香叶树天然下种成苗特征及苗木生长评价
2019-11-04林文雄
林文雄
(福建省大田县林业局,福建 三明 366100)
香叶树(Linderacommunis)俗称红果樟,又称大香果、红果、白香桂等,为樟科山胡椒属常绿小乔木,深根性树木,根系发达,树高可达25 m,胸径可达40 cm[1]。种子含油率50%以上,是理想的油料植物。树皮淡褐色,树冠浓郁优美,四季翠绿,一般于夏季开花,花为白色,深秋结实,果实为红色,具有较好的观赏价值,耐修剪,萌芽力强,因此也是园林绿化树种之一。该种广泛分布于四川、湖北、湖南、广西、广东、海南、贵州、福建、台湾等省区[2]。三明市是福建省香叶树的自然分布区和主要种植区之一,大田、沙县、尤溪等地均较为常见,野生多呈零星分布,人工栽培多种植于房前屋后、道路两侧。
由于香叶树野生资源日益枯竭,人们开始探索人工繁殖技术,从国内文献中共检索到相关研究报道10多篇。沈立新[3]、王巧珍[4]、康永武[5]、徐少建[6]、余新林等[7]曾对香叶树人工播种育苗技术进行过研究,李文明等[8]对香叶树扦插技术作了初步探索,但未见对香叶树天然更新的调查研究。作者通过多年观察,发现香叶树具有较好的天然下种特性,因此对大田县天然起源的香叶树种群开展调查,分析天然下种苗木的数量、分布特点及影响因素,调查评价苗木生长性状并进行类型划分,为香叶树天然更新及苗木移栽利用提供依据。
1 调查地概况
大田县地处闽中、戴云山西侧,位于117°29′—118°03′ E,25°29′—26°10′ N,属中亚热带季风气候区,年平均气温15.3~19.6 ℃,极端最低温度-1.2 ℃,最高温度42.3 ℃,年降水量1 491~1 809 mm。调查地Ⅰ:位于大田县均溪镇福塘村洋头自然村28林班8大班3小班,海拔377~398 m,下坡位,坡向正西,坡度15°。土壤为残坡积砂质黏性土,黄色或褐黄色,稍湿,厚度1.4~2.8 m。林下植被主要为小径竹、灌丛、芒萁骨。调查地Ⅱ:位于均溪镇玉田村仙亭公园,27林班5大班7小班,海拔381~395 m,中下坡位,坡向东南,坡度20°。林下植被主要为灌丛。调查对象为天然起源的香叶树种群,其个体散生于民居的房前屋后,或与壳斗科树种混生于林间。由于天然下种,香叶树母树冠下分布有较多的幼苗,且总体保存较为完整。但有一些母树由于人工养殖畜禽或抚育造成影响,部分苗木受到一定程度的破坏。
2 调查与分析方法
2.1 调查方法
选取20株受人为干扰较少的香叶树散生母树(调查地Ⅰ选取6株,调查地Ⅱ选取14株)。每株调查树高、胸径、冠幅,并分别记录经纬度、海拔,记入母树因子调查记录表。同时,分东南、东北、西北、西南四个方位,分别调查母树下天然下种苗木数量,观察苗木在树冠下的分布情况。
在20株香叶树母树冠下设置25个1 m×1 m样方,其中树冠投影区内16个,树冠投影区外9个。每个样方分别调查香叶树苗木数量,记录每株苗木的地径、苗高,然后随机选取50株苗木,完整挖出根系,观察病虫害发生情况并记录根系形态,每株调查地径、苗高(地上部分)、主根长、侧根数及主要侧根长。
2.2 统计分析方法
应用DPS统计软件,采用相关分析、聚类分析等模块进行统计分析。
3 结果与分析
3.1 天然更新香叶树的个体生长性状及其相关性
从表1可以看出,所调查的20株天然起源的香叶树,其胸径分布于14~92.4 cm,平均为30.99 cm,变异系数0.570 4;树高分布于7~15 m,平均为10.7 m,变异系数0.238 6;冠幅分布于4.5~16.2 m,平均为8.4 m,变异系数0.313 9。可见,本次调查的天然起源香叶树个体生长变异较大,其中胸径分化最大,冠幅次之,树高最小。
表1 不同香叶树母树天然下种成苗量调查结果
进一步作相关分析,计算出胸径与树高、树高与冠幅、胸径与冠幅的相关系数分别为0.365 6、0.389 3、0.867 1,说明香叶树天然个体的胸径与冠幅相关性最为显著,胸径与树高、树高与冠幅亦存在一定相关性。
表2 香叶树天然下种苗样方调查结果
3.2 香叶树天然下种苗的数量特征
3.2.1 成苗量变化规律 所调查的20株香叶树母树,其单株天然下种成苗量为45~1 384株,平均为287株,变异系数1.019 2。可见,香叶树天然下种成苗量存在极显著差异,说明母树的个体差异不仅体现在生长性状上,也同时体现在繁衍后代的能力上。
3.2.2 影响成苗量的母树因子 经相关分析,香叶树天然下种成苗量与母树的胸径、树高、冠幅均存在正相关关系,相关系数分别为0.063 5、0.401 0、0.101 7。说明天然下种成苗量受到树高的影响较明显,而受胸径、冠幅影响不明显。
3.3 香叶树天然下种成苗的空间分布特征
3.3.1 种子传播距离 调查发现,香叶树母树的树冠投影区内、外均有天然下种的苗木分布,且距离母树较远处亦发现有苗木分布。本次调查发现的苗木分布最远距离为37.3 m处(距树冠边沿29.2 m),说明香叶树种子具有较强的天然更新及传播能力。
