黃土高原地區不同穴植密度對側柏生長的影響

胡銘卿　李新平　張頎　姚延梼

摘 要： 對側柏幼苗在黃土高原自然環境下進行了不同穴植密度的試驗。結果表明，山西省平順縣側柏幼苗從4月中旬進入生長期，到10月中旬基本停止生長，其快速生長期為6—8月份。側柏幼苗生長量與穴植密度呈顯著負相關。土壤含水量與側柏幼苗生長量呈明顯正相關。側柏幼苗的生長對穴植密度要求較低，最適生長密度為10～20株·m-2。

關鍵詞：側柏；黃土高原；穴植密度

中圖分類號：S791.38 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.08.020

黃土高原水土流失嚴重，降雨量集中且分配不均，降水的利用率極低，從而嚴重地制約了黃土高原地區人工植被綠化建設的發展[1]。對于如何通過合理的抗旱措施，利用有限的水分資源提高植被覆蓋率已經成為該區面臨的重要問題之一。而采用抗旱樹種來提高造林的成活率，是黃土高原綠化造林成功的首要因素[2-3]。

側柏[Platycladus orientalis（L.）Franco]是我國特有樹種，對水的需求最小，而且側柏的耐寒冷和瘠薄的性能亦顯著[4-5]。側柏的生物學特性在生態功能和景觀功能方面符合黃土高原地區綠化的需要，是很適合綠化的樹種之一。

我國黃土高原地區大面積綠化造林后，苗木成活率低，合理的穴植密度可以有效避免造成土地資源浪費。覆蓋可以避免陽光直接照射在地面上，減少表層土壤的水分汽化，達到土壤保水效果，在風沙大的地區覆蓋還可以阻擋風沙對土壤的侵蝕，有一定的保溫效果。在干旱山區，覆蓋更是保證綠化造林樹種成活的重要保障。

目前，國內外對于植物栽培密度的研究，關于經濟作物方面的居多，在綠化造林方面研究較少[6-16]。本研究以盆植的側柏苗為對象，通過不同穴植密度栽植對側柏生長量的影響，為黃土高原地區大面積綠化時選用穴植密度提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地

研究地設在山西省平順縣青羊鎮劉家村（國家科技支撐項目太行山試驗基地）內，屬于石灰巖中山區，海拔約1 240 m。屬于溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫為8.5 ℃，絕對最低氣溫為-19.3 ℃，絕對最高氣溫為37.0 ℃，無霜期為169 d。全年日照時數為2 401 h，屬于北方長日照地區。年蒸發量為1 281.8 mm，年降水量為641.2 mm，降水季節分配不均勻。四季變化明顯，冬季漫長而嚴寒，春季干燥多風，降水量少，蒸發量大，氣溫回升快，蒸發量為降水量的4.5倍，夏季短暫涼爽，秋季涼爽霜凍早。實地氣溫隨海拔高度的改變而改變，十年九旱。石灰巖質山地褐土，有機質含量為49.5 g·kg-1，pH值為7.9。

1.2 試驗材料

采用兩年生側柏裸根矮壯苗，平均苗高為35 cm，平均地徑為0.38 cm。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 采用隨機區組設計，3個重復。7個處理，分別為1，2，3，5，7，9 株·盆-1和對照（CK）。

以花盆代替坑穴，種植側柏的容器采用陶制花盆，花盆口徑為35 cm，高度和底徑均為30 cm。盆內的基質取當地土壤，屬于石灰巖質山地褐土，有機質含量為49.5 g·kg-1，pH值為7.9。2010年4月10日測定側柏苗高和地徑后將側柏苗種植于盆中，放置于陽坡下部平整地面。

測定側柏株高和地徑分別用卷尺和游標卡尺；每次測定隨機取樣，3次重復；測定期為2010年4月18日—10月18日，每月測定1次。2011年5月8日測定側柏成活率。土壤含水量和土壤溫度的測定，分別采用TDR水分速測儀和曲管地溫表；測定位置為距盆邊10 cm處，3次重復；測定時間為2010年4月28日—10月18日，每月8日、18日、28日下午3點進行。

1.3.2 數據分析 本試驗使用SAS統計分析軟件對所得數據進行統計分析處理，對于不同指標進行簡單的相關分析。

2 結果與分析

2.1 不同穴植密度對側柏生長的影響

不同穴植密度對側柏生長的影響見表1。1 株·盆-1和2 株·盆-1的側柏苗樹高，極顯著高于其它穴植密度，苗高分別為36 cm和32.5 cm。1株·盆-1的側柏苗地徑極顯著高于其它穴植密度，地徑為0.44 cm。結合圖1和圖2可知，側柏苗高、地徑與穴植密度之間呈負相關關系，即穴植密度越小，側柏苗越高，地徑越粗。

