樟樹林不同密度對南方紅豆杉幼林的影響

蘭健花 馮立新

（廣西生態(tài)工程職業(yè)技術學院，廣西 柳州 545004）

0 引言

南方紅豆杉又稱美麗紅豆杉、紅榧、紫杉，是紅豆杉科紅豆杉屬的一個種，屬國家I 級保護植物，在地球上已有250 萬a 的歷史。自20 世紀70 年代美國科學家從短葉紅豆杉樹皮中提取抗癌藥物——紫杉醇以來，紅豆杉屬植物備受人們的關注。南方紅豆杉野生資源十分稀少，遠遠滿足不了市場需求。提高南方紅豆杉人工造林的成活率和生長量，可以逐步滿足對南方紅豆杉人工林原料的市場需求，有助于保護南方紅豆杉天然林種群和擴大南方紅豆杉人工林種群規(guī)模，對南方紅豆杉在林業(yè)、林產化工、醫(yī)藥等方面得以推廣應用具有重要意義。南方紅豆杉為常綠喬木，高可達30 m，胸徑可達1 m，其主根不明顯，側根發(fā)達，須根細小密集呈透明狀，十幾年生的樹木側根呈現(xiàn)網絡狀結構。南方紅豆杉屬于淺根性植物，耐陰性強，對光照的要求為中等（幼樹喜陰）。因此，在南方紅豆杉人工林的營造中，考慮混交樹種及混交密度尤其關鍵。

隨著物質生活水平的提高及人們對環(huán)保、健康等的重視，具有“黃金樹、保健樹、長壽樹、富貴樹”之稱的南方紅豆杉越來越受到青睞。在廣西壯族自治區(qū)（以下簡稱廣西），自2011 年開始，政府部門就大力發(fā)展種植南方紅豆杉，在2011 年至2014 年的“千萬珍貴樹種進農家”的活動中，南方紅豆杉數量占比約為20%。但由于缺乏可借鑒的栽培技術和管理經驗，紅豆杉成活率較低，收益甚微。筆者將南方紅豆杉與不同密度的樟樹進行混交栽培，通過測定在不同密度的樟樹林中南方紅豆杉樹高、地徑及保存率的變化，研究找出適合南方紅豆杉的生長環(huán)境，以期為南方紅豆杉人工林的栽培和管理提供一定的 參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

南方紅豆杉與樟樹混交栽培試驗地位于廣西柳州市柳北區(qū)沙塘鎮(zhèn)，北緯24°28′05″，東經109°23′02″，海拔129 m，年均氣溫20.1 ℃，極端高溫39.4 ℃，極端低溫-5.8 ℃，年均降水量 1 429.7 mm，年均空氣相對濕度78%。土壤為酸性紅壤，土層厚度≥100 cm。

1.2 試驗材料

2016 年4 月種植樟樹，種源為當地鄉(xiāng)土樹種，樟 樹 林 密 度 有3 種，即3.0 m×2.0 m（A）、 2.0 m×2.0 m（B）、1.5 m×2.2 m（C）。2017 年4 月，在3 種密度的樟樹林行間種植南方紅豆杉，南方紅豆杉的株距為1.5 m，5 月檢查成活率及補植。種植南方紅豆杉時，樟樹高度約1.5 m，南方紅豆杉苗為二年生容器苗，苗高約0.4 m，種源地是湖南省永州市。每個處理設3 個重復，每個重復約300 m。南方紅豆杉種植當年10 月除草松土撫育。2018 年4 月開始第一次施肥，肥料是氮、磷、鉀質量比為15 ∶15 ∶15的復合肥，每株施肥250 g，在樹冠滴水線外兩邊挖施肥溝，深約15 cm，將肥料與溝內土壤充分混合，施肥后回填表土。每年施肥1 次，一般在3—4 月進行，連續(xù)施肥3 a。

1.3 數據測定

自2018 年開始，每年11 月檢查不同密度樟樹林中南方紅豆杉苗的保存率，并測定其樹高和地徑，連續(xù)檢查測定3 a。2020 年11 月除了完成保存率檢查和地徑測定外，同時檢測了3 種樟樹林密度中南方紅豆杉樹根、樹皮和樹葉的紫杉醇含量。采用Excel 2010 和DPS 軟件進行統(tǒng)計分析，采用LSD 多重比較法分析數據間的差異顯著性。為了更準確地反映試驗結果，樹高、地徑及紫杉醇含量的數據分析統(tǒng)一采用第3 年（2020 年11 月）測定所得。

2 結果與分析

2.1 樟樹林不同密度對南方紅豆杉樹高的影響

表1 數據表明，樟樹林不同密度與南方紅豆杉樹高的關系密切，紅豆杉樹高從大到小的樟樹密度排序為3.0 m×2.0 m ＞2.0 m×2.0 m ＞2.0 m× 1.5 m（A ＞B ＞C）。樟樹密度為3.0 m×2.0 m 時，南方紅豆杉的樹高最大，平均樹高是2.0 m；樟樹密度為2.0 m×1.5 m 時，南方紅豆杉樹高最小，平均樹高只有1.5 m；樟樹密度為2.0 m×2.0 m 時，南方紅豆杉平均樹高是1.6 m。從方差分析結果（表2）可知，在0.05 水平上密度A 與密度B、C 之間南方紅豆杉樹高有顯著差異，密度B 與密度C 之間南方紅豆杉樹高無顯著差異；在0.01 水平上三者無顯著 差異。