3.3.2 树冠投影区内外苗木密度、生长性状的变化 样方调查显示,树冠投影区外的天然下种苗木平均密度约为35株m-2,而投影区内平均密度约为25株m-2,前者为后者的1.4倍,推测与光照条件不同有关。从表2可以计算出,树冠投影区内、外的苗木平均地径分别为0.2 cm、0.31 cm,平均苗高分别为16.15 cm、34.76 cm,投影区外的苗木地径、苗高分别为投影区内的1.55倍、2.15倍。可见树冠投影区外的苗木生长性状优于投影区内。但调查也同时发现,不论投影区内、外,苗木数量一定程度均受地面灌丛、芒萁骨盖度的影响,随着灌丛与芒萁骨的盖度增加,苗木密度有所下降。
3.3.3 方位效应 通过计算,发现香叶树下地表东南、西南、西北、东北4个方位的平均苗木量分别为70.6、75.3、61.7、79.3株,4个方位苗木量变异系数为0.105 6,说明香叶树天然成苗量虽存在一定差异,且呈现出东北>西南>东南>西北的数量特征,但方位效应总体不明显,受方向导致的光照、温度差异影响不大。但有个别母树成苗量呈现出较大的方位差异,推测与该母树紧邻建筑物或受其他乔木影响有关。
3.4 香叶树天然下种苗木的个体性状及类型划分
3.4.1 地径、苗高、主根长及侧根数的变异规律 随机抽取50株苗木样株调查显示,香叶树天然下种苗木的地径为0.1~1.6 cm,平均为0.39 cm,变异系数0.655 8;苗高为9~150 cm,平均为50.3 cm,变异系数0.557 9;主根长度为3~37 cm,平均为21.63 cm,变异系数0.368 2;侧根数为1~6条,平均为1.66条,变异系数0.9076。可见,变异程度侧根数>地径>苗高>主根长,说明苗木的侧根数分化极为明显,地径、苗高次之,主根长差异最不显著。
3.4.2 地上、地下部分的比例关系及性状间相关性 观察发现,香叶树天然下种苗木长势正常,未发生明显病虫危害。约78%的苗木从地面开始分出2~3枝,但主枝仍然明显,但也可见到分化为5~6枝的植株。苗木的地下部分主根明显,侧根1~6条。整个植株苗高与主根长的比例为1∶0.43,可见香叶树天然下种苗木的地上部分比较发达,但由于主根十分明显,因此香叶树苗木具有一定的耐旱力。
进一步相关分析表明,地径与苗高、苗高与主根长相关性最为显著的,相关系数分别为0.840 5、0.716 80;侧根数与苗高、地径、主根长,地径与主根长亦存在较显著相关性,相关系数分别为0.631 5、0.626 6、0.540 4、0.537 2。
3.4.3 苗木的类型划分 以地径、苗高、主根长、侧根数为因子,对50株样株进行系统聚类分析。由于量纲不同,数据经标准化转换,采用卡方距离并用可变类平均法进行系统聚类分析,可将50株苗木划分为3种类型(图1,表3)。
从表3可以看出,第1种类型为小苗,占比为28%,其地径、苗高、主根长、侧根数均值分别为0.24 cm、23.21 cm、12.32 cm、0.43个,是样本均值的0.625 4、0.461 4、0.569 6、0.259倍,表现为地径、苗高均较小,没有或极少侧根;第2种类型为大苗,占比为6%,其地径、苗高、主根长、侧根数均值分别为1.1 cm、116.33 cm、34.33 cm、5.67个,是样本均值的2.82、2.312 7、1.587 1、3.415 7倍,表现为地径、苗高、主根长数值均较大,侧根丰富,苗木长势茂盛;第3种类型为中苗,占比为66%,其地径、苗高、主根长、侧根数与样本平均值非常接近。第2、3类苗木合计约占72%,可以作为移植利用的材料,但应根据培育目标对地上分枝进行适当修剪。
表3 香叶树天然下种苗的类型划分
图1香叶树天然下种苗木的系统聚类
4 讨论
本研究的对象为野生香叶树,研究中发现有的母树偏冠比较严重,推测与母树所处的位置有关,特别是受紧密接触的房屋、树木的影响,其天然下种苗木的数量、分布和生长亦受到一定影响。另外,本次调查发现的更新苗木距母树最远分布距离为37.3 m,但不一定就是香叶树种子的实际最远传播距离,同时也不排除该株苗木起源于小鸟粪便等方式传播种子。
苗木类型的划分虽然是基于苗木的生长差异,但天然形成的苗木,其苗龄是不一致的。混合苗龄的苗木生长性状与遗传没有必然的联系,而更多是受苗龄、立地条件等因素的影响。因此,本研究所划分的苗木类型仅作为苗木移栽利用的参考,不能将其中某个类型作为优良基因型直接加以扩繁利用。要判断某一基因型的优劣,应通过科学程序进行研究测定。
香叶树虽是理想的园林绿化、木本油料树种,开发利用价值很高,但由于野生资源稀少,一定程度制约了该树种的推广和利用。本研究基于香叶树的天然更新特性,旨在开辟捷径,利用香叶树天然繁殖材料,加快香叶树的开发利用步伐。天然下种苗木的利用既有利于保护野生资源,也可以节省时间和成本,加快自然资源形成产业化。但是,由于尚未开展香叶树天然成苗的移栽试验研究,且许多天然形成的苗木具有地面分枝的特性,其对于移栽成活率、后期干形生长的影响也尚未可知。因此,应加快开展天然下种苗木的移植或造林试验,以进一步探索香叶树天然更新材料的实际利用价值。