西南喀斯特地区构树生态经营技术体系初析

2010-02-11喻理飞

浙江林业科技 2010年3期

魏媛，喻理飞

（1. 贵州财经学院资源与环境管理学院，贵州贵阳 550004；2. 贵州大学林学院，贵州贵阳 550025）

构树（Broussonetia papyrifera）为桑科速生直立落叶乔木，高达16 m，喜光、喜钙，适应环境能力强，耐干旱瘠薄，多生于石灰岩山地[1]，是退化喀斯特地区早期恢复的先锋树种[2]，萌发能力强，生长迅速。经济价值高，其叶为优质饲料，皮为造纸和人造板的上等原料，叶、茎、果实及乳汁均可入药，木材可作家具。在贵州喀斯特地区，作为饲料和纤维用材受到人们的欢迎，是一种集生态效益、经济效益及社会效益于一体的优良树种。因此研究西南喀斯特地区构树的生态经营技术体系，为今后在喀斯特石漠化山区合理经营构树提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

当年采集的构树成熟种子，一年生苗木，不同生境条件下（林中、林缘和孤立）的构树，不同干扰条件下的全挖构树。

1.2 实验方法

种子活力指标测定参照《国际种子检验规程》[3]；种子发芽实验方法见“构树种子发芽对水分胁迫响应”[4]；苗木生长发育规律的分析方法见“西南喀斯特地区构树苗木生长发育规律”[5]；苗木光合特征实验方法见“西南喀斯特地区一年生构树苗木光合特征”[6]；苗木耐旱适应性实验方法见“一年生构树幼苗对水分胁迫的生理响应”[7]；构件种群生态特征分析方法见参考文献[8～10]；不同干扰条件下构树萌枝种群结构和分布格局及萌株种群生物量构成见参考文献[11～12]；叶粗蛋白、皮粗纤维年变化实验分析方法见“西南喀斯特地区构树叶、皮的生态经营技术”[13]。

2 结果分析

2.1 种子成熟判断及采集处理技术

选择10 ～ 15年生以上的健壮无病虫植株作母树，8－9月果实成熟期，当果实由青色变鲜红色时种子成熟即可采收，聚花果球形，径约3 cm，肉质，砖红色，内含多数小核果，将采集的种子放到桶内清水浸泡2 ～ 4 h，然后用手将果肉搓烂再用纱网及水冲洗去杂渣取种子，再把种子摊放阴干即可播种育苗，也可装挂在屋内通风干燥的地方，来年春天再播种。

2.2 种子活力衰变过程与贮存技术

由种子活力测定表明：新成熟种子、采收6个月、12个月构树种子，其活力逐渐降低（92%、80%、65%），随着贮藏时间延长活力在逐渐的衰变；贮藏方式不同，种子生活力也有差异，通风干藏、沙藏、密闭干藏相同时间，其种子活力分别为 86%、82%、56%，贮藏方式与时间不同，种子的生活力也不同。因此构树种子的贮藏时间不宜过长，最好随采随播，如果需要贮藏一定要装挂在室内通风干燥的地方或沙藏。

2.3 种子对水分的需求规律与种子发芽处理技术

构树种子发芽对水分胁迫响应的实验研究结果揭示出构树种子发芽过程的水势范围为 0 ～－0.4MPa，低于－0.4 MPa种子不能发芽。在受到水势0 ～－0.4 MPa干旱胁迫时，随着水势的下降，其发芽率降低，其影响过程为先强后弱的变化趋势，即水势在0 ～－0.2MPa时，对种子发芽率影响强烈，之后水势为－0.2 ～－0.4 MPa时水分胁迫继续增加，发芽率下降减缓，水势低于－0.6 MPa时，种子发芽被完全抑制[4]。说明构树发芽过程可在一定水分胁迫的干旱生境中完成，具一定耐旱性。因此在进行构树种子的育苗时，为了保证苗齐，应适时浇水，保持土壤水势在0 ～－0.4 MPa。

2.4 苗木生长发育与育苗技术

构树种子在2月底播种后半个月出苗，出苗期约15 d，苗木生长发育在4－6月生长缓慢，7－8月迅速，9月后生长趋于稳定。

圃地选择：选近水源、地势较平缓的坡地，要求土壤肥沃且排水良好。

整地：秋末冬初翻犁晒土，再耙翻1 ～ 2次打碎泥块，放堆肥或厩肥30000 ～ 45000 kg/hm2和1500 kg/hm2石灰拌匀土后起畦，畦宽l m，高20 cm，畦间人行道宽40 cm。

