栓皮櫟與遼東櫟直播造林技術(shù)研究

鄭智禮，郭 斌,寧 鵬,趙 娟,高 龍

(1.山西省林業(yè)和草原科學(xué)研究院，山西 太原 030012； 2.山西省中條山國有林管理局，山西 侯馬 043000)

直播造林又稱播種造林，指在造林地上直接播種林木種子使其發(fā)芽并長成幼林。直播造林具有苗木根系完整、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國一系列造林工程的不斷深入，困難立地條件造林已成為造林綠化工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。闊葉樹直播造林技術(shù)是未來造林技術(shù)的重點(diǎn)，其簡單易行、抗逆性強(qiáng)、高效節(jié)約，宜大面積推廣應(yīng)用。2019年秋季、2020年春季，筆者在中條山國有林管理局中村林場進(jìn)行了不同立地條件、不同處理方式的直播造林試驗(yàn)，并對成活率和生長量進(jìn)行了調(diào)查，旨在研究栓皮櫟和遼東櫟的直播造林技術(shù)，為相應(yīng)的立地類型開展造林工程提供參考。

1 研究區(qū)域自然概況

中村林場經(jīng)營范圍涉山西省沁水縣中村、土沃、張村3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。氣候?qū)儆谂瘻貛Ъ撅L(fēng)氣候，四季分明，冬長夏短，雨熱同季，季風(fēng)強(qiáng)盛。全年平均氣溫10.3 ℃，無霜期173 d.夏季雨量多集中在7月至9月，易造成洪澇。林場主要喬木樹種有油松、華山松、白皮松、側(cè)柏、遼東櫟、栓皮櫟、楊樹、白樺、杜梨等；灌木有連翹、刺梅、繡線菊、檸條、山桃、荊條、虎榛子等；草類以羊胡草、白草、蒿類為主。

2 研究方法

2.1 種子處理

9月中下旬及時(shí)采收盛果期栓皮櫟與遼東櫟種子，用50 ℃溫水浸種20 min以上，殺死象鼻蟲，同時(shí)清除腐爛、損傷的種子，即可進(jìn)行秋季播種造林。第2年春季播種造林的種子需要采用沙藏法越冬貯藏，具體做法是：將浸種后的種子陰干至含水率30%～40%，混入細(xì)沙，放在溫濕度適宜(溫度0 ℃～5 ℃，濕度70%)的倉庫中，種子上方覆蓋細(xì)沙，加蓋草簾并設(shè)通風(fēng)筒，翌年4月即可進(jìn)行播種。

2.2 遼東櫟直播造林試驗(yàn)設(shè)計(jì)

遼東櫟直播造林地位于山西省中條山國有林管理局中村林場下川管護(hù)站，經(jīng)度112°01′49″，緯度35°28′45″，海拔1 677 m.分別選擇陽坡、陰坡2種立地類型，設(shè)置秋播和春播2種播種季節(jié)，水平溝整地和順坡整地2種整地方式，圍欄保護(hù)和不采取保護(hù)2種措施，共16個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。水平溝整地采用行狀播種，小區(qū)內(nèi)每行50粒種子，共5行250粒；順坡整地采用列狀播種，小區(qū)內(nèi)每列50粒種子，共5列250粒。

2.3 栓皮櫟直播造林試驗(yàn)設(shè)計(jì)

栓皮櫟直播造林地位于山西省中條山國有林管理局中村林場張村管護(hù)站，經(jīng)度112°10′05″，緯度35°33′44″，海拔967 m.種子成熟后及時(shí)采集、儲藏，第2年春季進(jìn)行播種造林。分別選擇陽坡+上坡位、陽坡+中坡位、陽坡+下坡位、陰坡+上坡位、陰坡+中坡位、陰坡+下坡位6種立地類型，每種立地類型設(shè)置淺播(播種深度3 cm～5 cm)、深播(播種深度8 cm～10 cm)2種播種深度。小區(qū)內(nèi)每行50粒種子，共5行250粒，12個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。

2.4 樹木生長狀況調(diào)查

調(diào)查栓皮櫟與遼東櫟的苗高、地徑以及成活率，利用SPSS 22進(jìn)行方差分析，利用Origin 2020進(jìn)行繪圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 遼東櫟直播造林生長狀況

遼東櫟直播造林生長狀況見表1，圖1和第3頁圖2.

表1 遼東櫟直播造林生長情況

圖1 不同處理直播遼東櫟成活率對比

圖2 不同處理直播遼東櫟苗高和地徑對比

由表1，圖1可以看出，不同處理遼東櫟直播造林成活率差異顯著。秋播+陰坡+水平+保護(hù)處理的成活率最高，為29.5%；春播+陽坡+水平+未保護(hù)處理的成活率最低，為7.4%.研究發(fā)現(xiàn)，秋播+陰坡+水平+保護(hù)、秋播+陰坡+水平+未保護(hù)、秋播+陰坡+順坡+保護(hù)、秋播+陰坡+順坡+未保護(hù)4種處理的成活率均較高，且都是在陰坡立地類型上進(jìn)行秋播的，說明遼東櫟最適宜在陰坡上進(jìn)行秋播。從整體上看，陰坡比陽坡成活率高，秋播比春播成活率高，水平溝整地比順坡整地成活率高，圍欄保護(hù)比不保護(hù)成活率高。

由圖2可以看出，不同處理直播造林遼東櫟苗高和地徑差異顯著。秋播+陰坡+水平+保護(hù)的苗高和地徑最高，分別為14.57 cm，2.77 mm.秋播+陰坡4種處理的苗高、地徑均較高。綜合來看，遼東櫟在陰坡上進(jìn)行秋播，采取水平溝整地和圍欄保護(hù)措施的成活率最高，生長量最大。

3.2 栓皮櫟直播造林生長狀況

栓皮櫟直播造林生長狀況見表2，圖3和第4頁圖4.

