在馬尾松林下套種的黃花倒水蓮鮮質(zhì)量及分配

夏 偉

(明溪縣林業(yè)總公司，福建 明溪 365200)

馬尾松(Pinusmassonniana)是福建省主要的用材林樹種之一。據(jù)統(tǒng)計，福建省以馬尾松為優(yōu)勢樹種的林分約有181萬hm2，占林分總面積的32%[1]。在已區(qū)劃界定的286.27萬hm2生態(tài)公益林中有近1/3是馬尾松為優(yōu)勢樹種的林分[1]。大量研究表明，大面積馬尾松純林樹種單一，林分結(jié)構(gòu)簡單，凋落物富含油脂且不易分解，容易引發(fā)森林火災(zāi)和病蟲害發(fā)生[2-5]。對現(xiàn)有的馬尾松林分進行改建，以形成復(fù)層林分的經(jīng)營模式，已經(jīng)逐步得到人們的重視。開發(fā)利用非木材林茶產(chǎn)品是一種生態(tài)與經(jīng)濟兼具的森林資源持續(xù)利用途徑，具有生產(chǎn)周期短，可以以短養(yǎng)長，長短結(jié)合的特點[6]。黃花倒水蓮(Polygalafallax)是一種珍貴藥用植物[7-11]。黃花倒水蓮古時以根入藥，在《神農(nóng)本草經(jīng)》中被列為上品。黃花倒水蓮現(xiàn)代開發(fā)則是全株利用，其莖、枝同樣有鎮(zhèn)咳、祛痰、補益強壯的作用；作為燉品食用，具有山野別味，芳香且開胃；花、葉制作的保肝護肝茶已經(jīng)開發(fā)成品，市場前景看好[12]。經(jīng)過多年實踐，在適宜的馬尾松林下可以套種黃花倒水蓮。為了提高經(jīng)營效益，我們深入研究了馬尾松林下套種的黃花倒水蓮地上部分與地下部分鮮質(zhì)量及其分配，分析其相關(guān)性，旨在多時序、多部位、多產(chǎn)業(yè)地開發(fā)應(yīng)用黃花倒水蓮資源，同時為黃花倒水蓮的生產(chǎn)經(jīng)營提供理論依據(jù)和可借鑒的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗。

1 試驗地概況

黃花倒水蓮鮮質(zhì)量及其分配試驗設(shè)在福建省明溪縣福田寨林業(yè)采育場場部工區(qū)。明溪縣地理坐標為北緯26°8′～26°39′、東經(jīng)116°47′～117°35′；區(qū)域氣候為中亞熱帶大陸性兼海洋性季風(fēng)氣候；年平均氣溫18.0 ℃，最高氣溫39.2 ℃，最低氣溫-10 ℃；平均降水量1 800 mm；全年日照時數(shù)1 788.6 h；平均空氣相對濕度81%。明溪氣候溫和，雨量充沛，光照充足，自然環(huán)境優(yōu)越，適合植物生長繁衍。試驗林于2014年11月在22年生馬尾松純林中開展，保留不同馬尾松上層林密度。試驗采用不完全隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)4個處理。M3處理：保留上層馬尾松450株/hm2；M5處理：保留上層馬尾松750株/hm2；M7處理：保留上層馬尾松1 050株/hm2。每處理設(shè)3個重復(fù)。黃花倒水蓮于2015年春栽植，苗木均為1年生扦插苗。栽植株行距1.5 m×1.5 m，挖明穴，種植穴規(guī)格30 cm×30 cm×20 cm。栽植后頭2年，在黃花倒水蓮種植穴周圍進行鋤草、擴穴、培土。

2 試驗方法

2018年9月在有套種黃花倒水蓮的標準地中全面測定黃花倒水蓮的高度、基徑。高度采用普通卷尺測量；基徑利用麥思德/MASTERPROOF數(shù)顯游標卡尺(精度0.01 mm)測定。計算出平均高、平均基徑，以平均高和平均基徑選擇30株平均株作為標準株。各標準株從基部截斷，分為地上部分和地下部分。撩壕干掘法挖去全根系，清水沖洗干凈后進行根系區(qū)分。根徑>2 mm的為水平骨骼根；根徑≤2 mm的為其它根系。地上部分按莖(含枝)、葉和其它(花、果)器官分別稱重。鮮質(zhì)量均用梅特勒—托利多便攜式電子秤現(xiàn)場測定。考慮到黃花倒水蓮屬落葉植物，需要每年測定以確定葉的鮮質(zhì)量。

