不同起源梭梭林下阿拉善盟荒漠肉苁蓉产量结果分析
2022-03-29王文舒武志博杨卫超刘世英
王文舒,武志博,杨卫超,刘世英
(1.阿拉善盟林业草原研究所,内蒙古 巴彦浩特 750306;2.阿拉善盟航空护林站,内蒙古 巴彦浩特 750306;3.阿拉善盟林工站,内蒙古 巴彦浩特 750306)
阿拉善现有天然梭梭荒漠灌丛植被96.67万hm2,梭梭人工造林面积已达52.38万hm2,其中:成林面积11.80万hm2。这149.20万hm2梭梭林是阿拉善三大生态屏障之一。国内外市场对肉苁蓉的需求量不断增加,肉苁蓉资源因被大量采挖而日益减少,乃至濒临灭绝[1]。为保护肉苁蓉这一珍贵的药用植物资源,刘铭庭、李天然等在新疆、内蒙古等荒漠地区开展人工接种肉苁蓉试验,并取得成功[2,3]。阿拉善盟人工接种肉苁蓉技术也不断提高,截止到2021年底,人工接种面积已达到9.8万hm2,年产值达到3亿元以上。但由于各地区经营分散,组织化程度低,非公有制林业发展迅速等原因,使得目前全盟肉苁蓉产量数据不明确,严重影响了肉苁蓉产业的发展。国内对肉苁蓉产量的研究主要集中在接种深度、物质生产和分配规律等方面对肉苁蓉产量的影响,如孙永强等研究表明,接种深度对接种成功率有一定影响[4];杜友等探讨了柽柳管花肉苁蓉的源库关系和非结构性碳水化合物的生产和分配规律,通过相应的栽培措施合理调控柽柳和管花肉苁蓉间的物质分配,为管花肉苁蓉的高产和规范化栽培提供了理论依据[5]。但研究未从宏观角度来评价和衡量某一地区的肉苁蓉单穴产量、公顷产量以及总产量,不能宏观指导肉苁蓉产业发展。因此,亟须利用较为系统完善的统计和分析方法来对肉苁蓉产量进行测定。
2018—2020年阿拉善盟林业草原研究所技术人员从每年春秋两季在全盟范围内开展肉苁蓉产量测定工作,结合不同起源梭梭林分布区域,对肉苁蓉的产量分别进行了测定,总结形成了符合当地实际、操作性强的产量测定方法。
1 样地布设方法
依据全盟天然梭梭林分布区域和人工梭梭林大面积种植区域确定了3条调查样线,科泊尔(人工)—吉兰泰(天然)—银根(天然)为一条样线,苏海图(人工)—塔木素(天然)—板滩井(人工)为一条样线,古日乃湖(天然)—拐子湖(天然)为一条样线。每条样线上的天然林代表地点各设置3个样地,共15个样地,每个样地大小为100 m×100 m(每公顷株数≥210株)或者200 m×200 m(每公顷株数<210株);人工林代表地点各设置3个样地,共9个样地,样地大小为5行×100株,其中“行”为随机选取的集中5行,“株”为每行连续选择100株梭梭。
2 产量测定方法
最终产量按照天然梭梭林中肉苁蓉产量和人工梭梭林中肉苁蓉产量2种方式分别测定。同时,还结合入户调查法确定最终的产量计算模型。入户调查法是由当地林工站工作人员选取肉苁蓉采挖大户,在春、秋两季肉苁蓉采收结束后,统计每户肉苁蓉采收量,为推测肉苁蓉总产量提供依据,使得肉苁蓉产量测定的准确性得到了进一步提高。
通过对天然梭梭林和人工梭梭林样地内的肉苁蓉产量进行调查和研究,分析研究梭梭单株产量和公顷产量,从而通过回归分析拟合出肉苁蓉产量计算模型,推算肉苁蓉总产量,解决阿拉善地区肉苁蓉产量的科学估算方法,为资源的合理开发利用以及沙产业的发展提出合理化建议。
3 数据分析方法
利用SPSS软件对数据进行统计分析。以种植密度与谷子产量为技术指标,通过SPSS曲线估计,以决定系数R2(拟合优度)、F值最大为原则选择最优预测模型,同时兼顾运算简单、便于操作的实用性原则。
