●張麗娜
(甘肅省小隴山林業保護中心觀音林場 甘肅 天水 741020)
紅豆杉(Taxuschinensis(Pilger)Rehd.),為紅豆杉科紅豆杉屬常綠喬木或灌木。紅豆杉葉常綠,樹形優美,是優良的觀賞灌木,可作庭園置景樹。其木材防腐力強,硬度大,結構細致,紋理均勻,韌性強,是家具、建筑、工藝品的優良用材。具有極高的生態、經濟價值[1]。
環境是影響并決定植物物種分布、種群數量的主要因素,只有在適宜的環境條件下,植物才能夠正常生長發育[2]。研究表明,在不同立地條件下由于光照、溫度、水分等因素存在明顯差異,會影響植物生長發育和物質合成[3]。龍鵬等[4]研究表明,不同立地因子對棕櫚人工林生長影響較大,坡下部優于坡中、上部,在陽坡的生長優于陰坡,坡下部優于坡中、上部,生長、產量指標均隨海拔的升高而降低。閔梓驍等[5]研究表明,沙棘的生長指標及存活率表現為陰坡>陽坡,不同坡位表現為坡底>坡中>坡頂。紅豆杉喜生長于海拔300~1600 m的山坡、溝谷、河邊的陰濕處,受外界環境影響較大。有關立地條件對紅豆杉生長影響的研究較少,因此,本試驗設置4個立地條件,分析紅豆杉幼苗生長和光合特性變化特征,為紅豆杉幼苗栽培管理和造林選地提供參考。
試驗在甘肅省小隴山林業保護中心觀音林場林區內進行,地處秦嶺西段南坡、小隴山林區腹地、嘉陵江上游。地理坐標105°57'~106°09'E,34°07'55"~34°21'38"N,屬中山峽谷地貌,峰谷高差300~400 m,平均坡度38°,海拔1000~2330 m。屬大陸半濕潤性季風氣候,年均氣溫12℃,年均降水量700 mm,年均蒸發量1290.5 mm,年均日照時數2090 h,極端最高氣溫39℃,極端最低氣溫-23℃,最大凍土深度37 cm,年均無霜期170 d。森林覆蓋率93.8%,本地區屬針闊混交林地帶,建群種為殼斗科的落葉樹種。境內植被種類繁多,已載明的有苔蘚、蕨類、裸子、被子植物171科,820屬,2500多種。本區野生動物有哺乳類、爬行類、兩棲類、魚類、飛禽類、昆蟲類等55科,326種。
試驗樣地于2018年進行造林,種植2年生紅豆杉幼苗,株行距為1 m×1 m,造林后進行撫育、澆水、施肥和補苗,2021年進行樣地設置,根據海拔、坡位、坡度和坡向選擇4個不同立地條件的樣地,樣地條件見表1,每塊樣地30 m×30 m,為保證試驗結果準確性,除了關鍵立地因素外其他生態因子盡量相近。

表1 標準樣地基本概況
1.3.1 紅豆杉幼苗生長指標測定于2021年8月每個樣地選擇10株,進行紅豆杉生長指標的測定,分別用塔尺測定株高,用游標卡尺測定莖粗,測定南北方向冠幅取平均值。
1.3.2 紅豆杉幼苗光合特性的測定選擇晴朗天氣08∶30~11∶30,使用Li-6400便攜式光合測定系統(LI-COR,Inc,USA)測定水曲柳葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Cr)、蒸騰速率(Tr)和胞間二氧化碳濃度(Ci)光合參數。重復3次取平均值。
調查和測定數據用Excel 2010進行整理,采用SPSS 24.0進行差異顯著性分析。
不同立地條件下紅豆杉幼苗生長特征,見表2。

表2 不同立地條件下紅豆杉幼苗生長特征
由表2可知,立地條件對紅豆杉幼苗生長有顯著影響。株高、地徑和冠幅表現為樣地1>樣地3>樣地2>樣地4,處理間差異均顯著,隨著海拔的升高,株高、地徑和冠幅降低,表明海拔影響紅豆杉的生長,海拔越高,紅豆杉長勢越差。樣地3和樣地2海拔相近,坡向分別為北和東北,樣地3株高、地徑和冠幅均為高于樣地2,說明坡向也是影響紅豆杉幼苗生長的重要立地條件。
不同立地條件下紅豆杉幼苗光合特性,見表3。

表3 不同立地條件下紅豆杉幼苗光合特性
由表3可知,立地條件對紅豆杉幼苗光合特性有顯著影響。凈光合速率表現為樣地1>樣地3>樣地2>樣地4,處理間差異均顯著。隨著海拔的升高,凈光合速率降低,樣地3和樣地2海拔相近,坡向分別為北和東北,樣地3株高、地徑和冠幅均為高于樣地2。氣孔導度表現為樣地1>樣地2>樣地3>樣地4,處理間差異均顯著。胞間二氧化碳表現為樣地4>樣地2>樣地3>樣地1,處理間差異均顯著。蒸騰速率變化趨勢與凈光合速率相似。整體來說,海拔是影響紅豆杉幼苗光合特性的主要因素。
森林的立地條件與森林林木生長之間息息相關。造林過程中要根據當地環境條件、地勢地形做好立地條件的前期分析,是決定造林成功與否的關鍵[6]。大量研究表明,海拔、坡度和坡向是影響人工林生長的主要因素[7]。同時還要結合土壤狀況分析其與林木樹高、胸徑等生長指標之間的關系,以確保人工林正常生長[8]。本研究結果表明,立地條件對紅豆杉幼苗生長有顯著的影響,株高、地徑、冠幅和凈光合速率表現為樣地1>樣地3>樣地2>樣地4,隨著海拔的升高,株高、地徑、冠幅和凈光合速率降低,可能是由于高海拔大氣結構、溫度以及土壤水分之間存在差異,影響紅豆杉幼苗的生長。樣地3和樣地2相近,坡向分別為北和東北,樣地3株高、地徑和冠幅均高于樣地2。主要是由于光照強度是紅豆杉幼苗生長的控制性環境因子,紅豆杉幼苗在蔭蔽條件下正常生長發育,而北坡相比東北坡光照減少,從而有利于紅豆杉幼苗生長。
綜合比較,4種立地條件下紅豆杉幼苗存在顯著差異,隨著海拔的升高,幼苗株高、莖粗、冠幅和凈光合速率呈逐漸降低的趨勢,在海拔相近樣地北坡向顯著優于東北坡向,說明海拔和坡向是影響紅豆杉幼苗生長和光合特性的主要因素,在造林過程中應該充分考慮。