不同水分条件对华北落叶松和云杉苗期生长的影响

不同水分条件对华北落叶松和云杉苗期生长的影响
发表时间：2011-03-24T13:57:25.480Z 来源：《学园》2011年1月上期供稿作者：吉国强
[导读] 苗木栽植用盆规格为内径25cm，高18cm，每盆栽植幼苗1株。

吉国强山西林业职业技术学院
一般认为，混交林比纯林能更好地为多种森林生物提供栖息地，而且其自身的生物多样性高，能更好地维护林地的生物生产力,群落的稳定性和健康状况更好，对自然干扰和灾害的抵抗能力更强。

因此，混交林经营的理论与实践问题在新的背景下成为森林培育领域的研究热点。

华北落叶松、云杉（包括青杄）和白杄混交林是华北地区山地森林的重要森林类型，分布也很广，而且在人工林中占重要地位。

本研究以华北落叶松和云杉为研究对象，利用幼苗栽培试验，分析不同水分条件对两树种的影响情况，可为今后合理经营混交林提供依据。

一试验地概况
试验地设在山西农业大学苗圃，位于37.30 °N，114 °E，海拔870m，地处晋中盆地南部，山西省太谷县城东2公里左右，属暖温带大陆性气候，四季分明，春季多风，夏季雨量较集中，秋季天晴气爽，冬季少雪。

年平均气温9.8℃，最高温达38.2℃，极端低温－25.3℃，全年最冷月为1月份，平均气温为－6.2℃，最热月为七月份，平均气温为23.7℃，从全年总量来看，年降水量为456.0mm，集中在7～9月，蒸发量为1740.5mm。

早霜期为10月6日，晚霜期为4月3日，无霜期为176.2天。

二试验材料和方法
1．试验材料及来源
本试验树种分别为华北落叶松和云杉。

云杉属有40余种，该属发生历史悠久，起源于北半球，广泛分布于北半球的亚洲、欧洲、北美中美及非洲北部，从北回归线至北极圈地区的寒温带或冻原地带，少数分布在温带或亚热带的湿冷高山带上，即多数种呈环极式分布。

云杉属是北温带和亚热带中、高山针叶林的优势成分，常形成纯林。

我国有云杉属17种9变种，是世界上该属种类最多的地区。

云杉在山西省的分布有两种：白杄和青杄，统称云杉，在自然界中常混生。

实验中所用云杉材料为白杄。

白杄是中国特产树种，是国产云杉中分布较广的种。

在山西五台山、河北小五台山、雾灵山、陕西华山等地都有分布。

华北落叶松，别名红杄。

生长迅速、材质坚硬、抗压和抗弯强度较强，是建筑、造船、纸浆及地下工程的良好用材，有较高的经济价值，是我省山区营造速生丰产林的主要树种。

华北落叶松是华北地区寒温性针叶林中的主要树种之一。

根据资料记载，华北落叶松在山西中北部曾为辽阔的连续性的空间分布，由于人为活动，使之遭到严重的破坏，呈现出现今零散的岛状分布。

全省共有5大片，即恒山（包括草垛山、桦林背）、管涔林区东部、五台林区、关帝林区、太岳林区好地方林场；垂直分布一般在海拔1600～2700 m。

自然分布区为地势高，雨量充沛，温度低而蒸发量小，冷冻期较长而且湿润的气候特征。

华北落叶松是喜光树种，对气候的适应性较强，耐寒、喜高寒湿润气候，但不耐高山强风袭击。

在年平均气温－2～4℃，1月份平均气温–20℃左右，气温0℃以上的天数约80～90天的气候条件下能正常生长，夏季能耐35℃的高温，但是一年生苗木在地表温度达到35℃时，即发生日灼，苗木会大量死亡。

实验用的云杉（三年生）、华北落叶松（三年生）均来源于山西省晋中林业局和顺苗圃。

在不同的水分条件下的生长对比试验中，要求选取苗高和地径均较一致，根系发育良好的幼苗作为试验材料，华北落叶松苗高大约在10.6～79.1cm，地径大约在0.245～0.980cm的范围之中，而云杉平均苗高大约在5.35～18.54cm，地径大约在0.190～0.475cm的范围之中。

