地表覆盖对娜塔栎幼林生长的影响
2018-01-05张建荣黄明军李祥友刘小艳潘落新潘海军邓友毛张应来
张建荣,黄明军,张 珉,李祥友,刘小艳,吴 哲,潘落新,潘海军,邓友毛,张应来
(1. 郴州市苏仙区东江生态农林有限公司,湖南 郴州 423000; 2. 湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004;3. 湖南富林生物科技有限公司,湖南 长沙 410004)
地表覆盖对娜塔栎幼林生长的影响
张建荣1,黄明军2,张 珉2,李祥友1,刘小艳2,吴 哲3,潘落新1,潘海军1,邓友毛1,张应来1
(1. 郴州市苏仙区东江生态农林有限公司,湖南 郴州 423000; 2. 湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004;3. 湖南富林生物科技有限公司,湖南 长沙 410004)
为了促进娜塔栎幼林的生长,开展了娜塔栎幼林地表覆盖试验。以娜塔栎 4 年生幼林为试验对象,研究了不同地表覆盖材料对娜塔栎幼林胸径生长、树高生长的影响。结果表明:地表覆盖地膜、锯木屑都能有效促进娜塔栎幼林林分的营养生长,胸径、树高的增长量均显著高于对照。考虑到人工、成本方面的因素,娜塔栎幼林地表覆盖建议使用黑色地膜。
娜塔栎;地表覆盖;生长
娜塔栎(Quercus nuttallii Palmer)为壳斗科(Fagaceae)栎属(Quercus),落叶大乔木,是世界上公认的珍贵用材树种[1]。该树种喜阳,较耐寒,树干通直,高达 30 m,树冠塔状,叶形奇特,秋色叶亮红色或红棕色,且色叶保留在树上的时间长,是良好的秋冬季观叶树种[2-5]。
地表覆盖具有蓄水保墒、培肥地力、减少水土流失、调节微域生态系统环境等生态功能[6],现已成为世界上许多国家和地区广泛采用的土壤管理调控技术之一。国内外地表覆盖研究多集中于蔬菜[7-8]、小麦[9-10]、水稻[11]和果园[12],关于娜塔栎幼林地表覆盖试验尚未见报道。本项目组在现有研究的基础上,于 2016 年在郴州市苏仙区五里牌镇郴州市苏仙区东江生态农林有限公司基地进行了娜塔栎幼林地表覆盖试验,旨在研究不同覆盖物对娜塔栎幼林营养生长的影响,为娜塔栎丰产栽培提供科学技术。
1 试验区概况
娜塔栎幼林地表覆盖试验地在郴州市苏仙区五里牌镇郴州市苏仙区东江生态农林有限公司基地。郴州市位于湖南省的东南部,地处南岭山脉中段与罗霄山脉南段交汇地带。所处地理坐标为东经 112°53'55''~113°16'20''、北纬 25°30'21''~26°03'29''。该区域属中亚热带湿润季风气候,其特点是气候温暖,四季分明,热量充足,雨水集中,春温多变,夏秋多旱,严寒期短,暑热期长。年平均气温 18.2 ℃,极端最高气温 41.3 ℃,极端最低气温 -9.0 ℃,1月平均气温 6.1 ℃,7月平均气温 29.6 ℃。年均日照时数 1 468 h,年均降水量1 487 mm,降水集中在每年 4 月至 6 月,6 月最多,无霜期 296 天,适宜多种植物生长。
2 材料与方法
2.1 试验材料
试验材料为 2012 年 3 月营造的娜塔栎幼林。覆盖物设计 4 种:杂草、锯木屑、白色地膜、黑色地膜。
2.2 试验方法
于 2016 年 3 月进行本底调查,试验采用随机区组设计,选择生长势基本一致的娜塔栎幼林林分作为试验林。2017 年 3 月,分别调查不同试验处理的娜塔栎幼林树高生长和胸径生长。
地表覆盖试验设计 5 个覆盖处理:①黑薄膜覆盖。覆盖面积为 100 cm×100 cm,树干中心直径 20 cm 范围之内不覆盖。靠近树干中心的薄膜要压实,以免蒸汽灼伤树皮,薄膜周围要覆土压实,不得透气,在薄膜离树干 30 cm 范围以外薄膜上每平方米设计 8~12 个小洞以利降雨透水。②白薄膜覆盖。覆盖面积为 100 cm×100 cm,树干中心直径 20 cm 范围之内不覆盖。靠近树干中心的薄膜要压实,以免蒸汽灼伤树皮,薄膜周围要覆土压实,不得透气,在薄膜离树干 30 cm 范围以外薄膜上每平方米设计 8~12 个小洞以利降雨透水。③杂草覆盖。覆盖面积为 100 cm×100 cm,覆盖厚度为 6 cm,树干中心直径 20 cm 范围之内不覆盖,为防风吹草动,覆盖后适当用土将覆盖物压实。④锯木屑覆盖。覆盖面积为 100 cm×100 cm,覆盖厚度为 6 cm,树干中心直径 20 cm 范围之内不覆盖。为防风吹动,覆盖后适当用土将覆盖物压实。⑤CK(无覆盖对照)。
覆盖试验采用完全随机区组设计,5 株为 1 小区(要求同一小区各单株生长势等基本一致),每 1 重复 25 株,在山坡上、中、下同一等高线位置随机设置重复,共设计 3 次重复。
2.3 数据处理与分析
试验开始时,于 2016 年 3 月对试验区内的娜塔栎幼林做一次本底调查,覆盖 1 年后于 2017 年2 月再调查一次。两次调查结果采用 Excel 2003 和SPSS 13.0 软件[13]进行数据处理和统计分析。
3 结果与分析
3.1 不同覆盖物对娜塔栎幼林胸径生长的影响
不同覆盖物对娜塔栎幼林胸径生长的影响见表 1。从表 1 可以看出,不同覆盖物覆盖对娜塔栎幼林的生长都有促进作用。经方差分析和多重比较可知(见表 2、表 3),与对照(无覆盖)相比,各处理的胸径增长都有显著差异。其中,覆盖锯木屑表现最好,胸径增长量为 2.44 cm,与对照相比增加了 38.6%,覆盖白色地膜和黑色地膜次之,分别为 2.14 cm 和 2.06 cm。通过多重比较可知,覆盖白色地膜和覆盖黑色地膜之间胸径增长量无显著差异,其他处理两两之间差异显著。考虑到人工、成本等因素,娜塔栎幼林宜选用地膜覆盖,白色地膜和黑色地膜均可。
表1 不同覆盖物的娜塔栎幼林胸径生长量Tab.1 The DBH growth of Quercus nuttallii young forest with different surface coverage materials
表2 不同覆盖物的娜塔栎幼林胸径生长量方差分析Tab.2 Variance analysis of the DBH growth of Quercus nuttallii young forest with different surface coverage materials