播种育苗：先在畦上开播种沟，沟宽×深为6 cm×2 cm，然后把种子和筛过的草皮泥灰拌均匀播撤下沟内，播种量为30 kg/hm2。播完后用细泥撒盖沟内种子，再盖上一层草，然后用水淋透苗床，天旱早晚要给苗床淋水保湿，当出苗达1/2时开始第1次揭草，3 d后第2次揭草。苗出齐后1周内用细土培根护苗，捡净畦面碎草。苗长出2 ～ 3张小叶时进行1次除草，做到除早、除少、除了。苗木长至5 ～ 7 cm高时即除草、松土，第1次施淋稀释人粪尿，幼苗生长60 d时第2次施稀尿素液，m（尿素）：m（水）= 0.2：100，幼苗生长90 d时第3次施稀尿素液，m（尿素）：m（水）= 0.5：100；施肥要注意掌握“少食多餐”的原则。如苗木长得太密则须在雨天进行间苗，保留90万～ 120万株/hm2即可。苗长至50 ～ 80 cm高、地径0.5 ～ 0.8 cm时即可出圃上山。

由一年生构树苗木的年生长发育规律初步研究结果表明：其苗高、地径、构件生物量的年生长规律符合“S”型生长曲线，表现为“慢—快—慢”的生长规律，可用y= axb生长曲线方程来拟合，苗木地径和苗高的生长规律基本相似，但地径生长高峰均比苗高生长高峰推后一个月。根据生长发育规律可将其年生长过程划分为4个时期，并根据各阶段苗木的生长特点，提出育苗关键技术措施[5]：①出苗期：此期育苗技术的关键是创造条件促进萌发，加强水分管理，促进种子萌芽，出土后应分批揭去覆盖物，此外，严格土壤消毒可防止苗期病虫发生；②生长初期：苗木高生长较缓慢，根系快速生长侧枝出现阶段，因苗木幼嫩，抗性较差，应及时进行灌溉、除草、松土和施肥等经营管理，做好预防措施，可以进行间苗及补苗工作，为速生期作好准备；②速生期：苗高、地径生长均呈双峰曲线，而且持续时间较长，生长也较快。根据其生长特点，为了提高苗木质量，应在速生期到来之前追肥，在速生期阶段还应及时进行除草、加强水肥管理及病虫害防治，可提高暂缓期高、径及叶的生长量；④苗木硬化期：苗高、地径生长慢，此期育苗技术的关键主要是促进苗木木质化，防止徒长，浇一次透水，适时减少和停止施N肥，适量施P、K肥以利于苗木木质化，提高苗木对逆境的抵抗力。

2.5 光合特征与造林地选择技术

由西南喀斯特地区一年生构树苗木光合特征的研究表明，构树幼苗的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）的日变化均呈双峰曲线，具有明显的光合“午休”现象；胞间 CO2浓度（Ci）日变化与Pn呈负相关关系。Pn和Tr有比较明显的年变化，呈双峰型曲线，均在4月和8月出现峰值，12月相对最低，这与苗木年生长规律相一致，表明构树在长期的生长过程中形成了对季节变化的适应性。构树幼苗的光饱和点高，生长期内其净光合速率也高[6]。因此可以说明构树利用强光的能力强，耐荫能力相对较差，是典型喀斯特地区的先锋树种。根据构树的喜光特征，其造林地选择阳坡裸地，作为早期恢复阶段的先锋树种，切不可把构树作为林下或阴坡的更新树种。

2.6 苗木对水分需求规律与整地造林技术

由一年生构树幼苗对水分胁迫的生理响应的研究结果表明：构树在一定的水分胁迫下能够主动调整其生理代谢，通过合成有机溶质以提高适应能力而忍受逆境，揭示喀斯特森林树种构树具有的一定生态耐旱生产潜力，对水分亏缺的适应能力也较强，可作为退化喀斯特石漠化地区造林的先锋树种[7]。根据苗木对水分的需求规律提出研究其整地造林技术。

2.6.1 挖坑整地在秋末冬初进行，坑宽×深40 cm×40 cm，株行距1.2 m×1.3 m，每公顷6450坑。表土、心土分放于坑两旁，挖好坑回表土入坑，至坑深三分之二处为宜。

2.6.2 造林定植造林最佳时间因地而异，苗木休眠未萌动时造林易成活，此时遇下雨土湿透即上山突击造林。造林定植时，注意苗入坑立正靠近坑上方，根须舒展，不能卷曲成团，然后把表土填入坑至三分之二处踩实，最后用心土填满坑稍压实并盖一层草保湿，有水源条件的淋一次定根水。雨天造林成活率可达98%以上。造林时土壤含水量至少要达到50%。

2.7 叶构件发育规律及其经营技术

构树叶构件种群动态特征研究结果表明：叶构件种群的生长过程呈“S”型曲线变化，3月上旬发芽展叶，显叶方式为“爆发型”，4－6月生长迅速，同时10月开始落叶，12月落叶结束；构树叶粗蛋白年变化呈现两个高峰，分别在4月和8月时出现，其叶粗蛋白值分别为25.4%和21.2%[8]。因此，构树叶构件的经营技术如下：为了获得大量高质量的构树叶，在4月和8月用剪截方法采集所有的成熟叶片，每月2次。在4月叶面积虽然不是最大，但叶粗蛋白含量最高，8月叶粗蛋白低于4月，但叶面积在全年中达最大，因此一年中分别在4月和8月采集构树叶做饲料，其经济利益最好。

