樟子松容器大苗造林法與立地條件耦合作用試驗(yàn)

王麗麗，吳祥云

（1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧阜新123000；2.阜新市林業(yè)科技園區(qū)，遼寧阜新123000）

樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica）天然分布于大興安嶺和呼倫貝爾草原沙地上，該樹(shù)種具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)快、材質(zhì)優(yōu)良、耐貧瘠土壤等優(yōu)勢(shì)[1]。20世紀(jì)50年代，遼寧省固沙造林研究所在阜新境內(nèi)章古臺(tái)沙地引種樟子松并獲得成功，經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，樟子松已成為阜新地區(qū)的主要造林樹(shù)種。

由于遼西地區(qū)氣候干旱，立地條件相對(duì)較差，造林難度大，成活率、保存率極低，多次造林難以成林。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，目前，阜新還有6.8萬(wàn)hm2的宜林荒山尚未綠化。樟子松容器大苗造林是目前被公認(rèn)的培育樟子松效果較好的方法之一，造林成活率一般達(dá)80%～90%以上。為了探索樟子松容器大苗造林法與地區(qū)因素之間的耦合作用，加快荒山綠化步伐，2005年開(kāi)始，本研究在阜新及鄰近的義縣、北票等地結(jié)合工程造林開(kāi)展了樟子松容器大苗荒山造林技術(shù)的6 a試驗(yàn)，旨在為遼西地區(qū)荒山造林提供指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地的選擇

不同立地條件對(duì)造林及樹(shù)木生長(zhǎng)結(jié)果影響巨大[2-3]。遼西地區(qū)宜林荒山的主要種類(lèi)有石質(zhì)山地、石質(zhì)石粒山地、平緩丘陵山地、半石質(zhì)粒石山地4種類(lèi)型。

1.1.1 石質(zhì)山地造林試驗(yàn) 試驗(yàn)區(qū)位于阜蒙縣富榮鎮(zhèn)寶日殿的南山、西山，這里原是一片石質(zhì)禿山，土層厚度0.2 m，過(guò)度放牧導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重。于2004年秋季進(jìn)行大坑整地，2005年6月20日至7月10日由當(dāng)?shù)亓謽I(yè)站組織專業(yè)隊(duì)進(jìn)行造林，造林面積110 hm2。林內(nèi)少量混交側(cè)柏、山杏、檸條、白榆等樹(shù)種。該地區(qū)在試驗(yàn)結(jié)果分析時(shí)稱為地區(qū)1。

1.1.2 石質(zhì)石粒山地造林試驗(yàn) 試驗(yàn)區(qū)位于阜蒙縣紫都臺(tái)鄉(xiāng)寶合堂村下溝后山，這是遠(yuǎn)離村莊的高山遠(yuǎn)山，立地條件較差，水土流失嚴(yán)重。于2004年秋季進(jìn)行大坑整地，2005年7月由當(dāng)?shù)亓謽I(yè)站組織專業(yè)隊(duì)進(jìn)行造林，工程區(qū)造林面積達(dá)200 hm2。林內(nèi)少量混交側(cè)柏、山杏、刺槐等樹(shù)種。該地區(qū)在試驗(yàn)結(jié)果分析時(shí)稱為地區(qū)2。

1.1.3 平緩丘陵山地造林試驗(yàn) 試驗(yàn)區(qū)位于阜蒙縣阜新鎮(zhèn)公官北山公路旁，地勢(shì)起伏不大，坡度和緩，相對(duì)高度不超過(guò)200 m。于2005年秋季進(jìn)行大坑整地，組織造林專業(yè)隊(duì)進(jìn)行造林，工程區(qū)造林面積33.3 hm2。林內(nèi)少量混交油松、側(cè)柏等樹(shù)種。該地區(qū)在試驗(yàn)結(jié)果分析時(shí)稱為地區(qū)3。

1.1.4 半石質(zhì)粒石山地造林試驗(yàn) 試驗(yàn)區(qū)位于遼寧省北票市大板鎮(zhèn)黃土坎村。于2005年春在黃土坎村的荒山上實(shí)施大坑整地后造林，工程區(qū)造林面積233.3 hm2。林內(nèi)少量混交油松、側(cè)柏等樹(shù)種。該地區(qū)在試驗(yàn)結(jié)果分析時(shí)稱為地區(qū)4。

1.2 試驗(yàn)方法[4-6]

在荒山造林中使用的樟子松容器大苗，是指將樟子松2年生的裸根苗植入容器杯后在苗圃地培育2～3 a的容器苗（簡(jiǎn)稱“2＋2”，“2＋3”容器大苗）。本試驗(yàn)研究選用的造林方法包括“2＋3”樟子松容器大苗（方法1）、“2＋2”樟子松容器大苗（方法2）、當(dāng)年裝杯容器苗（方法3）、2年生裸根苗（簡(jiǎn)稱方法4）。隨機(jī)抽取30株樣樹(shù)進(jìn)行小樣本分析，每年10月下旬調(diào)查樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量，連續(xù)進(jìn)行5 a。方法1～3都是容器大苗造林方法，方法4是普通造林方法（對(duì)照）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

