種植密度對大葉意楊苗木生長和質量的影響

代君雅

(河南省洛陽市欒川鄉人民政府，河南 洛陽 471500)

1 引言

意楊屬楊柳科楊屬植物，原產于意大利，1958年引入我國。意楊生長快速，枝條開展，葉大蔭濃，適合用作防風林，也可用作綠蔭樹和行道樹，能很快地形成綠化景觀[1]。

栽培密度是影響苗木冠層結構及生長發育的直接影響因素[2]，合理的育苗密度能夠提高苗木抗逆性和質量，形成高效的冠層群體[3]。有研究表明，合理密植是協調樹木對光溫水等環境資源利用率的有效途徑，可以充分利用生態因子，改善林地的養分運輸、物質積累，從而發揮更大的生態效益。合理的種植密度也是樹木種群構建的關鍵，使得植株根系能夠充分吸收土壤養分和水分，從而促進植株生長。種植過程中，密度過低或過大都不利于育苗[6]，密度過低導致空間資源的浪費，密度過大不僅浪費苗木資源，還會導致林地通風透光能力較差，容易引起病蟲害的發生，導致林分長勢弱、林況差[7]。劉菊[8]研究表明，枝下高隨林分密度的增大而增加，樹高有微弱增大的趨勢，而冠幅、胸徑均與林分密度呈顯著負相關關系。王翰琛等[9]研究表明，低密度種植和管理，有利于林木均衡生長，提高大徑材產量。高密度種植下，隨著累積間伐強度的增強，生長優勢增加，有利于收獲大徑材。郭寶林[10]研究表明，隨著造林密度的增大，油松基徑、枝長、分枝角均逐漸減小，平均胸徑、枝條數量呈逐漸降低的趨勢，應根據培育目的調整造林密度，以提高木材質量。因此，本試驗以大葉意楊為試驗材料，設置4個種植密度，研究大葉意楊生長特性和營養狀況，為大葉意楊的人工培育提供參考。

2 試驗方法

2.1 試驗地點及材料

試驗于2019年在江蘇省鹽城市東臺市梁垛鎮進行，該地屬亞熱帶和暖溫帶的過渡區，季風顯著，四季分明，降水量1061.2 mm，雨量集中，雨熱同季，年平均氣溫15.0℃，無霜期220 d，日照2130.5 h，冬冷夏熱，春溫多變，秋高氣爽，日照充足。試驗用意楊苗為3個月的組培苗，苗高約6 cm，地徑約1.3 mm。

2.2 實驗設計

試驗采用完全隨機設計，設置4個種植密度，分別為32000株/hm2、38000株/hm2、46000株/hm2、52000株/hm2，采用帶狀配置，2行1帶，窄行距0.6 m，寬行距1 m，每處理設置3次重復，在2019年5月份進行移栽，定期進行澆水，及時除草。在8月份進行施肥，每株施復合肥50 g，生長期間進行統一管理，在11月中旬進行取樣和各指標的測定。

2.3 測定指標及方法

2.3.1 生長特性的測定

在11月中旬，各處理隨機選取5株長勢一致的意楊植株，分別用刻度尺測定苗高，用游標卡尺測定地徑，并將測量的幼苗連根取出，用清水沖洗干凈表面泥土，然后進行烘干，測定各部位生物量。

2.3.2 葉面積指數和光截獲量的測定

在傍晚時分，用LAI-2200冠層分析儀45°遮蓋帽測量葉面積指數，每個處理測定4次。同時分別在地表(距地表5 cm處)、中層(株高1/2處)和上層(距樹頂 10 cm)測定有效輻射，并根據LI=(I0-I)/I0計算截獲量，I0為冠層頂部瞬時PAR，I為測定層的瞬時PAR。

2.3.3 養分含量的測定

將測定干物質后的各部位樣品進行粉碎，并用0.25 mm篩進行篩選，分別用凱氏定氮法、鉬藍比色法和火焰光度計法測定全氮、全磷和全鉀含量。

2.4 數據分析方法

測定數據采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0版軟件進行處理和分析，多重比較釆用Tukey法。