2.8 芽、萌枝构件变化与萌枝经营技术

芽是潜在的枝和叶，芽的数量越多形成各构件的数量也就越多。由物理和化学控制干扰实验研究表明：在春季采用去顶芽的物理干扰方式或使用50 mg/L的6BA喷洒芽能使构树芽种群数量大大增加[9]。

通过对构树枝构件种群生态特征、不同干扰条件下萌枝种群结构和分布格局及构树萌株种群生物量构成分析表明：构树枝年生长动态呈“慢—快—慢”的“S”型曲线变化[10]；不同干扰条件下的构树萌枝种群年龄结构呈现增长、稳定和衰退的趋势，由其空间分布格局分析表明其在乔木层呈随机分布型，而在灌木层呈集群分布型，这主要与构树本身的生物学和生态学特性密切相关，同时受干扰及群落内生境异质性的影响[11]。构树萌枝种群生物量分配为中度干扰＞强度干扰＞弱度干扰，显然，生物量高低与萌枝数量以及地径、树高有关，也与干扰程度有关[12]。这说明干扰是影响萌株产生的重要因素，萌株种群生物量的构成和分配因其所受的干扰程度不同而不同，表现为中度干扰对构树生物量构成影响最大，强度干扰次之，弱度干扰的影响较小。因此适度的干扰可以刺激构树潜在的萌发能力，并且更新产生大量竞争、生存能力较强的萌株，特别是人为干扰频繁的喀斯特地区，依靠萌株进行无性繁殖的现象极为普遍。构树在恶劣条件下能快速进行根蘖更新，是一种退化喀斯特地区早期生态恢复的优选树种。

综上研究分析得出构树萌枝的经营技术：首先采用去顶芽的物理干扰方式或使用50 mg/L的6BA对芽进行喷施能使构树芽种群数量大大增加，进而获得大量的枝，然后在春季每两年进行一次全伐，或者一年伐一次并选择直径大于1 cm以上的进行择伐。

2.9 皮构件变化与皮经营技术

由不同干扰条件下构树萌株种群生物量构成研究表明：在强度、中度和弱度三种不同的干扰条件下，皮的生物量分配都表现为主干高于枝，大约是枝的2倍，一级枝和二级枝上皮的生物分配量基本一致，说明构树主要的运输组织集中在干上。皮生物量在主干、一级枝和二级枝上的分配分别是中度干扰＞强度干扰＞弱度干扰，但强度干扰和中度干扰条件下皮生物量分配差别不大[12]。这说明适当的中度干扰可以促进构树萌枝的产生，从而获得更多的皮量。

由皮粗纤维年变化实验结果表明：构树皮粗纤维的变化出现两个高峰，分别出现在4月和10月，其值分别为45.7%和41.2%，在4月为全年最高峰，比10月高4.5%。一年中构树皮粗纤维在1月最小，其值为25.2%[13]。

综上分析得出构树萌株上皮的经营技术：为了获得更大的经济效益，在4月和10月分别用砍伐方法采集萌枝并取皮，4月砍伐大的萌枝，较小的萌枝待其生长到10月再进行全伐，每两年进行一次。

3 结论

由以上分析得出，西南喀斯特地区构树生态经营技术体系如下：

3.1 采种

应选10 ～ 15年生以上的健壮无病虫植株作母树，果实8－9月成熟，果实由青色变鲜红色时种子成熟即可采收。将采集的种子放到桶内浸泡2 ～ 4 h，然后用手将果肉搓烂再用纱网及水冲水洗去杂渣取种子，再把种子摊放阴干。由成活力测定实验表明：贮藏方式与贮藏时间不同，种子的成活率也不同。因此构树种子的贮藏时间不宜过长，最好随采随播，如果需要贮藏，一定要装挂在室内通风干燥的地方或沙藏。

3.2 育苗

由种子水分胁迫实验表明：播种时为了保证苗齐，应适时浇水，保持土壤水势在0 ～－0.4Mpa。根据苗木出苗期、生长期、速生期、硬化期的生长特征，在不同的时期应采用不同的育苗技术。

3.3 造林

根据构树的光合特征，其造林地宜选择阳坡裸地，作为早期恢复阶段的先锋树种，切不可把构树作为林下或阴坡的更新树种。整地造林技术：挖坑整地，秋末冬初进行，坑宽×深40 cm×40 cm，株行距1.2 m×1.3 m，6450坑/hm2。将表土、心土分放于坑两旁，挖好坑回表土入坑，至坑深三分之二处为宜；造林定植，造林最佳时间是大寒前后，此时苗木休眠未萌动，造林易成活。此时期遇下雨土湿透即上山突击造林。造林定植时注意，苗入坑立正靠近坑上方，根须舒展，不能卷曲成团，然后把表土填入坑至三分之二处踩实，最后心土填满坑稍压实并盖一层草保湿，有水源条件的淋一次定根水。雨天造林成活率达98%以上。造林时土壤含水量至少要达到50%。