4 结果与分析
根据收回的调查表,我所对数据进行了整理和分析,分析结果如下:
4.1 天然梭梭林中肉苁蓉产量
4.1.1 天然梭梭林样地内数据统计结果。经过初步统计,阿左旗郭新军样地内,平均单株梭梭肉苁蓉产量和肉苁蓉平均公顷产量最高,分别为124.54g和59777.55g;阿右旗塔木素阿拉腾图雅嘎查样地内,平均单株梭梭肉苁蓉产量和肉苁蓉平均公顷产量最低,分别为22.37g和2550g。具体见表1。
表1 天然梭梭林样地内肉苁蓉产量统计表
4.1.2 天然梭梭林树体结构因子与单株梭梭肉苁蓉产量的回归分析。梭梭的树体结构会影响到肉苁蓉的产量,所以,合理的树体结构可以保持肉苁蓉的丰产稳定性。利用SPSS统计软件试验分析了天然梭梭林中3个树体结构因子(冠幅、树高、地径)与单株梭梭肉苁蓉产量的相关性,结果见表2~4。
从表2中可以看出,调整的R2=0.370,因变量的变化有37.0%可由自变量来解释。样本数有158个,所以,只要有大于15.8%的因变量可以由自变量来解释就说明模型有价值。因此,可以对该模型进行拟合;
表2 模型汇总
从方差分析表(表3)看,F=31.686,sig=0.000,说明回归方程是显著的。因此,说明该回归方程可用,且效果良好。
表3 方差分析表
从系数表格(表4)中可以拟合出单株梭梭肉苁蓉产量回归方程。即:
单株梭梭肉苁蓉产量(g)=-571.117+5.913×冠幅(cm)-0.537×树高(cm)+76.712×地径(cm)。
通过回归方程可以看出,冠幅和地径与单株梭梭肉苁蓉产量呈正相关关系,树高和常量与单株梭梭肉苁蓉产量呈负相关关系;由表4还可以看出,冠幅和地径因子与单株梭梭肉苁蓉产量之间有显著的相关性,而树高和常量与单株梭梭肉苁蓉产量之间的相关性不显著。4.1.3 天然梭梭林中肉苁蓉亩产量回归分析。利用SPSS统计软件对天然梭梭林中样地内的梭梭密度和
表4 系数a
平均亩产量进行回归分析,从表5中可以看出,调整的R2=0.919,因变量的变化有91.9%可由自变量来解释,拟合优度很好;
表5 模型汇总
从方差分析表(表6)看,F=1777.890,sig=0.000,说明回归方程是显著的。因此,说明该回归方程可用,且效果良好。
表6 方差分析表
从系数表格(表7)中可以拟合出亩产量的回归方程。即:亩产量(g)=-14 362.7+153.504*密度(株/hm2)。
表7 系数a
由回归方程可以看出,公顷产量跟密度与常量呈正相关关系,且相关性极显著。理论产量与实际产量之间的误差平均为19.89%。
4.1.4 阿拉善盟天然梭梭林中肉苁蓉总产量。根据回归方程,阿拉善盟天然梭梭林密度平均按照150株/hm2,面积按照96.67万hm2计算,全盟天然梭梭林中的肉苁蓉总产量=[-14 362.7+153.504×1590(株/hm2)]×966 667 hm2=837 414 150 0 g=8 374.141 5 t。考虑误差值后,阿拉善盟天然梭梭林中肉苁蓉总产量应在6 708.524 8~10 039.7582 t。
4.2 人工梭梭林中肉苁蓉产量
4.2.1 人工梭梭林样地内数据统计结果。经过初步统计(表8),阿拉善右旗板滩井人工梭梭林平均公顷产量较高,最大为5 544.50 g。
表8 人工梭梭林样地内肉苁蓉产量统计表
4.2.2 人工梭梭林树体结构因子与单株梭梭肉苁蓉产量的回归分析。利用SPSS统计软件对人工梭梭林中3个树体结构因子(冠幅、树高、地径)与单株梭梭肉苁蓉产量的相关性进行线性回归分析,结果见表9~11。
