不同立地类型对千金鹅耳枥生长因子影响研究

李怡莹徐志刚刘学芝田年军尚军烨付锋刘丹赵宇潘晓威

(1.白山市林业科学研究院，吉林 白山 134300;2.长春市森林病虫防治检疫站，吉林 长春 130031)

引言

千金鹅耳枥(Carpinuscordata Blume)别名千金榆、大叶鹅耳枥、见风干等，是桦木科鹅耳枥属(Carpinus L.)木本植物，为落叶乔木，可高达15m，一般生于海拔500～2500m肥沃的阴山坡或山谷杂木林中，喜光、耐旱、耐热性强，适应多种土壤，对土壤pH值无特别要求。我国有33种、8变种，分布于东北、华北、西南及陕西、甘肃、河南等地区。在东北主要分布于长白山地区海拔500～1500m范围内[1]，花期5月，果熟期9月，其冠形优美，枝叶紧密，夏季叶色突出，秋季落叶迟，极具观赏价值，且无严重病虫害，因此可作为优良的园林绿化树种，具有吸尘、抵御风寒和降噪等功能。因其含有丰富的纤维素、半纤维素、果质胶等物质，成为长白山地区主要的木耳用材树种，以及食用菌原种培养基基质材料[2,3]。随着千金鹅耳枥被过度砍伐，使得该树种野生资源面临枯竭，木耳材短缺问题日益突出，破坏了原有千金鹅耳枥的物种多样性，已成为制约长白山林下经济可持续发展的主要障碍。为切实维护原有生态环境，保障林农对千金鹅耳枥木耳菌材的大量需求，开展人工培育造林迫在眉睫[4]。

人工造林必须要坚持适地适树原则，做好造林地条件的前期分析是造林前的必经之路，立地条件的适宜性关系到造林的成功与否[5,6]。立地条件与林木生长之间息息相关，林金国等对影响杉木和湿地松木材密度的相关问题进行研究，得出坡向是影响杉木和湿地松木材密度的最重要因子，其次是坡位[7]。陈海燕对刺槐人工林的研究显示，海拔对刺槐树高，以及坡度对刺槐胸径、冠幅的影响不显著，坡向对刺槐的树高影响极显著，海拔、坡向及土壤含水率对刺槐的胸径、树高、冠幅影响显著[8]。韩金等对不同立地条件下杉木人工林胸径的生长过程进行分析，结果表明，不同立地条件的胸径生长最优方式不同[9]。总而言之，土壤、植被、气候、地形等因子在不同立地类型中始终相关，各因子之间相互渗透、相互影响[10-13]。近年来，国内外对千金鹅耳枥的研究较少，现有研究主要以种子处理、育苗、扦插繁育、造林、植物群落结构等方面为主，但不同立地条件下对千金鹅耳枥生长影响未见报道。本研究设置3种立地类型对千金鹅耳枥进行栽植，通过测定3种立地类型下千金鹅耳枥的苗木生长情况，阐明不同立地类型对千金鹅耳枥生长的影响。

1 试验地概况

试验地点设在吉林省白山市浑江区，该地属北温带大陆性季风气候，四季分明。年平均降水量900mm左右，降水量主要集中在夏季，占全年总降水量的59%。区域内初霜期在10月上旬，终霜期在4月下旬，全年无霜期90～135d，是吉林省寒冷地区之一。春季昼夜温差大；夏季短，温热多雨；秋季凉爽，多睛朗天气；冬季长，干燥寒冷。年平均气温4.1℃，年均日照时数2351h，全年冰冻期约4个半月，春夏季多东南风，秋冬季多西北风，平均风速为2.5m·s-1。土壤为暗棕色森林土，腐殖质层厚度为10～15cm，土层厚度为25～40cm(A+B层)。在此区域分别选择3种不同立地类型进行千金鹅耳枥栽培试验。

老烧沟，属于天然次生林，林分组成为3柞2色1胡1椴1榆1桦1杂，郁闭度0.7，土壤为暗棕壤，紧实度为333.37N·cm-2；红土崖小干饭盆地，属于退耕还林地，土壤水分较少，土壤紧实度为435.9N·cm-2；河东村属于湿地，水分较大，土壤紧实度为207.03N·cm-2。3处试验样地林下主要有灌木树种稠李、榛子和小楷槭等以及草本植物薹草、蕨类、莎草、假茴芹等，样地基本信息见表1。

表1 样地基本信息表

2 材料与方法

2.1 样地布置和样品采集

千金鹅耳枥分别在3个试验样地进行合理的春季栽植，适当密植。其中，老烧沟样地株行距为3m×3m；小干饭盆样地株行距为2m×2m；河东村样地株行距为2m×2m。3种样地均进行规格为60cm×60cm×30cm的穴状整地，栽植前将苗木沾吸水剂、生根剂进而避免苗木生理性失水现象。

待千金鹅耳枥驯化栽培2a后，在3种立地条件下按S形布点取10个样点，随机选取10株苗木，进行苗高和地径的测量，并在10株苗木上选取10个叶片进行叶面积、叶绿素含量的测定。

