓香與馬尾松成活率的最小差值為11.54<23.08(臨界值)，沒有顯著性差異；馬甲子與馬尾松成活率的最小差值6.43<23.08(臨界值)，沒有顯著性差異；楓香與馬甲子成活率的最小差值5.10<23.08(臨界值)，沒有顯著性差異。說明楓香直播苗的成活率最高，馬甲子和馬尾松的成活率次之，木荷的成活率最低。

2.2 不同覆蓋處理對(duì)直播苗保存率的影響

從表4可以看出，經(jīng)過覆蓋處理的馬尾松、楓香、木荷、馬甲子的平均保存率分別為23.25%、43.27%、8.57%、63.64%，各樹種對(duì)照組的保存率為30.06%、36.85%、21.37%、15.45%，研究表明經(jīng)過覆蓋處理的楓香和馬甲子兩個(gè)樹種直播苗保存率均遠(yuǎn)高于對(duì)照組，馬尾松、木荷直播苗的保存率恰好相反，未經(jīng)覆蓋處理的對(duì)照組要高于經(jīng)覆蓋處理組。不同的覆蓋處理對(duì)直播苗保存率的影響不盡相同，不同覆蓋處理的平均保存率表現(xiàn)為：木屑(40.85%)>稻草(28.52%)>對(duì)照(25.93%)。但不同樹種之間，直播苗的保存率表現(xiàn)不同，馬尾松表現(xiàn)為：稻草(30.48%)>對(duì)照(30.06%)>木屑(16.01%)，與成活率的變化趨勢(shì)基本相同；楓香表現(xiàn)為：木屑(46.05%)>稻草(40.50%)>對(duì)照(36.85%)；木荷表現(xiàn)為：對(duì)照(21.37%)>木屑(14.97%)>稻草(2.18%)，與成活率的變化趨勢(shì)基本相同，說明覆蓋處理不利于木荷種子的萌芽；馬甲子表現(xiàn)為：木屑(86.36%)>稻草(40.91%)>對(duì)照(15.45%)，與成活率的變化趨勢(shì)基本相同，說明覆蓋木屑有助于馬甲子種子的萌芽。

表4不同覆蓋處理對(duì)直播苗保存率的影響

Tab.4 Effects of different covering treatments on preservation rate of direct seeding seedlings

覆蓋方式馬尾松/%楓香/%木荷/%馬甲子/%平均/%木屑16.01 46.05 14.97 86.36 40.85 稻草30.48 40.50 2.18 40.91 28.52 對(duì)照30.06 36.85 21.37 15.45 25.93

對(duì)不同覆蓋處理下直播苗的保存率和不同樹種的保存率進(jìn)行差異顯著性分析(表5)表現(xiàn)為：在不同的覆蓋處理下，林木的保存率方差F=0.62< 5.14(臨界值)，說明不同覆蓋處理方式下，直播苗的保存率之間不存在顯著差異；不同樹種間的直播苗保存率方差F=1.81<4.76(臨界值)，說明不同的樹種間直播苗的保存率也不存在顯著差異。

表5保存率方差分析

Tab.5 Variance analysis of preservation rate

2.3 不同覆蓋處理對(duì)直播苗苗高生長(zhǎng)量的影響

從表6可以看出，經(jīng)過覆蓋處理的馬尾松、楓香、木荷、馬甲子的1年生苗高生長(zhǎng)量和2年生苗高生長(zhǎng)量均高于對(duì)照組。不同覆蓋處理對(duì)各樹種苗高生長(zhǎng)量的影響不盡相同，具體表現(xiàn)為：對(duì)馬尾松、楓香、木荷3個(gè)樹種1年生苗高生長(zhǎng)的影響是稻草>木屑>對(duì)照；對(duì)馬甲子1年生苗高生長(zhǎng)量的影響是木屑>稻草>對(duì)照；對(duì)馬尾松、馬甲子2年生苗高生長(zhǎng)量的影響是稻草>木屑>對(duì)照；對(duì)楓香、木荷2年生苗高生長(zhǎng)量的影響是木屑>稻草>對(duì)照。

表6不同覆蓋處理對(duì)直播苗苗高生長(zhǎng)量的影響

Tab.6 Effects of different covering treatments on height growth of direct seeding seedlings

由于不同的樹種的生長(zhǎng)量不僅受到立地質(zhì)量、水分、熱量等外部因素的影響，還受遺傳基因等多種內(nèi)部因素的影響，為了進(jìn)一步確切掌握不同的覆蓋處理措施對(duì)直播苗苗高生長(zhǎng)量的影響，盡量減少誤差干擾，本實(shí)驗(yàn)對(duì)不同覆蓋處理方式各樹種的一年生苗高生長(zhǎng)量、兩年生苗高生長(zhǎng)量進(jìn)行方差分析。