3 結果與分析

3.1 種植密度對大葉意楊生長特性的影響

由表1可知，大葉意楊生長特性受種植密度影響較大，苗高隨密度的增加呈逐漸升高的趨勢，T4處理的苗高最高，表現為T4>T3>T2>T1，各處理間差異均顯著。地徑隨密度的增加呈逐漸減小的趨勢，表現為T1>T2>T3>T4，T1和T2處理間差異不顯著，T1處理的地徑最大。隨密度的增加，大葉意楊葉生物量呈先增加后減少的趨勢，各處理表現為T3>T2>T4>T1，在T3處理時達到最大值，顯著高于其它處理，T1處理最低。莖生物量隨密度的增加呈先增加后減少的趨勢，各處理表現為T2>T3>T1>T4，在T2處理時達到最大值，T4處理最低。根系生物量變化趨勢和莖生物量相似，隨密度的增加呈先增加后減少的趨勢，各處理表現為T2>T3>T1>T4，在T2處理時達到最大值，顯著高于其它處理。

表1 種植密度對大葉意楊特性的影響

3.2 種植密度對大葉意楊葉面積指數和光能截獲率的影響

由圖1可知，不同密度對大葉意楊葉面積指數和光能截獲率有顯著影響，其中葉面積指數隨密度的增加呈逐漸升高的趨勢，在T4處理時達到最大值，T1處理葉面積指數最低，表現為T4>T3>T2>T1，T4和T3處理沒有顯著差異，其它處理間差異均顯著。光能截獲率變化趨勢和葉面積指數相似，表現為T4>T3>T2>T1，T4處理和T3處理沒有顯著差異。

圖1 種植密度對大葉意楊葉面積指數和光能截獲率的影響

3.3 種植密度對大葉意楊養分含量的影響

由表2可知，大葉意楊生長特性受種植密度影響較大，其中葉片氮素隨密度的增加呈先升高后降低的變化趨勢，表現為T2>T3>T4>T1，處理間差異均顯著，T2處理最高。磷含量表現為T3>T2>T1>T4，T3處理最高，和T2處理間沒有顯著差異，其它處理間差異均顯著。葉片各處理鉀含量差異均不顯著。

表2 種植密度對大葉意楊養分含量的影響 g/kg

莖干氮素含量隨密度的增加呈先升高后降低的變化趨勢，表現為T3>T4>T2>T1，在T3處理時達到最大值，顯著高于其它處理，T2和T3處理間沒有顯著差異。莖干磷含量隨密度的增加呈先升高后降低的變化趨勢，表現為T2>T1>T3>T4，各處理間差異均顯著。鉀含量表現為T3>T1>T2>T4，T1和T2處理間沒有顯著差異，其它處理間差異均顯著。

根系氮含量隨密度的增加呈先升高后降低的變化趨勢，表現為T2>T3>T4>T1，在T2處理時達到最大值，顯著高于其它處理，T1和T4處理間沒有顯著差異。根系干磷含量隨密度的增加呈先升高后降低的變化趨勢，表現為T2>T3>T1>T4，T2和T3處理間沒有顯著差異各處理間差異均顯著。鉀含量表現為T3>T1>T4>T2，T3和T2處理間差異顯著，其它處理間沒有顯著差異。

4 討論

在苗木造林過程中，密度配置是影響造林質量的關鍵[11]，種植密度對苗木最直接的影響是苗高、莖粗等形態特征[12]，進而影響苗木化學反應和生物代謝[13]。有研究表明，合理密度配置是充分發揮種群優勢的重要措施，也是保證苗木生長的關鍵[14]，生長指標是評價苗木質量最直觀的方法[15]，Magee等[16]研究表明，同種樹木的密度越高，幼苗存活的概率越低。本研究結果表明，38000株/hm2時，意楊的地徑較粗，葉片生長量較大，莖和根系的單株生物量最多，說明在該密度栽培下幼苗生長較好，主要是由于在合適的密度條件下，根系和植株生長空間得到保證，植株能夠充分吸收養分和水分。本研究表明，隨著密度的增加，意楊葉面積指數和光能截獲率呈逐漸升高的趨勢，主要是由于密度的增加，苗木基數增加，使得總葉面積數量和光能截獲率增加。

植株在進行形態建成的器官分化過程中，對氮磷鉀等營養元素的吸收至關重要[17]，植物體內營養元素的含量直接影響植株的生長狀況[18,19]，研究認為，養分含量越高說明植株吸收能力越強[20]。本研究結果表明，隨密度的增加，苗木各器官氮磷鉀并沒有呈逐漸降低的趨勢，說明適宜的種植密度能夠促進養分的吸收、轉化和積累。本研究中，在種植密度為38000株/hm2時，意楊葉片氮磷鉀含量最高，莖磷含量最高，根系氮磷含量最高，主要是在該密度條件下提高了根系單位面積養分的吸收利用能力。因此在種植密度為4000株/hm2時，植株生長較好，養分含量較高，是意楊較為適宜的種植密度。