从表9中可以看出,调整的R2=0.569,因变量的变化有56.9%可由自变量来解释。因此,可以对该模型进行拟合;
表9 模型汇总
从方差分析表(表10)看,F=27.708,sig=0.000,说明回归方程是显著的。因此,说明该回归方程可用,且效果良好。
表10 方差分析表
从系数表格(表11)中可以拟合出单株梭梭的肉苁蓉产量回归方程。即:
表11 系数a
单株梭梭肉苁蓉产量(g)=-476.975+5.056×冠幅(cm)-0.288×树高(cm)+234.995×地径(cm)。
通过回归方程可以看出,冠幅和地径与单株梭梭肉苁蓉产量呈正相关关系,树高和常量与单株梭梭肉苁蓉产量呈负相关关系;另外,冠幅和地径因子与单株梭梭肉苁蓉产量之间有显著的相关性,而树高和常量与单株梭梭肉苁蓉产量之间的相关性不显著。这与天然梭梭林中各因素与单株梭梭肉苁蓉产量的相关性一致。
4.2.3 人工梭梭林中肉苁蓉亩产量回归分析。利用SPSS统计软件对人工梭梭林中样地内的梭梭密度和平均亩产量进行回归分析,从表12中可以看出,调整的R2=0.525,因变量的变化有52.5%可由自变量来解释,可以对该模型进行拟合;
表12 模型汇总b
从方差分析表(表13)看,F=71.822,sig=0.000,说明回归方程是显著的。因此,说明该回归方程可用,且效果良好。
表13 方差分析表
从系数表格(表14)中可以拟合出公顷产量的回归方程。即:公顷产量(g)=-34 670.1+126.935*密度(株/hm2)。
表14 系数a
由回归方程可以看出,公顷产量跟密度呈正相关关系,且相关性极显著;与常量呈负相关关系,相关性显著。理论产量与实际产量之间的误差平均为13.58%。
4.2.4 阿拉善盟人工梭梭林中肉苁蓉总产量。根据回归方程,阿拉善盟人工梭梭林密度平均按照660株/hm2,可接种肉苁蓉的梭梭林面积按照11.8万hm2计算,全盟人工梭梭林中的肉苁蓉总产量=[-34 670.1+126.935×660(株/hm2)]×118 000 hm2=5 794 626 000 g=5 794.626 t。考虑 误 差 值 后,阿拉善盟人工梭梭林中肉苁蓉总产量应在5 007.72~6 581.54 t。
5 结论与讨论
5.1 结论
全盟肉苁蓉总产量在11 7 16.2 44 8~16 621.298 2 t,按照1∶7的干肉苁蓉产出比来计算,全盟干肉苁蓉年产量在1 673.749 2~2 374.471 2 t之间。
5.2 讨论
肉苁蓉作为一种全寄生植物,其自身不能合成养分来保证生长的需要。梭梭作为其寄主,提供了肉苁蓉寄生后所有的养分。因此在梭梭-肉苁蓉复合体内,寄主梭梭的长势对肉苁蓉的产量影响极为显著。关于通过提高肉苁蓉人工栽培技术来增加肉苁蓉产量的研究不断有新的报道,如郭东峰的研究表明,施肥能够促进寄主植物的光合作用,从而提高肉苁蓉产量[6]。杨国涛等研究认为,当土壤含水量为70%~80%时,管花肉苁蓉产量和质量较高[7]。因此,如何通过适当的农艺措施来提高肉苁蓉的产量,明确其相关机制就显得尤为重要。本试验虽然达到了预期的试验目的,初步完成了天然梭梭林和人工梭梭林的产量测定模型,并对影响产量的各因素进行了分析,但在研究中依然存在很多不足之处,如对于人工梭梭林,梭梭树龄及接种肉苁蓉时的接种深度还有灌水量等都会对肉苁蓉产量产生很大影响,但在本次试验中还未考虑这些因素。