表3 不同覆盖物的娜塔栎幼林胸径生长量多重比较Tab.3 Multiple comparison of the DBH growth of Quercus nuttallii young forest with different surface coverage materials
3.2 不同覆盖物对娜塔栎幼林树高生长的影响
不同覆盖物对娜塔栎幼林树高生长的影响见表 4。从表 4 可以看出,不同覆盖物覆盖对娜塔栎幼林树高生长都有促进作用。经方差分析和多重比较可知(见表 5、表 6),与对照(无覆盖)相比,各处理的树高增长都有显著差异。其中,覆盖锯木屑表现最好,树高增长量为 1.63 m,与对照相比增加了 73.6%,覆盖黑色地膜次之为 1.42 m。不同覆盖物的树高生长量两两之间差异显著。从各处理树高生长的表现来看,考虑到人工、成本等因素,娜塔栎幼林宜选用黑色地膜覆盖。
表4 不同覆盖物的娜塔栎幼林树高生长量Tab.4 The height growth of Quercus nuttallii young forest with different surface coverage materials
表5 不同覆盖物的娜塔栎幼林树高生长量方差分析Tab.5 Variance analysis of the height growth of Quercus nuttallii young forest with different surface coverage materials
4 结论与讨论
地表覆盖具有调节土壤温、湿度的作用,能提高植物根系的活力和吸收能力,同时能增加土壤酶和土壤微生物的活性,促进有机物分解,有利于植物吸收利用。刘球[14]等研究了不同地表覆盖处理对湿地松二代种子园土壤温湿度的影响,结果表明白薄膜、黑薄膜、锯木屑、对照 4 种覆盖处理下,地膜覆盖的土壤保温效果最好,且保水能力最强。牛涛[15]等研究了不同覆盖措施对枣园土壤温度变化的影响,结果表明地膜覆盖对土壤有保温效果,以避免昼夜温差急剧变化对植株造成伤害。刀静梅[16]等研究了地膜覆盖对甘蔗地的土壤温度影响,结果表明锯木屑覆盖对土壤保温效果较差,说明锯木屑覆盖对土壤有一定的降温作用。李进学[17]等研究了不同覆盖处理对柠檬园土壤温度的影响,结果表明黑膜覆盖的保水效果较好,且在干旱季节,覆盖处理的土壤水分比完全不覆盖明显要高。
表6 不同覆盖物的娜塔栎幼林树高生长量多重比较Tab.6 Multiple comparison of the height growth of Quercus nuttallii young forest with different surface coverage materials
娜塔栎幼林由于根系还不发达,抗旱能力较差,且造林地区夏季高温,容易造成娜塔栎幼林缺水干枯。通过地表覆盖可以有效减少土壤水分蒸发,降低地表温度,提高娜塔栎幼林的抗旱能力。覆盖地膜和锯木屑都能有效促进娜塔栎幼林的生长,树高和胸径的增长量都显著大于对照。综合考虑覆盖效果和人工、成本因素,娜塔栎幼林地表覆盖宜选用黑色地膜覆盖。
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Effect of surface coverage on growth of Quercus nuttallii young forest
ZHANG Jianrong1,HUANG Mingjun2,ZHANG Min2,LI Xiangyou1,LIU Xiaoyan2,WU Zhe3,PAN Luoxin1,PAN Haijun1,DENG Youmao1,ZHANG Yinglai1
(1. Dongjiang Ecological Agriculture and Forestry Co., Ltd of Suxian District in Chenzhou City,Chenzhou 423000,China;2. Hunan Academy of Forestry,Changsha 410004,China;3. Hunan Fulin Biotechnology Co., Ltd,Changsha 410004,China)
In order to promote the growth of Quercus nuttallii young forest,the experiment of surface coverage on Quercus nuttallii young forest was carried out.With 4-year-old Quercus nuttallii young forest as test object,the effects of different surface coverage materials on height and DBH growth of Quercus nuttallii young forest were researched.The results showed that surface covering film and sawdust could effectively promote the vegetative growth of the stand,and the DBH and height growth were significantly higher than control.Considering the labor and cost factors,the surface coverage of Quercus nuttallii young forest is recommended to use black film.
Quercus nuttallii Palmer;surface coverage;growth
S 792.18
A
1003-5710(2017)05-0084 -04
10.3969 / j.issn. 1003-5710.2017.05.018
2017-08-11
湖南省科学技术厅项目(2016NK2051)
张建荣(1973-),男,湖南汨罗人,主要从事森林培育研究
(文字编校:张 珉)