研究表明(表7)相同樹種在不同覆蓋方式下，直播苗的苗高生長(zhǎng)量F值均小于臨界值(5.14)，沒有顯著性差異；在不同樹種的條件下，1年生苗高生長(zhǎng)量F=9.79>4.76(臨界值)，存在顯著性差異，2年生苗高生長(zhǎng)量F=15.76>4.76(臨界值)，存在顯著性差異。由于不同樹種間的直播苗苗高生長(zhǎng)量存在顯著差異，因此應(yīng)進(jìn)一步對(duì)各樹種直播苗苗高生長(zhǎng)量平均數(shù)進(jìn)行多重比較。

表7苗高生長(zhǎng)量方差分析

Tab.7 Variance analysis of seedling height growth

從表8可以看出，楓香、馬尾松與木荷1年生苗高的最小差值為7.41>5.23(臨界值)，表現(xiàn)有顯著性差異；馬甲子與木荷1年生苗高的最小差值為4.25<5.23(臨界值)，沒有顯著性差異；楓香與馬甲子1年生苗高的最小差值為6.90>5.23(臨界值)，表現(xiàn)有顯著性差異；馬尾松與馬甲子、楓香1年生苗高的最小差值均小于5.23(臨界值)，沒有顯著性差異。說明楓香直播苗1年生苗高生長(zhǎng)量最大，馬尾松與馬甲子次之，木荷最低。不同樹種間2年生苗高生長(zhǎng)量與1年生苗高生長(zhǎng)量的變化趨勢(shì)基本相同(表9)。

表8不同樹種間1年生苗高生長(zhǎng)量多重比較結(jié)果

Tab.8 Multiple comparison results of annual seedling height growth among different tree species

樹種苗高B1～B4B1～B3B1～B2楓 香(B1)16.15 11.15**6.90*3.74 馬尾松(B2)12.41 7.41*3.16 馬甲子(B3)9.25 4.25 木 荷(B4)5.00

注：LSD0.05=5.23，LSD0.01=7.93，*表示在α=0.05條件下有顯著差異；**表示在α=0.01條件下有極顯著差異。

表9不同樹種間2年生苗高生長(zhǎng)量多重比較結(jié)果

Tab.9 Multiple comparison results of height growth of two-year-old seedlings among different tree species

樹種苗高B1～B4B1～B3B1～B2楓 香(B1)44.20 27.25**26.40**12.26*馬尾松(B2)31.94 14.99*14.14* 馬甲子(B3)17.80 0.85 木 荷(B4)16.95

注：LSD0.05=11.33，LSD0.01=17.17，*表示在α=0.05條件下有顯著差異；**表示在α=0.01條件下有極顯著差異。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)不同覆蓋處理與對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，處理組各樹種直播苗平均成活率與平均保存率均略高于對(duì)照組，處理組與對(duì)照組之間沒有顯著變化；對(duì)不同覆蓋處理的苗高生長(zhǎng)量進(jìn)行方差分析，發(fā)現(xiàn)1年生苗高生長(zhǎng)量及2年生苗高生長(zhǎng)量在處理組與對(duì)照組之間也沒有顯著變化，但是對(duì)于覆蓋處理后直播苗苗高的生長(zhǎng)量的變化情況是否一直沒有限制性的變化，還需要作進(jìn)一步調(diào)查研究。

根據(jù)對(duì)不同樹種的成活情況調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，楓香、馬尾松、馬甲子的成活率(2013年9月調(diào)查數(shù)據(jù))顯著高于木荷的成活率，而楓香、馬尾松、馬甲子的保存率(2014年9月調(diào)查數(shù)據(jù))僅略高于木荷的保存率，不存在顯著性差異。根據(jù)對(duì)各樹種苗高生長(zhǎng)量進(jìn)行方差分析和多重比較發(fā)現(xiàn)，楓香、馬尾松1年生苗高及2年生苗高均顯著高于木荷、馬甲子苗高，說明楓香、馬尾松比木荷、馬甲子更適合在邊坡陡坡地生長(zhǎng)。在邊坡復(fù)綠樹種選擇時(shí)，可以多考慮楓香、馬尾松等鄉(xiāng)土喬木樹種，不僅成活率、保存率以及苗木生長(zhǎng)量有一定的優(yōu)勢(shì)，而且這類深根系特性的鄉(xiāng)土喬木樹種較其他灌草植被具有更高的生態(tài)效益，能夠與周圍的生態(tài)環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)，達(dá)到“恢復(fù)植被、保護(hù)生態(tài)”的目的。