表1 不同密度對樹高的影響 m

表2 密度與樹高方差分析

2.2 樟樹林不同密度對南方紅豆杉地徑的影響

表3 數據可知，不同樟樹林密度與南方紅豆杉地徑的關系密切，南方紅豆杉地徑從大到小的樟樹密度排序為3.0 m×2.0 m ＞2.0 m×2.0 m ＞2.0 m×1.5 m （A ＞B ＞C）。樟樹密度為3.0 m×2.0 m 時，南方紅豆杉的地徑最大，平均地徑是3.3 cm；樟樹密度為 2.0 m×1.5 m 時，南方紅豆杉地徑最小，平均地徑只有2.6 cm；樟樹密度為2.0 m×2.0 m 時，南方紅豆杉平均地徑是2.8 cm。從方差分析結果（表4）可知，在0.05水平上密度A 與密度B、C 之間南方紅豆杉地徑有顯著差異，密度B 與密度C 之間南方紅豆杉地徑無顯著差異；在0.01 水平上三者無顯著差異。

表3 不同密度對地徑的影響 cm

表4 密度與地徑方差分析

2.3 樟樹林不同密度對南方紅豆杉紫杉醇含量的影響

從表5 數據可知，在不同密度樟樹林里南方紅豆杉各部位紫杉醇的含量與相關的報道一致，樹根含量最高，平均含量為505.4 μg/g；其次是樹皮，平均含量為30.6 μg/g；樹葉含量較少，平均含量為15.1 μg/g。方差分析表明（見表6 ～ 8），各樟樹密度間的南方紅豆杉樹根、樹皮和樹葉紫杉醇含量無顯著變化。原因可能是南方紅豆杉紫杉醇含量比較少，空間的變化對其含量的影響不明顯。

表5 不同密度對紅豆杉各部位紫杉醇含量的影響 μg/g

表6 密度與根紫杉醇含量方差分析

表7 密度與樹皮紫杉醇含量方差分析

表8 密度與樹葉紫杉醇含量方差分析

2.4 樟樹林不同密度對南方紅豆杉保存率的影響

從表9 可知，不同密度樟樹林與南方紅豆杉成活后在第一、第二、第三年的保存率關系密切，第一年南方紅豆杉保存率從高到低的樟樹密度排序為 2.0 m×1.5 m ＞2.0 m×2.0 m ＞3.0 m×2.0 m（C ＞B ＞A）。樟樹密度為2.0 m×1.5 m 時，南方紅豆杉當年的保存率最高，平均保存率為94.7%；樟樹密度為3.0 m×2.0 m 時，南方紅豆杉當年的保存率最低，平均保存率為85.1%；樟樹密度為2.0 m×2.0 m 時，南方紅豆杉當年保存率為90.6%。第二年南方紅豆杉的保存率發(fā)生了不一樣的變化，雖然南方紅豆杉第二年保存率從高到低的樟樹密度排序還是2.0 m×1.5 m ＞ 2.0 m×2.0 m ＞3.0 m×2.0 m（C ＞B ＞A），但保存率降低的幅度不一樣，密度越大降幅越大。密度A 從保存率85.1%降到82.1%，降低了3.0 個百分點，密度B 從90.6%降到84.3%，降低了6.3 個百分點，密度C 從94.7%降低85.6%，降低了9.1 個百分點。第三年南方紅豆杉保存率發(fā)生了更大的變化，第三年南方紅豆杉保存率從高到低的樟樹密度排序為密度3.0 m× 2.0 m ＞2.0 m×2.0 m ＞2.0 m×1.5 m（A ＞B ＞C）。

由于南方紅豆杉保存率逐年下降，且下降的幅度與樟樹的密度呈正相關，故第三年南方紅豆杉保存率的高低對應于樟樹林密度的位置排序已發(fā)生了改變。由此可預見未來數年，隨著樟樹和紅豆杉的不斷生長，郁閉度不斷提高，樟樹的密度對紅豆杉的影響越大。由方差分析表（見表10、表11、表12）可知，第一年南方紅豆杉的保存率在密度C 與密度B 之間有顯著差異，且密度C、密度B 與密度A 之間有極顯著差異。第二年南方紅豆杉的保存率在密度C 與密度B 之間已無顯著差異，但在密度C 與密度A 之間有顯著差異。第三年南方紅豆杉的保存率在密度A 與密度B、密度C 之間都有顯著差異，密度B 與密度C已無顯著差異。南方紅豆杉的保存率在第一、第二、第三年都有顯著差異，第一年的保存率達極顯著差異水平，只是第一年和第三年影響的對象發(fā)生了改變，第一年南方紅豆杉保存率最低的樟樹林密度A 到第三年變成保存率最高的密度。