2.2 试验方法

2.2.1 土壤水分的测定

采用烘干法，在已知质量的铝盒中称湿土样20g(每个立地条件取土壤样品重复测量3次，采集大约1m深土壤样品)，放入烘箱中，在温度105±2℃下烘干，移至干燥器内冷却至室温，立即称重，然后将铝盒盒盖启开，烘干3h，冷却称重(前后2次称重之差不大于0.03g)。

土壤含水率(%)=(湿土质量-烘干土质量)/烘干土质量×100%

(1)

2.2.2 土壤容重的测定

在3种立地条件下用环刀取土壤样品，除去其中可见植物残体，实验室称量环刀重为M0，环刀体积为V。将取得的含有湿土的环刀，顶盖打开，放入烘箱中，在温度为105±2℃下烘干至恒重，打开烘箱，拿出环刀，加顶盖和底盖后称干重质量(M4)。

土壤容重(g·cm-3)=环刀内烘干土质量(M4-M0)/环刀体积(V)

(2)

2.2.3 土壤pH值的测定

将取回的待测土壤带回实验室过2mm孔径筛的风干土壤10g，放在50mL烧杯中，加入蒸馏水20mL，搅拌1min，使土粒充分分散，放置30min后进行测定。用校正过的pH计测定悬液的pH值。测定时将电极插入待测液中，轻轻摇动烧杯，促进其快速平衡，静置片刻，待读数稳定后记下pH值。取出电极，蒸馏水洗净电极头，用滤纸吸干水分后进行第2个样品的测定。

2.2.4 千金鹅耳枥各指标的测定

千金鹅耳枥叶片面积使用叶面积测量仪进行测定；叶绿素含量采用叶绿素测定仪进行测定；株高、当年生长量和地径分别用卷尺和游标卡尺(精度0.001cm)进行测定。

2.3 数据处理分析

采用Excel进行数据统计和作图，用SPSS 18.0进行单因素方差分析和差异显著性检验。

3 结果与分析

3.1 不同立地类型对千金鹅耳枥叶面积的影响

从图1可以看出，3种立地条件对千金鹅耳枥叶面积产生的影响，小干饭盆地对千金鹅耳枥的影响差异显著(p<0.05)，老烧沟和河东村对千金鹅耳枥的影响差异不显著(p<0.05)，老烧沟比河东村提高了15.95%，小干饭盆地比河东村提升了67.91%。

图1 3种立地类型对千金鹅耳枥叶面积的影响

3.2 不同立地类型对千金鹅耳枥株高的影响

从图2可以看出，3种立地条件对千金鹅耳枥株高均产生不同程度的影响，其中小干饭盆地对千金鹅耳枥的影响差异最显著(p<0.05)，比老烧沟和河东村分别提高了23.20%、75.73%，河东村的影响最小。

图2 3种立地类型对千金鹅耳枥苗高的影响

3.3 不同立地类型对千金鹅耳枥地茎的影响

从图3可以看出，小干饭盆地对千金鹅耳枥的影响差异最显著(p<0.05)，比老烧沟和河东村分别提高了44.5%、49.61%，烧沟和河东村无显著差异(p<0.05)。

图3 3种立地类型对千金鹅耳枥地茎的影响

3.4 不同立地类型对千金鹅耳枥叶绿素含量的影响

从表2可以看出，小干饭盆地和老烧沟对千金鹅耳枥的影响显著(p<0.05)，分别比河东村提高了70.94%、52.46%，小干饭盆地比老烧沟提高了12.12%。

表2 3种立地类型对千金鹅耳枥叶绿素含量的影响

4 结论与讨论

3种立地条件的土壤pH值、土壤养分等基本适应千金鹅耳枥生长的需求，其中小干饭盆地与其它立地类型相比，对千金鹅耳枥的影响最大，对各指标的影响均呈显著差异(p<0.05)，其中叶绿素含量的消长规律，是反映植物叶片生理活性变化的重要指标之一，与叶片光合机能大小密切相关[14,15]。了解和掌握叶片的叶绿素含量变化规律是提高作物产量及品质的理论基础。从本研究可看出，3种立地条件对千金鹅耳枥叶绿素含量、株高、地茎和叶面积的影响均为小干饭盆地>老烧沟>河东村。这可能由于小干饭盆地地理位置、土壤紧实度相较于其它2个立地类型更高，土壤紧实度高，能够很好地吸收和存储植物生长所需的养分；河东村相较于其它立地条件来讲，对千金鹅耳枥的生长没有体现出很好的促进作用，可能因为千金鹅耳枥喜光，而河东村为湿地，水分较大，所以长势不如其它2个立地类型。这可能由于地理位置不同，导致林木接收到的光、温、水等环境因子的差异引起的，也可能与本研究的取样没有覆盖各个立地条件下的各个生长阶段有关。此外，本文在划分立地条件时没有综合考虑地形地貌、坡向、坡位等信息，在以后的研究中可以综合这些因素和地位指数作为立地条件划分的依据。