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青檀林群落结构特征分析及人工定向培育技术

2022-01-01

农业技术与装备 2022年11期
关键词:群落人工病害

方 兵

(青阳县林业技术推广中心,安徽 青阳 242800)

青檀是中国特有的落叶乔木植物,属榆科青檀属,具有喜钙、耐干旱瘠薄、根系渗透能力强的特点,是一种稀有的石灰岩山地乡土树种[1]。1984年,青檀成为国家一级保护植物。青檀树皮为灰白色或暗灰色,有不规则的、较长的片状剥落[2]。叶卵形或卵圆形,底部不对称,边缘有不规则尖锐的锯齿;叶绿色,叶柄5~15 mm,具短柔毛。翅果状的坚果为近圆形或方形,翅宽,具近木质化的翅膀,连翅约1.0~1.7 cm,呈黄色或黄棕色,具放射线,下半截为浅心形,顶端有凹,果梗细长[3]。由于青檀木外形优美,在秋季,青檀的叶子呈金色,具有极高的观赏性,是目前国内众多高档别墅、私人园林的首选园林树种,市场需求持续增长,其经济效益超过同期其他栽植植株的2倍以上,前景广阔[2]。

当前,针对青檀林的培育,通常采用播种育苗和扦插育苗,成活率高,但产苗量相对较低,同时消耗大量的人力、物力,总体效率不高[3]。因此,为提高青檀林培育时的产苗量、提升种植效率,文章针对青檀林群落结构特征,设计了一种新的人工定向培育技术。

1 青檀林群落结构特征

1.1 青檀林群落种类组成

为分析青檀林群落结构特征,以某青檀林样地为例,对该样地中青檀林群落种类组成进行分析。青檀林群落中某一组成植物种的密度见公式(1)。

式中:ρ——青檀林群落当中某一植物种的密度;S——单位面积大小;M——某一植物种的个体数量。

种植频度的计算过程见公式(2)。

式中:η——青檀树群落中某些植物种类的出现频率;M′——某一植物种出现的样方数量;W——全部样方数量。结合上述计算公式,实现青檀林样地物种构成的测定。

通常情况下,青檀林群落当中除青檀木以外还包含多种其他植物,例如青冈栎、大果榆、紫槭、厚皮香等。群落中内生有维管植物包含70余种,分别所属45科和70属,其中包含了种子植物、蕨类植物等。利用公式(2)计算得出青檀林群落中单个物种的频率,以此反映出群体内个体的平均水平。并进一步反映种群在群落当中的水平格局[4]。结合Raunkiaer频度定理,按照上述频度计算公式得出的结果,对青檀林群落中植物种的发生频率进行分析,并将其分为5类,分别为A、B、C、D、E。从A级到E级,青檀林群落中的植物种频度依次为36%、27%、22%、15%、5%,频度级之间的关系为A>B>C>D>E,这一关系与Raunkiaer频度定理基本一致,说明青檀林群落具有良好的稳定性和均匀性。

1.2 青檀林群落区系成分

从青檀林群落区系成分角度对青檀林群落结构特征展开分析。青檀林群落分布区海拔400~750 m,由于人工采伐和人工补种技术不完善,天然青檀林中的自然更新幼苗数量较少。青檀林群落中的群落物种组成地理成分相对复杂,包含世界分布属20余属,其中大部分属于草本植物。同时,在青檀林群落当中不存在水生和沼生类植物。表1为青檀林群落植物种属的分布区类型记录表。

表1 青檀林群落植物种属的分布区类型记录表Tab.1 Record table of distribution area type of community plant genera in pterocarpus tatarinowii

结合表1中的数据,再通过对青檀树群落属的分布类型分析,发现该群落的分布以泛热带和北部温带为主,但在其他区域也均有分布,表明了该地区的植物组成具有复杂性。

2 人工定向培育技术

2.1 选苗与定向育苗

育苗阶段主要包括采集种子、贮藏种子、人工催芽、播种育苗,共4个环节。

2.1.1 采集种子

青檀通常在6月开花,9月—10月成熟,9月中、下旬开始采摘。根据实际情况,可对采集时间进行调整,例如若育苗期间具备充足的日照条件,则可以适当提早[5-9]。在采收阶段若遇到降雨天气则应停止采收,以此能够有效防止在下雨时抽水后的种子发霉,避免对青檀林种子发芽造成影响。

2.1.2 贮藏种子

种子摘下后在太阳下曝晒2~3 h,晾干后置于阴凉、清洁的地方。湿度大时,可以用吹风机开冷风把种子吹干,再放入布袋中,将布袋放入装有干燥剂的容器中。

2.1.3 处置种子

青檀种子有休眠期,所以必须进行催芽,催芽方式有2种,第一种是将青檀种子放在木桶中,在室温状态下浸泡4~5 d,取出,放于竹筛上,用稻草盖住,用清水浇透,每天1次,3~4 d后播种。第二种是通过人工轻搓的方式将种翅去除,去除不符合培育要求的种子,将剩余种子浸泡在50℃温水中,3~4 h后更换1次,反复2~3次。再将种子深埋到湿润的土壤中,不断喷洒水分保持土壤湿润。约8 d后,40%~50%的种子破胸,可以继续进行下一步操作。