表2 栓皮櫟直播造林生長情況

圖3 不同處理直播栓皮櫟成活率對比

圖4 不同處理直播栓皮櫟苗高和地徑對比

由表2和圖3可以看出，不同處理栓皮櫟直播造林成活率差異顯著。陰坡+上坡位+淺播處理的成活率最高，為38.1%；陽坡+上坡位+深播處理的成活率最低，為8.6%.陽坡與陰坡栓皮櫟直播造林成活率差異顯著，陰坡的成活率高于陽坡，陽坡下坡位淺播成活率最高，陰坡上坡位淺播成活率最高。每個(gè)坡位的淺播比深播成活率高。

由圖4可以看出，不同處理直播造林栓皮櫟苗高和地徑差異不顯著。陽坡+下坡位+淺播的苗高和地徑最高，分別為8.16 cm，1.71 mm.綜合來看，栓皮櫟在陰坡上坡位進(jìn)行淺播成活率最高，生長量最大。

4 討論

4.1 立地類型對直播造林效果的影響

在栓皮櫟與遼東櫟直播造林中，陰坡的成活率顯著高于陽坡。進(jìn)一步分析不同坡位對遼東櫟直播造林的影響，發(fā)現(xiàn)陽坡下坡位的成活率最高，而陰坡上坡位的成活率最高。已有研究表明，土壤水分條件對紅皮云杉和興安落葉松種子的發(fā)芽及成活影響較大。水是苗木體內(nèi)一切生化反應(yīng)的介質(zhì)，苗木體內(nèi)有機(jī)物質(zhì)的合成與分解都離不開水，苗木光合作用和土壤養(yǎng)分的吸收，都要以水作溶劑才能實(shí)現(xiàn)。本研究發(fā)現(xiàn)陰坡比陽坡成活率高，這主要是由于不同的立地條件導(dǎo)致土壤水分條件不同，陰坡的含水量高于陽坡造成的。另外，遼東櫟陽坡下坡位比上、中坡位成活率高，也是由于下坡位地勢較緩，水分條件優(yōu)于其它坡位造成的。然而，陰坡上坡位比中、下坡位的成活率高，說明在水分條件滿足的情況下，土壤溫度直接影響直播效果。已有研究表明，土壤溫度是影響植物生長的重要因子之一，種子的萌發(fā)和生長需要適宜的溫度。因此，不同立地條件直播造林的差異主要是由于土壤水分條件和土壤溫度的差異造成的，在栓皮櫟和遼東櫟的直播造林中，陰坡比陽坡更適宜。

4.2 處理方式對直播造林的影響

本研究發(fā)現(xiàn)在陰、陽坡兩種立地類型條件下，遼東櫟直播造林成活率都是秋播優(yōu)于春播。陳家鋒對春秋兩季臭椿直播造林的成活率進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明秋季比春季成活率高。山西省平順縣多年栽植山桃的經(jīng)驗(yàn)證明，山桃直播造林更適宜秋播，秋后至上凍前進(jìn)行播種為最佳時(shí)間。對山杏的直播造林時(shí)間進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，最佳播種時(shí)間為9月中下旬。以上數(shù)據(jù)與本研究結(jié)果一致，原因是秋季土壤水分含量高，秋播的種子在濕潤土壤中經(jīng)過長期的自然變溫處理，有利于來年春季整齊發(fā)芽。

播種深度也會影響直播造林效果。本研究發(fā)現(xiàn)在栓皮櫟直播造林中，淺播比深播成活率高且出苗整齊、生長量大。已有的研究認(rèn)為，深播使幼芽所受阻力過大，難以出土或出土晚，幼苗生長衰弱，死亡率較高。本研究發(fā)現(xiàn)，上半年淺播、深播出苗率差異顯著，而秋季后出苗情況趨于一致，應(yīng)該是淺播種子土層的溫度高而更容易出苗。

整地方式對播種出苗率、成活率和苗木生長都有顯著影響。已有研究表明，不同的整地方式顯著影響山杏的成活率和生長量。楊慶偉等分別采取魚鱗坑整地和未整地2種處理進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明魚鱗坑整地的幼苗出苗率比未整地提高27.3%.本研究發(fā)現(xiàn)，遼東櫟水平溝整地比順坡整地成活率高，水平溝整地后增強(qiáng)了土壤的蓄水保墑能力，為遼東櫟的出苗和生長創(chuàng)造了良好的水分條件。

5 結(jié)論

1) 遼東櫟直播造林適宜于陰坡上進(jìn)行秋播，采取水平溝整地方式和圍欄保護(hù)措施能顯著提高直播造林成活率和生長量。

2) 栓皮櫟直播造林最適宜的立地條件為陰坡上坡位，播種深度以淺播(3 cm～5 cm)為宜。

3) 影響遼東櫟與栓皮櫟直播造林的主要限制因子是土壤水分和土壤溫度。