從2005年栽種后開(kāi)始測(cè)量地徑、樹(shù)高，一直持續(xù)到2010年。以跨年生長(zhǎng)量為分析對(duì)象，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的方差分析理論進(jìn)行計(jì)算[7]。在整理數(shù)據(jù)時(shí)，將不同方法作為列指標(biāo)、不同地區(qū)作為行指標(biāo)[8]，以此格式輸入Matlab 7.0進(jìn)行雙因子方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法與地區(qū)的耦合作用分析

從表1可以看出，各種方法之間、各個(gè)地區(qū)之間的差異都非常顯著，因?yàn)闄z驗(yàn)的顯著性水平全都是0或者幾乎為0。而在方法和地區(qū)的耦合方面，地徑和樹(shù)高2種指標(biāo)稍微有一些差別。從地徑指標(biāo)的結(jié)果來(lái)看，耦合的作用是顯著的，因?yàn)轳詈戏治龅娘@著性水平都低于0.05。所以單從地徑的指標(biāo)結(jié)果來(lái)看，可以斷定造林方法和地區(qū)之間存在強(qiáng)烈的耦合作用。從樹(shù)高指標(biāo)的結(jié)果來(lái)看，2007—2008年和2008—2009年增量結(jié)果的數(shù)據(jù)顯示出地區(qū)和方法之間的耦合作用并不明顯，但是其余年度的增量數(shù)據(jù)都顯示地區(qū)和方法的耦合作用是明顯的。因此，從總體上來(lái)看，地區(qū)和方法的耦合作用是明顯的，至于2個(gè)不明顯的結(jié)果可能是其他未知因素干擾造成的。

表1 方法和地區(qū)耦合作用的顯著性檢驗(yàn)結(jié)果

2.2 最佳組合分析[9-10]

2.1的分析結(jié)果說(shuō)明，方法和地區(qū)對(duì)樹(shù)木生長(zhǎng)的影響顯著，那么什么樣的方法和地區(qū)的組合可以得到樹(shù)木的最佳生長(zhǎng)結(jié)果，按照雙因子方差分析的延伸分析，最優(yōu)組合可以有4種可能。第一，因子A和交互作用A×B顯著，但因子B不顯著。第二，因子B和交互作用A×B顯著，但因子A不顯著。第三，交互作用A×B顯著，但因子A和因子B都不顯著。第四，因子A因子B和交互作用A×B均顯著。從表1可以看出，本研究面臨的問(wèn)題屬于第4種，這樣的問(wèn)題也可以用Matlab 7.0來(lái)分析，但是要自己編程序，通過(guò)自編程序得出的結(jié)果如表2所示。

由表2可知，地徑的分析結(jié)果很穩(wěn)定，最佳的組合是地區(qū)3＋方法1，即采用“2＋3”樟子松容器大苗的方法在平緩丘陵山地造林取得的效果最好。而樹(shù)高的分析結(jié)果具有一定的不穩(wěn)定性，2007年以后的分析結(jié)果都表明，地區(qū)3＋方法1是最佳組合，而2005—2006年和2006—2007年的增量數(shù)據(jù)結(jié)果卻說(shuō)明，地區(qū)1＋方法1是最佳組合。綜合地徑和樹(shù)高的全部結(jié)果認(rèn)為，地區(qū)3＋方法1是最佳組合。至于在樹(shù)高增量方面的差別，可能是其他未知因素干擾引起的。

表2 方法和地區(qū)的最佳組合計(jì)算結(jié)果

3 結(jié)論

在遼西半干旱地區(qū)水土保持的工作背景下，為了分析不同造林方法和立地條件對(duì)造林結(jié)果的影響，選擇4種典型的造林方法和立地條件進(jìn)行6 a的造林試驗(yàn)。結(jié)果表明，（1）不同造林方法對(duì)造林結(jié)果的影響極其顯著，說(shuō)明在遼西地區(qū)采用本研究中的4種方法一定會(huì)得到不同的樹(shù)木生長(zhǎng)結(jié)果。（2）不同地區(qū)對(duì)造林結(jié)果的影響也很顯著。說(shuō)明在各種因素一定的情況下，在遼西地區(qū)采用不同立地條件進(jìn)行植樹(shù)造林，一定會(huì)得到不同的造林結(jié)果。（3）方法與地區(qū)的耦合作用也很明顯，試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，采用樟子松2年生的裸根苗植入容器杯后在苗圃地培育3 a的容器苗種植在平緩丘陵山地樹(shù)木的生長(zhǎng)速度較快，這是地區(qū)與方法的最佳組合。（4）本研究把樹(shù)高和地徑作為評(píng)價(jià)樹(shù)木生長(zhǎng)情況的指標(biāo)，但是它們?cè)诜治鲞^(guò)程中穩(wěn)定性不同，地徑的數(shù)據(jù)分析結(jié)果比較穩(wěn)定，但是樹(shù)高的數(shù)據(jù)分析結(jié)果出現(xiàn)了一些反復(fù)。說(shuō)明衡量樹(shù)木生長(zhǎng)的不同指標(biāo)對(duì)不同培育方法和地區(qū)的敏感程度不同，同時(shí)也說(shuō)明，如果想評(píng)價(jià)樹(shù)木的生長(zhǎng)狀況，不宜只采用單一的指標(biāo)來(lái)判斷，至少應(yīng)該采用2個(gè)以上的指標(biāo)。

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