絨毛皂莢特定森林環(huán)境育苗技術(shù)組合與常規(guī)育苗對(duì)比試驗(yàn)

曠柏根 曾臻 謝詠紅 文儒仁 周春桃

摘要? ［目的］提高絨毛皂莢場(chǎng)地發(fā)芽率，加速種群回歸。［方法］在特定的森林環(huán)境進(jìn)行育苗技術(shù)組合試驗(yàn)，并以苗圃常規(guī)育苗為對(duì)照，研究不破壞林地環(huán)境的小鏟破土和地表播種+死地被物多種覆蓋方式技術(shù)組合對(duì)發(fā)芽率與苗木生長(zhǎng)的影響。［結(jié)果］小鏟破土播種或地表播種加4種不同死地被物覆蓋方式技術(shù)組合的場(chǎng)地發(fā)芽率分別為（A1）61.67%、（A2）55.56%、（A3）61.11%、（A4）57.22%，均高于常規(guī)育苗（CK）的35.03%； A1小鏟破土播種后，蓋1 cm厚表層有機(jī)土+3 cm厚粗腐殖質(zhì)+未分解的枯枝落葉組合和A3種子直播土壤地表后，蓋3 cm厚的粗腐殖質(zhì)+未分解枯枝落葉同為最佳組合；常規(guī)育苗的苗木成苗率（成苗數(shù)與發(fā)芽數(shù)之比×100%）與苗木生長(zhǎng)量略高于其他處理；但從成苗數(shù)的絕對(duì)數(shù)比較，CK小于A1、A2、A3、A4處理的106、85、95和88株。［結(jié)論］特定的森林環(huán)境母樹(shù)下小鏟破土或地表播種后+林地死地被物覆蓋組合育苗是提高場(chǎng)地發(fā)芽率和成苗數(shù)的有效方法。

關(guān)鍵詞? 絨毛皂莢；特定森林環(huán)境；死地被物覆蓋組合；育苗

中圖分類(lèi)號(hào)? S723.1? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A? 文章編號(hào)? 0517-6611（2024）09-0084-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.09.018

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Comparative Study of Combined Seedling Cultivation Technology and Conventional Seedling Cultivation of Gleditsia vestita in Specific Forest Environment

KUANG Bai-gen1， ZENG Zhen2， XIE Yong-hong1 et al

（1.Nanyue Arboretum in Hunan Province， Hengyang， Hunan 421900;2.Hengyang City Forestry Bureau，Hengyang， Hunan 421200）

Abstract? ［Objective］In order to improve the germination rate of Gleditsia vestita in the field and accelerate the population regression. ［Method］The combined seedling cultivation technology test was carried out in a specific forest environment and compared with the conventional seedling cultivation in the nursery. In this research， the effects of technology combination including small shovel breaking， surface seeding and dead cover on germination rate and seedling growth were studied. ［Result］The results showed that the germination rates of small shovel breaking seeding or surface seeding combined with 4 different dead cover were （A1） 61.67%， （A2） 55.56%， （A3） 61.11% and （A4） 57.22%， respectively， which were higher than the （A5） 35.03% of conventional cultivation seedling. Both A1 （seeds were planted after the small shovel broke the soil， and covered by 1cm thick surface organic soil + 3 cm thick coarse humus + undecomposed litter layer） and A3（seeds were sown on the surface of the soil， and covered with 3 cm thick coarse humus + undecomposed litter layer） are the best combination.The seedling rate （ratio of seedling number to germination number × 100%） and seedling growth quantity of conventional cultivation seedling were slightly higher than those of other treatments， which indicated the importance of seedling management. However， from the comparison of the total number of seedlings， the conventional cultivation （60 seedlings） were smaller than A1-A4 treatments （106， 85， 95 and 88 seedlings， respectively）. ［Conclusion］It is an effective seedling method to increase germination rate and seedlings number in a specific forest environment under the mother tree by using the combination of shovel breaking or surface seeding with forest dead litter covering.