种植土使用关帝山森林褐土，其pH值约为7.96，有机质含量5.27%，速效磷7.48mg/kg，速效钾141mg/kg，硝态氮55.48mg/kg。

本试验于2010年3月中旬，在大田条件下采用盆栽的方式进行。

试验设计为完全随机设计，各小区的随机排列借助于随机数字表。

苗木栽植用盆规格为内径25cm，高18cm，每盆栽植幼苗1株。

栽植时，每盆装入1.52kg的风干种植土。

2．实验方法
（1）水分处理。

适用烘干称量法得出土壤田间持水量为35%。

设3个土壤水分水平，其土壤相对含水量分别为田间持水量的40%、70%、100%，每个处理24个重复。

每天下午5∶00用称重法控制土壤水分含量。

2010年4月底第一次测数据（苗高和地径），5月第二次测数据（苗高和地径），最后运用统计方法对数据进行分析。

（2）生长指标的测定。

第一次测量分别使用最小刻度值为0.002mm的镀铬游标卡尺和量程为50㎝的直尺自花盆上边平面处对华北落叶松和云杉苗木地径D（cm）、苗高H（㎝）进行测量，记录数据，以此作为基础数据。

栽植一个月后使用最小刻度值为0.002mm的镀铬游标卡尺和原直尺自花盆上边平面处分别对不同水分条件下生长的华北落叶松和云杉苗木地径D（cm）、高生长量H（cm）进行第二次测量，记录数据，然后结合基础数据进行统计分析。

三试验结果与分析
1．不同水分条件下华北落叶松和云杉苗木的生长
将所测得的不同水分条件下栽植一个月后的三年生华北落叶松和云杉苗高和地径生长量的数据进行整理。

经过综合分析，得出表1。

表1 平均生长量表
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由表1表明，在不同水分条件下，经过一个月的生长后，华北落叶松地径变细了，这主要是由使用游标卡尺测量时产生的仪器误差和不同人测量时产生的人为误差所造成的。

W3云杉苗高生长量最大。

2．不同水分条件下华北落叶松和云杉苗木地径生长的差异
在不同水分条件下，运用方差分析，对三年生华北落叶松和云杉地径生长的实验数据进行处理，分析不同的水分条件对华北落叶松和云杉四月底到五月底期间地径生长量有无显著影响，见表2、表3。

表2 不同水分条件下华北落叶松地径生长量方差分析表
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表3 不同水分条件下云杉地径生长量方差分析表
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结果表明，不同水分条件对三年生华北落叶松和云杉地径生长均无显著影响。

这可能是由于地径生长相对缓慢，并且实验期短，只有一个月，所以幼苗地径的变化不明显。

3．不同水分条件下华北落叶松和云杉苗高生长的差异
在不同水分条件下，运用方差分析，对三年生华北落叶松和云杉高生长的实验数据进行处理，分析不同的水分条件对华北落叶松和云杉四月底到五月底期间高生长量有无显著影响，见表4、表5。

表4 不同水分条件下华北落叶松高生长量方差分析
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表5 不同水分条件下云杉高生长量方差分析
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注：本文所有统计计算均采用SAS软件。

结果表明，不同水分条件对三年生华北落叶松和云杉高生长有显著影响。

多重比较显示，在中度干旱（40%供水）与轻度干旱（70%供水）之间，云杉高生长差异显著，这一结果表明，轻度干旱条件下，云杉幼苗生长最好，充分供水的情况下，苗木高度非但没有增加反而普遍下降，该试验结果表明，在云杉幼苗生长过程中，对水分要求不太高，70%的供水即可完成发育过程，水分充足的状况下，反而不利于苗木的生长；华北落叶松高生长在中度干旱（40%供水）与充分供水（100%供水）的条件下差异显著，充分供水条件下，华北落叶松幼苗生长最好，70%供水次之，40%供水最差，这一结果表明在华北落叶松幼苗发育过程中，需要充分供水，40%及70%的供水皆不能使其得以充分的发育。

四结论与讨论
第一，受试的三年生华北落叶松和云杉幼苗地径生长随水分状况改变无显著变化。

但随着水分的增加，地径的生长量是增大的。

第二，华北落叶松幼苗高度随水分状况的改善而渐增加。

充分供水时生长最好，70%供水次之，40%供水最差。

这一结果表明，在华北落叶松幼苗发育过程中，需要充分供水，40%与70%的供水皆不能使其得以充分的发育。

第三，云杉高生长情况与华北落叶松不同。

70%供水条件下，幼苗生长情况最好。

充分供水的情况下，苗木高度非但没有增加反而普遍下降，该试验结果表明，在云杉幼苗生长过程中，对水分要求不太高，70%的供水即可完成发育过程，水分充足的状况下，反而不利于苗木的生长
第四，本试验是在大田条件下进行的盆栽试验。

因此，受环境条件的影响不可避免地存在，特别是树木根系的生长和活动空间受到严重束缚，这在一定程度上会增大不同水分条件对苗木生长的影响程度。

此外，树木的年生长量本身又比较小，在观测时又难免存在一定的误差。

所以，试验结果的不确定性仍然存在。

第五，该试验所选用的植物材料为多年生乔木，而试验中控水处理时间只一个月。

因此从最后结果数据上差距较小，只显示出了一些趋向性的结果。

参考文献
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