圖3和圖4中可以看出，不同穴植密度側柏的生長量呈現單峰型曲線。整體在4月—5月生長較慢，從6月開始上升較快，生長量極值出現在8月，樹高生長量達8.20 cm，地徑生長量達0.08 cm，然后生長量開始下降。8月以后側柏處在生長期末期，到10月側柏幼苗停止生長。說明山西省平順縣側柏幼苗從4月中旬進入生長期，到10月中旬基本停止生長，其快速生長期為6—8月。

2.2 不同穴植密度對側柏土壤含水量的影響

從表3可以看出，整個生長季不同穴植密度之間的土壤含水量有顯著性差異。其中CK的土壤含水量最大，為27.88%，9 株·盆-1的含水量最低，為24.49%。說明土壤含水量與穴植密度呈現負相關關系。由圖5可知，不同穴植密度的土壤含水量與對照組趨勢一致，土壤含水量在6月份有明顯提高，平均含水量由24.29%上升到32.61%。10月份土壤含水量顯著降低，平均含水量由28.91%降低到17.44%。不同穴植密度的土壤含水量相差不大。

2.3 不同因素對側柏生長量的影響

用穴植密度、土壤含水量、氣溫和土壤濕度，對側柏的樹高生長量和地徑生長量進行了相關性分析，結果表明：穴植密度與側柏樹高、地徑生長量呈顯著負相關，即穴植密度越大，側柏苗長勢越差；土壤含水量與側柏樹高、地徑生長量之間呈正相關趨勢，即土壤含水量越高，側柏苗長勢越好（表4）。

2.4 不同穴植密度側柏成活情況

表5可以看出，不同穴植密度之間側柏成活率沒有顯著差異，說明穴植密度在1～9株·盆-1種植側柏成活率影響不大，即若只考慮側柏成活綠，穴植密度在1～9株·盆-1之間均可。但本試驗樣本數量較少，數據存在偶然性，因此，不同穴植密度是否顯著影響側柏成活率還待進一步研究。

3 結論與討論

3.1 太行山區側柏生長情況

通過對側柏幼苗生長勢的動態測量，并在翌年觀察其成活率。山西省平順縣側柏幼苗從4月中旬進入生長期，到10月中旬基本停止生長，其快速生長期為6—8月，全年約80%的樹高和地徑的生長量集中在這3個月。

3.2 穴植密度與土壤含水量

整個生長季不同穴植密度之間的土壤含水量有顯著性差異，但趨勢一致。土壤含水量隨著穴植密度的增加而減少，而且土壤含水量與側柏生長量呈顯著負相關。可能因為不同穴植密度的土壤含水量不同，所以穴植密度越大，單株幼苗的吸水量越少，從而對幼苗生長影響明顯。

3.3 穴植密度與側柏幼苗生長勢

7種穴植密度中，1 株·盆-1和2 株·盆-1的側柏幼苗長勢最好，顯著高于其它密度。造成這種現象的原因可能是由于幼苗的生長環境，只能夠滿足低密度側柏幼苗生長所需；高穴植密度的側柏幼苗，無法較好的吸收光照，使得與植物長高密切相關的生長激素產生量較少，減緩了幼苗的增長生長；由于側柏幼苗是在花盆中種植，土壤含水量有限，所以無法提供高密度幼苗生長所需的水量，導致幼苗在生長期間缺水，降低了幼苗體內細胞分化的速度。而植物的加粗生長靠的就是木質部和韌皮部之間的細胞分化，因此，高密度幼苗的加粗生長速度被大大降低。不同穴植密度之間的成活率卻沒有顯著差異，說明1～9株·穴-1均可以保證側柏苗的成活率。

這一結果與樸錦等[9]，Yoichi M等[12]的結果不同。這個情況說明，如果需要側柏樹苗在黃土高原地區能夠長勢良好，穴植密度應該維持在2 株·穴-1以下。穴植密度過大會影響側柏幼苗正常生長，而穴植密度過小會導致栽培成本過高且觀賞性不足。如果采用穴植形式大面積綠化造林，在成活率不相上下的情況下，密度小而容易導致造林出現空穴，需要多次補植，費時費力，不符合經濟學原理；密度太大又會導致成本升高。2～3 株·穴-1，即10～20株·m-2是較為合理的側柏綠化造林的穴植密度。

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