Key words? Gleditsia vestita;Specific forest environment;Dead litter layer cover combination;Seedling cultivation

基金項(xiàng)目? 湖南省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目“瀕危植物絨毛皂莢傳粉生物學(xué)及繁育系統(tǒng)研究”（XLKY202222）。

作者簡(jiǎn)介? 曠柏根（1976—），男，湖南南岳人，高級(jí)工程師，從事珍稀瀕危植物種質(zhì)保護(hù)和引種馴化研究。

收稿日期? 2023-07-01

絨毛皂莢（Gleditsia japonica var.velutina）屬豆科皂莢屬，極危種［1］，瀕臨滅絕，國(guó)家一級(jí)保護(hù)野生種（2021版）［2］，并被列入國(guó)家優(yōu)先保護(hù)的《極小種群名錄》［3］。其同時(shí)具有瀕危、珍貴、稀有的特征［4］，全球僅1個(gè)分布點(diǎn)［5］（南岳衡山紅旗村和龍鳳村所夾南天門(mén)北向山脊兩側(cè)山坡谷地，簡(jiǎn)稱(chēng)南天門(mén)北側(cè)山地），整個(gè)野生種群只有10株，由于物種的繁殖力弱及生存環(huán)境的破壞退化，野生種群所在群落已經(jīng)不具備天然更新能力［6］，運(yùn)用常規(guī)的原生林內(nèi)人工下種（或落果）都難于發(fā)芽出苗［7］，圃地育苗的發(fā)芽率低（10%［8］～40%［9］），給其種群的恢復(fù)增加了難度。為實(shí)現(xiàn)種群的野生回歸，探討提高場(chǎng)地發(fā)芽率的新方法，筆者于2022年在出現(xiàn)自然更新苗的林地，進(jìn)行了特定森林環(huán)境林地與苗圃常規(guī)育苗的對(duì)比，以及林地育苗技術(shù)組合對(duì)其發(fā)芽率的影響的田間試驗(yàn)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在消防站側(cè)柳杉、絨毛皂莢混交林內(nèi)。海拔692 m，西南向，中下坡，斜坡（15°～25°）［10］；土壤為山地黃棕壤；林齡40年以上；死地被物（又稱(chēng)枯落物）由絨毛皂莢、日本柳杉等樹(shù)種凋落物形成。林內(nèi)溫濕環(huán)境較穩(wěn)定，人為干擾很輕。森林死地被物的3個(gè)水平亞層次分層較完全，即未分解的有機(jī)物組成的枯落物亞層（L層，簡(jiǎn)稱(chēng)未分解枯落物層）、部分分解的有機(jī)物組成的枯落物亞層（F層，簡(jiǎn)稱(chēng)半分解枯落物層）和由大部分分解良好的無(wú)定形有機(jī)質(zhì)組成的粗腐殖質(zhì)亞層（H層，簡(jiǎn)稱(chēng)粗腐殖質(zhì)層）［11］。淺地表腐殖質(zhì)層（或稱(chēng)有機(jī)質(zhì)層或淋溶層）發(fā)育較好。林內(nèi)喬木層高19.5 m，生長(zhǎng)季蓋度［12］0.95，冬季0.85。建群種柳杉、絨毛皂莢呈小塊狀間種于柳杉間，1983年定植進(jìn)入主林層，已有3株結(jié)果母樹(shù)。母樹(shù)下出現(xiàn)自然更新苗102株。田間試驗(yàn)區(qū)組設(shè)于母樹(shù)附近的斜坡地，以南岳樹(shù)木園苗圃常規(guī)方法育苗作對(duì)照，以探討特定森林環(huán)境下育苗技術(shù)組合與常規(guī)育苗地種子發(fā)芽率的差異性，及其對(duì)種子發(fā)芽率與苗木生長(zhǎng)的影響。

1.2? 研究?jī)?nèi)容

在特定森林環(huán)境下，研究絨毛皂莢母樹(shù)林下斜坡地小鏟破土播種和直接地表播種+林地死地被物覆蓋方式對(duì)絨毛皂莢發(fā)芽率、成苗率和苗木生長(zhǎng)的影響，及其與常規(guī)育苗的差異性。

1.3? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

母樹(shù)林下斜坡地設(shè)B1、B2、B3 3個(gè)區(qū)組（3次重復(fù)），每區(qū)組設(shè)4個(gè)小區(qū)（處理），隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。4個(gè)處理：A1為小鏟破土播種（即用寬約3 cm的小鏟破土后放入種子）后，蓋1 cm厚表層有機(jī)質(zhì)土+3 cm厚粗腐殖質(zhì)+未分解枯枝落葉（覆蓋的枯落物厚度以不見(jiàn)下層有機(jī)物為限度）；A2為小鏟破土播種后，蓋1 cm厚的表層有機(jī)質(zhì)土+未分解的枯枝落葉；A3為種子直播土壤地表（有機(jī)質(zhì)土層表面）后，蓋3 cm厚的粗腐殖質(zhì)+未分解枯枝落葉；A4為在地表鋪1 cm厚粗腐殖質(zhì)后播種+蓋2 cm厚的粗腐殖質(zhì)+未分解枯枝落葉。每個(gè)小區(qū)設(shè)30個(gè)下種點(diǎn)，每點(diǎn)下種2粒。在南岳樹(shù)木園苗圃地設(shè)1個(gè)區(qū)組（A5，CK），每個(gè)小區(qū)設(shè)30個(gè)下種點(diǎn)，每點(diǎn)下種2粒，3次重復(fù)［13］。