林分郁閉度采用LAI2000植物冠層分析儀進行測定。

方差分析采用Excel軟件進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 全株鮮質(zhì)量及其分配

由黃花倒水蓮全株鮮質(zhì)量及其分配測定結(jié)果可知，不同處理全株鮮質(zhì)量不同(表1)。全株鮮質(zhì)量依次為M3>M5>M7，即隨著上層林馬尾松保留株數(shù)的增加，全株鮮質(zhì)量明顯遞減。M3處理全株鮮質(zhì)量比M5、M7處理分別增加14.9%和58.3%；M5處理比M7處理增加37.8%。經(jīng)方差分析，M3處理與M7處理全株鮮質(zhì)量差異達到極顯著水平；M5與M7處理全株鮮質(zhì)量差異達到顯著水平；其它處理差異不顯著。因此，M3、M5處理的全株鮮質(zhì)量均比M7處理高。黃花倒水蓮可耐一定庇蔭，但要提高鮮質(zhì)量需要有一定的光照度。M7處理保留馬尾松株數(shù)較多，尤其在后期，郁閉度增大，林內(nèi)光照強度不足，光合產(chǎn)物難以維持黃花倒水蓮的生長需要，整個植株可能處于“光饑餓”狀態(tài)，植株生長受到明顯抑制。因此，調(diào)控合理的上層林分密度是提高林下種植的黃花倒水蓮鮮質(zhì)量的關(guān)鍵。

不同處理全株鮮質(zhì)量的分配有所差別(表1)。M3處理地下部分鮮質(zhì)量282.5 g/株，占全株鮮質(zhì)量的23.4%；地上部分鮮質(zhì)量923.8 g/株，占全株鮮質(zhì)量的76.6%。M5處理地下部分鮮質(zhì)量231.3 g/株，占全株鮮質(zhì)量的22.0%；地上部分鮮質(zhì)量818.5 g/株，占全株鮮質(zhì)量的78.0%。M7處理地下部分鮮質(zhì)量148.5 g/株，占全株鮮質(zhì)量的19.5%；地上部分鮮質(zhì)量613.3 g/株，占全株鮮質(zhì)量的80.5%。M 5、M7處理地下部分所占比例低于M3處理，隨著上層林密度增加而下降，這與生境變化有密切相關(guān)。

表1 黃花倒水蓮鮮質(zhì)量與分配

3.2 地下部分鮮質(zhì)量及其分配

黃花倒水蓮的根系含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和活性成分，是人工利用的主要部位，在全株中占有重要地位。黃花倒水蓮地下部分鮮質(zhì)量及其分配有其特點(表1)。以M3處理為例，地下部分鮮質(zhì)量中水平骨骼根鮮質(zhì)量260.4 g/株，占總根系鮮質(zhì)量的92.2%。水平骨骼根呈肉質(zhì)，粗壯，較發(fā)達，較平伏向外延伸。其它根系鮮質(zhì)量22.1 g/株，占總根系鮮質(zhì)量的7.8%，比重較小。水平骨骼根是藥用和食用的主要部位，經(jīng)濟價值高?！? mm根系擔(dān)負著從土壤中吸收水分、無機鹽、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)，提供植物生長發(fā)育所需，雖然所占比例不大，但分布廣，與土壤接觸面積大。