表10 第一年密度與保存率的方差分析

表11 第二年密度與保存率的方差分析

表12 第三年密度與保存率的方差分析

3 結論

樟樹林不同密度對南方紅豆杉樹高有顯著影響。在不同的樟樹密度中，南方紅豆杉樹高從大到小的排序 為3.0 m×2.0 m ＞2.0 m×2.0 m ＞2.0 m×1.5 m （A ＞B ＞C）；樟樹密度為3.0 m×2.0 m 時，南方紅豆杉樹高是樟樹密度為2.0 m×1.5 m 時紅豆杉樹高的133.3%。

表9 不同密度對紅豆杉保存率的影響 %

樟樹林不同密度對南方紅豆杉地徑有顯著影響。在不同的樟樹密度中，南方紅豆杉地徑從大到小的排序為3.0 m×2.0 m ＞2.0 m×2.0 m ＞2.0 m× 1.5 m（A ＞B ＞C）；樟樹密度為3.0 m×2.0 m 時南方紅豆杉地徑是樟樹密度為2.0 m×1.5 m 時紅豆杉樹地徑的126.9%。

方差分析表明，各樟樹密度間南方紅豆杉樹根、樹皮和樹葉紫杉醇含量無顯著變化。

樟樹林不同密度對南方紅豆杉的保存率有顯著影響。在不同的樟樹密度中，南方紅豆杉第一年保存率從高到低的排序2.0 m×1.5 m ＞2.0 m×2.0 m ＞ 3.0 m×2.0 m（C ＞B ＞A）；樟樹密度為2.0 m× 1.5 m 時南方紅豆杉保存率是樟樹密度為2.0 m× 2.0 m 時南方紅豆杉保存率的104.5%，是樟樹密度為3.0 m×2.0 m 時南方紅豆杉保存率的111.3%。第三年南方紅豆杉的保存率從高到低的排序為3.0 m× 2.0 m ＞2.0 m×2.0 m ＞2.0 m×1.5 m（A ＞B ＞C）；樟樹林密度為3.0 m×2.0 m 時，南方紅豆杉保存率是樟樹林密度為2.0 m×1.5 m 時，南方紅豆杉保存率的112.2%。

試驗表明，南方紅豆杉的樹高和地徑在樟樹密度為3.0 m×2.0 m 時最高，第三年保存率也是在樟樹密度為3.0 m×2.0 m 時的表現(xiàn)最高。雖然南方紅豆杉各部位紫杉醇含量在樟樹的不同密度中無顯著變化，但南方紅豆杉的樹高和地徑及保存率越高，獲得紫杉醇的總量也就越大。由此可知，在密度為3.0 m×2.0 m 的樟樹林里混交栽培南方紅豆杉獲得紫杉醇總量最高。綜上所述，南方紅豆杉與密度為3.0 m×2.0 m 的樟樹林混交栽培效果較好。

4 討論

由不同密度樟樹林中南方紅豆杉的樹高和地徑表現(xiàn)結果可知，南方紅豆杉幼林雖然耐陰，但光照仍然是影響其生長量的主要因素之一。在郁閉度低于0.6 的條件下，南方紅豆杉的樹高和地徑是隨光照度的提高而提高的。即在郁閉度低于0.6 的條件下，南方紅豆杉各項指標的生長量與光照度成正比。在不同密度的樟樹林，里南方紅豆杉各部位單位質量的紫杉醇含量無顯著變化，原因可能是南方紅豆杉的紫杉醇含量比較少，空間的變化不足以使其含量有明顯的變化，但枝葉產量的變化，也間接影響紫杉醇產量的變化。

從試驗第一、第二年、第三年紅豆杉保存率的變化可知，南方紅豆杉幼林較耐陰，光照太強使其成活率和保存率都得不到保障，但是太過蔭蔽，上層樹種的郁閉度太大，也會抑制其生存生長。在試驗種植南方紅豆杉當年，樟樹高度只有1.5 m，密度為3.0 m× 2.0 m 的樟樹林郁閉度還達不到0.5，故種植當年成活率和保存率偏低。相同高度的樹種，密度越大，郁閉度就越高，故在密度為1.5 m×2.0 m 的樟樹林里種植南方紅豆杉，當年的成活率和保存率都比較高。但隨著樟樹生長，林內郁閉度不斷增大，不斷影響著林下紅豆杉的生存生長。到第三年，密度為1.5 m×2.0 m的樟樹林郁閉度已在0.8 以上，嚴重影響南方紅豆杉的生長，導致南方紅豆杉逐漸枯萎死亡，保存率明顯低于密度為3.0 m×2.0 m 的樟樹林。

在生產上，應該選擇郁閉度在0.5 ～0.6 的環(huán)境種植南方紅豆杉，當保證紅豆杉穩(wěn)定成活，每隔一兩年對上層樹種進行間伐，使林內郁閉度始終保持在0.5 ～0.6，這樣最有利于南方紅豆杉的生長。