2.1.4 播种育苗

每年3月适合播种,通常采用条播的方式,便于实现田间管理[10]。条播的行距为28~30 cm,沟深2 cm。覆盖层的厚度应当以看不到种子为宜,覆土后用稻草覆盖。种子萌发后,每隔4个月追肥1次。另外,青檀林具备一定耐涝性,但在育苗期间仍然需要注意及时排水。若出苗不齐整,在阴雨天应当对青檀幼苗进行移密补稀处理。在出苗过程中,要注重对根系的保护,防止造成伤害。

2.2 人工造林

在青檀从落叶后到发芽前可人工造林。在造林时需要选择符合青檀林生长和发育的区域。一般情况下,在低坡、缓坡、小溪边、河边、沙石滩等土壤较厚的土壤中均可栽植。栽植前,可在冬季(春节前)提前做好准备,采用大面积整地,每穴65~75 cm,深度30~40 cm。正式种植通常在2月底和3月初开始。1 hm2不能超过300棵,青檀每株行距可以按照1.5 m×2 m的规格进行配置。为提高造林成活率,必须采用边起边栽的方法,并加强对根系的保护。青檀的干枝较软,夏季大风、暴雨时易发生倾斜和倒伏,因此夏季必须进行主干的支护。当幼树高达80 cm时,将细竹杆插入距树根5 cm处,插紧并扶正,然后用一根细布把主枝系在竹子上,使主枝向上生长。幼林每年抚育两次,通常选择在4月和8月进行抚育。抚育时需要进行除草、松土等工作,对于已经清除的杂草需要捣烂,再将其堆放在幼苗底部,将其作为青檀生长的肥料,并适当地进行追肥。为了增加初期的产量,应在成林后进行间伐。翌年春季,嫩芽萌发。当嫩枝的长度超过25 cm时,需要适当去除。在每一伐桩四周留出3~4条壮枝,这样可以集中养分,促进其生长。

2.3 病害防治

2.3.1 金灯藤寄生

金灯藤是一种常见的多年生寄生植物,通过吸盘吸收寄生植物的养分,让植物养分枯竭,导致死亡。当青檀被金灯藤寄生后就会停止生长,枝条、叶子变得干瘪,严重时会死亡。防治方法:加大除草力度,春天要剪掉新芽的根系,以防止其继续生长。树上发现金灯藤时应及时修剪受损的枝条,以避免其扩散。

2.3.2 青檀叶斑病

叶斑病发生后,在叶片的表面先有一个黑色的圆点,随着圆点的扩展,中心变成灰白色。严重时叶片会逐渐枯萎,最后导致青檀死亡。矮生的青檀更易发生病害,病株从根开始,向整个植株扩散。防治方法:剪掉病根,剪下来的部分要立即烧掉。要及时修剪病株,防止感染,并改善通风。除此之外,还可采用1%浓度的波尔多液进行喷洒,以此达到杀菌目的,实现对青檀叶斑病问题的防治。

3 实例应用分析

为验证该技术在实际应用中的可行性,严格按照上述论述内容选择以某试验林地为试验环境,开展青檀林的种植。分别从培育质量和培育效率2个方面进行分析。针对培育质量,通过记录培育过程中青檀病害指数,实现对培育质量的量化分析。病害指数越高,则说明青檀培育质量越差;反之,病害指数越低,则说明青檀培育质量越强。通过培育产苗量实现对培育效率的分析,产苗量越大,则说明培育效率越高;反之,产苗量越少,则说明培育效率越低。根据上述论述,首先完成对青檀人工定向培育过程中的病虫害指数计算。

式中:μ——青檀人工定向培育的病虫害指数;ri——存在病虫害问题的青檀株数;g——病虫害严重程度代表系数;r——某一分区培育的青檀总株数;gmax——病虫害严重程度最高级代表系数。

3.1 培育质量

将培育区域划分为5个不同分区,编号依次为区域I、区域II、区域III、区域IV和区域V,分别按照上述公式完成对其病害指数的计算。结合计算得出的数据进行统计,并将其绘制成青檀培育中病害指数图,见图1。

图1中虚线表示青檀培育中病害指数上限值,当指数超过这一上限,则会对青檀的培育质量造成严重影响,当指数未超过这一上限,则通过有效的防治手段能够降低甚至彻底消除病害问题。

图1 青檀培育中病害指数图Fig.1 Chart of disease index in cultivation of green sandalwood

从图1可以看出,按照文章上述提出的人工定向培育技术培育后,各个分区上青檀的病害指数均明显小于病害指数上限数值,基本控制在2.0~5.0,说明青檀培育过程中病害问题得到了有效控制,培育质量有所提高。

3.2 培育效率

从培育效率方面进行分析,将5个不同分区的培育产苗量记录见表2。

表2中产苗量可通过每个分区青檀株数与分区总面积的比值得出。从表2中记录的数据可以看出,5个分区青檀培育产苗量均在29.80~31.25株/m2,符合青檀林群落规定的25株/m2以上的培育要求,由此可以得出,按照上述提出的人工定向培育技术完成对青檀的培育后,其培育质量和培育效率均符合青檀培育要求。

表2 五个分区青檀培育产苗量Tab.2 Seedling yield of greenwood in five zones

4 结语

综上所述,对青檀林群落的基本结构特征进行了详细分析,并总结出一种人工定向培育技术。通过实际应用证明了该技术可提高青檀林培育的质量和效率。在后续的研究中,还将针对不同青檀地理种源对生物生产力、檀皮产量等方面进行深入研究,并结合其各方面特征,对培育技术进行优化,提高青檀人工定向培育技术的适应性,最大程度发挥青檀的造林价值。

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