M5、M7處理中水平骨骼根鮮質(zhì)量占總根系比例分別為92.5%和92.7%，同樣占有較高的比例。

3.3 地上部分鮮質(zhì)量及其分配

無論何種處理，地上部分中鮮質(zhì)量分配均表現(xiàn)為莖(枝)>葉>其它(花果)，莖鮮質(zhì)量占較大比例。M3處理中，莖鮮質(zhì)量平均為752.9 g/株，占地上部分鮮質(zhì)量的81.5%；葉鮮質(zhì)量平均為158.9 g/株，占地上部分鮮質(zhì)量的17.2%；花果鮮質(zhì)量僅占1.3%。必須說明的是，黃花倒水蓮開花結(jié)果為漸進有序開花，一般從5月開始陸續(xù)開花結(jié)果，持續(xù)一段時間后凋落。在9月進行花、果鮮質(zhì)量測定時，鮮質(zhì)量測定值偏小。同時，黃花倒水蓮系落葉植物，葉鮮質(zhì)量僅是2018年鮮質(zhì)量。黃花倒水蓮每年都可以有鮮葉質(zhì)量生產(chǎn)。由不同年度黃花倒水蓮鮮葉質(zhì)量測定結(jié)果可知，鮮葉質(zhì)量隨著年限增大逐步提高，在第四年增長迅速回落(表2)。以此類推，黃花倒水蓮根、莖鮮質(zhì)量大致與葉鮮質(zhì)量變化趨同。筆者認為，這種現(xiàn)象更多與生境變化有關(guān)，而與黃花倒水蓮本身生長特性少有關(guān)系。在馬尾松林下套種的黃花倒水蓮，從林隙形成到再郁閉的過程，林內(nèi)透光度越來越少。黃花倒水蓮雖然可以耐一定庇蔭，但要積累生物量，需要一定的光照度。據(jù)研究，黃花倒水蓮較適宜的郁閉度為0.2～0.7[12]。從不同年度各處理郁閉度變化中可以看出，M3處理2018年郁閉度在0.49左右，而M7處理2018年郁閉度則是在0.72左右，M3處理郁閉度似乎更適合黃花倒水蓮的生長(表3)。M7處理2017年至2018年葉增加量是8.6 g/株，增長率是12.0%；M3處理2017年至2018年葉增加量是27.7 g/株，增長率是21.1%。為此可以認為：M3處理在4年套種時間的郁閉度動態(tài)變化閾值是合理的，馬尾松林下套種M3處理是可行的。

表2 黃花倒水蓮逐年葉鮮質(zhì)量統(tǒng)計 g/株

表3 馬尾松黃花倒水蓮復(fù)合林分逐年郁閉度

3.3 地上部分與地下部分相關(guān)性分析

從不同處理地上部分和地下部分鮮質(zhì)量關(guān)系上分析，可以看出：無論何種處理，地上部分鮮質(zhì)量大，相應(yīng)地下部分隨之增大，兩者之間關(guān)系密切相關(guān)聯(lián)，存在正相關(guān)。根系不僅僅起著固護植物的作用，而且擔(dān)負著吸收水分、無機鹽還有氨基酸及其生理活性物質(zhì)，提供植物正常生長的功能。葉是植物有機物質(zhì)制造與供應(yīng)的唯一加工場所。根系鮮質(zhì)量及其活力的高低在一定程度上決定著吸收養(yǎng)分的數(shù)量，與葉片中有機物的合成和積累有密切的關(guān)系。莖、枝是樹冠形成的主要構(gòu)件單位，植物的莖、枝除了輸導(dǎo)水分和營養(yǎng)外，還起著貯存營養(yǎng)物質(zhì)的作用，同時也是將葉和花等器官伸展到適宜的空間，以攝取光能的基本構(gòu)型。各構(gòu)件相輔相成，任何一部分生長好壞，都會影響另一部分數(shù)量的多寡。通常都認為，營養(yǎng)生長與生殖生長存在著負相關(guān)。在林業(yè)生產(chǎn)上可以通過抑制花果發(fā)育，減少營養(yǎng)消耗，以促進根莖的生長。

由不同處理地下部分與地上部分鮮質(zhì)量的比值可以看出，在光照趨緊的狀態(tài)下，植株為了生存，在競爭中鮮質(zhì)量向地上部分傾斜，在光照條件充足時，有利于地下根系的生長。

4 小結(jié)

馬尾松林下套種黃花倒水蓮，種植4 a后鮮質(zhì)量可以達到761.8 g/株～1206.3 g/株。M3處理鮮質(zhì)量最高，全株鮮質(zhì)量比M5、M7處理分別增加14.9%和58.3%。M3處理與M7處理全株鮮質(zhì)量差異達到極顯著水平；M5與M7處理全株鮮質(zhì)量差異達到顯著水平。在全株鮮質(zhì)量中地下部分占19.5%～23.4%，地上部分占76.6%～80.5%。在地下部分中>2 mm水平骨骼根占92%以上，≤2 mm根系僅占7.3%～7.8%。在地上部分中莖鮮質(zhì)量占80%以上，葉鮮質(zhì)量約占13.1%～17.2%，花果僅占很少份額。鮮質(zhì)量主要分配給>2 mm水平骨骼根和莖組分。鮮質(zhì)量種植4 a時較3 a時增加量開始回落，增長率減緩。建議馬尾松林下套種黃花倒水蓮上層林(22年生)馬尾松保留株數(shù)以450～750株/hm2為宜，經(jīng)營年限以3～4 a較為合適。