1.4? 試驗(yàn)方法

2022年3月16日下種，單點(diǎn)下種，母樹(shù)林下每區(qū)組內(nèi)小區(qū)依水平帶設(shè)置；下種時(shí)將種子放入設(shè)計(jì)下種點(diǎn)內(nèi)，下種后按不同處理進(jìn)行地面鋪設(shè)和播種后覆蓋。覆蓋物來(lái)源于林地育苗地段的死地被物層中每個(gè)亞層的有機(jī)物；覆蓋完以后用細(xì)鋼網(wǎng)罩罩蓋（防鼠害）。下種后只作封禁管理，使其處于自然狀態(tài)。常規(guī)育苗試驗(yàn)設(shè)置點(diǎn)按常規(guī)育苗方法進(jìn)行，即細(xì)致整地，生石灰消毒，開(kāi)播種溝，內(nèi)填5～6 cm黃心土，按設(shè)計(jì)要求下種，點(diǎn)播，再覆蓋1 cm厚的黃心土，細(xì)鋼網(wǎng)罩罩蓋，中耕除革，旱時(shí)灌水等。下種后前90 d每30 d觀察1次，記錄發(fā)芽、出苗、苗情變化；6月記錄保存苗1次，12月記錄成苗株數(shù)和成苗率（年底成苗數(shù)與發(fā)芽數(shù)的百分?jǐn)?shù)）。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 發(fā)芽率比較

由表1可知，在自然斜坡地的區(qū)組試驗(yàn)中，A1、A2、A3、A4 4個(gè)處理均出現(xiàn)較明顯的差異，絨毛皂莢場(chǎng)地平均發(fā)芽率分別為61.67%、55.56%、61.11%、57.22%，處理間差值較大。A1、A2間與A3、A4間差值大于A1、A3間與A2、A4間，且都大于CK的35.03%。經(jīng)方差分析與顯著性檢驗(yàn)［13］可知，處理間和誤差的平方和分別為1 449.19（SSi）和462（SSe），均方分別為362.29（MSi）和46.20（MSe），計(jì)算F值為7.84**，臨界F0.01（4，10）為5.99，P＜0.01，由此可知，處理間絨毛皂莢發(fā)芽率的差異極顯著。

為進(jìn)一步分析上述處理平均數(shù)兩兩差異顯著（極顯著）或不顯著（極不顯著），進(jìn)行了多重比較［13］，給出的統(tǒng)計(jì)推斷是在10個(gè)差數(shù)中，有5個(gè)差數(shù)不顯著，1個(gè)差數(shù)顯著，3個(gè)差數(shù)極顯著。多重比較結(jié)果表明，A1處理的發(fā)芽率極顯著高于CK（P<0.01），顯著高于A2處理（P<0.05）；A3和A4處理極顯著高于CK（P<0.01）。這說(shuō)明特定森林條件下，母樹(shù)林內(nèi)自然斜坡地?zé)o論是小鏟破土播種還是地表直接播種，與各種死地物覆蓋方式組成播種覆蓋組合，其發(fā)芽率均顯著高于CK，前者比后者高出58.61%～76.05%。在特定森林環(huán)境中的4個(gè)處理中，其發(fā)芽率從大到小依次為A1、A3、A4、A2，且A1處理較A2處理高出11.00%，A3和A4處理分別高出A2處理9.99%和2.99%。

2.2? 成苗數(shù)和成苗率比較

成苗是保障苗木出圃的基礎(chǔ)，種子發(fā)芽出苗到苗木成苗出圃，受環(huán)境條件變化和管理措施的影響，成苗數(shù)和成苗率的高低可以反映出這種影響大小。5個(gè)處理的成苗數(shù)和成苗率見(jiàn)表2。

2.2.1

成苗數(shù)。A1、A2、A3 A4處理的成苗數(shù)分別為106、85、95、88株，均高于CK的60株，成苗數(shù)高出CK 41.67%～76.67%。可見(jiàn)，特定森林環(huán)境林下母樹(shù)附近自然斜坡地死地被物覆蓋方式組合育苗有較高的成苗數(shù)。特定森林環(huán)境林下的4個(gè)處理，其成苗數(shù)高低分布趨勢(shì)同發(fā)芽率分布趨勢(shì)。

2.2.2

成苗率。A1、A2、A3 A4處理成苗率分別為95.77%、85.59%、84.94%、84.33%，除A1處理外，均略低于CK的95.23%，但差值較小（P＞0.05）。

2.3? 生長(zhǎng)量比較

由表2可知，特定森林環(huán)境母樹(shù)附近的4個(gè)處理地徑在1.66～1.93 mm，平均1.81 mm；苗高在12.24～13.59 cm，平均12.81 cm。4個(gè)處理中最大（A1）和最?。ˋ3）苗高相差11.03%，地徑相差16.27%; 苗高最小差值出現(xiàn)在A4處理和A3處理間，相差1.31%，A1處理和A2處理間相差4.54%;地徑最小差值出現(xiàn)在A4處理和A3處理間，相差6.63%，A2處理和A1處理間相差2.66%。特定森林環(huán)境中4個(gè)死地被物覆蓋組合苗木生長(zhǎng)量間的變化較小，但平均地徑低于CK 27.89%，平均苗高低于CK 20.93%。這進(jìn)一步說(shuō)明苗木發(fā)芽出土以后，苗木管理是十分重要的。

3? 結(jié)論與討論

3.1? 結(jié)論

在特定森林環(huán)境中，小鏟破土播種或地表直接播種后，其上覆蓋死地被物的育苗組合是一種較常規(guī)育苗發(fā)芽率高出很多的新育苗技術(shù)組合；育苗后地上覆蓋林地3 cm厚的粗腐殖質(zhì)+枯枝落葉是提高絨毛皂莢場(chǎng)地發(fā)芽率的關(guān)鍵；常規(guī)育苗的成苗率和苗木生長(zhǎng)量略高于或高于其他地被物覆蓋育苗組合，苗木管理的重要性不能忽視，但從絕對(duì)成苗數(shù)比較，常規(guī)育苗數(shù)仍小于其他4個(gè)處理；特定森林環(huán)境中，母樹(shù)林內(nèi)小鏟破土播種后，蓋1 cm厚表層有機(jī)土+3 cm厚粗腐殖質(zhì)+未分解的枯枝落葉組合，是一個(gè)優(yōu)良組合。

3.2? 討論

自1982年絨毛皂莢作為新種發(fā)表［14］以來(lái)，由于母樹(shù)稀少，種子來(lái)源困難，苗木的繁殖技術(shù)是林業(yè)科技人員關(guān)注的重點(diǎn)，特別是湖南省南岳樹(shù)木園自1978年成立以來(lái)，一直將包括絨毛皂莢在內(nèi)的珍稀瀕危植物作為研究重點(diǎn)，同時(shí)還開(kāi)展過(guò)絨毛皂莢繁殖技術(shù)的專(zhuān)題研究［9］，包括該試驗(yàn)結(jié)果，其常規(guī)育苗法的發(fā)芽率難以突破40%［8-9］，郭椿龍［8］進(jìn)行過(guò)一些育苗試驗(yàn)，其場(chǎng)圃發(fā)芽率尚未達(dá)到樹(shù)木園的水平。場(chǎng)地的低發(fā)芽率成為其發(fā)展的瓶頸。該試驗(yàn)研究將絨毛皂莢的場(chǎng)圃發(fā)芽率提高到55.56%～61.67%。

絨毛皂莢分布地（包括原生地和栽培區(qū)）是受森林公園或自然保護(hù)區(qū)（試驗(yàn)區(qū)）保護(hù)的，不能有大干擾。特定的森林環(huán)境是一類(lèi)沒(méi)有或很少有人類(lèi)干擾的林齡在40年以上的森林，顯著的特點(diǎn)是林內(nèi)形成了深厚的層次完全的死地被物層和土壤有機(jī)質(zhì)層。這為絨毛皂莢發(fā)芽提供了適宜環(huán)境。這種環(huán)境下的死地被物也不宜擾動(dòng)，小鏟破土播種加死地被物覆蓋物育苗組合不會(huì)對(duì)林地造成大的擾動(dòng)，其覆蓋物也是林地死地被物的回歸，是一類(lèi)環(huán)境友好型技術(shù)組合，可以在這種保護(hù)型場(chǎng)地應(yīng)用。

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