金沙江干热河谷造林树种苗育苗密度研究

金沙江干热河谷造林树种苗育苗密度研究_干热河谷植被恢复

金沙江干热河谷造林树种苗育苗密度研究

张春华¹，李昆¹，曾觉民²，崔永忠¹

(1.中国林业科学研究院资源昆虫研究所，昆明650224；2.鹤庆县林业局，云南671500)

摘　要:研究不同育苗密度水平下培育百日生苗川楝、银合欢、苏门答腊金合欢等金沙江干热河谷上段退耕还林区3个主要造林树种裸根苗的苗术质量和经济效益。在其他培育措施不变的情况下，育苗密度是决定苗术质量的主要因素。随着育苗密度的增大，苗术的总体质量下降，以低密度时为佳。3个参试树种的一级苗产量在75株/m²、100株/m²、75株/m²时最高，虽然此时的净收入不是最大值，但投入/产出值最大，这是育苗单位最关心的问题之一；二、三级苗产量随密度而增加，密度为150株/m²时三级苗百分率接近国家标准15%的许可界限。结合造林工作的需求和育苗单位的经济效益，此3个树种在裸根苗培育时的密度以75株/m²、100株/m²、75株/m²为最优。

关键词:金沙江干热河谷；苗木质量；生产效益

合理播种密度是改善苗术质量的关键，是直接调节因子，它是控制群体生长及苗木生长对微环境要求的标志^［1－2］。树种川楝(Melia toosendan Sieb.et Zucc)、银合欢(Leucaena leucocephala cv.Salvador)、苏门答腊金合欢〔Acacia glauca(L.)Moelichl〕现已成为金沙江干热河谷地区进行退耕还林等生态恢复工程项目的重要造林树种^［3］，对它们的栽培已积累了一定的经验。许多研究证实，高质量的苗木不仅会提高造林成活率，而且还会产生长期的经济效益。育苗密度对苗木质量影响很大^［4－6］。我国对各种造林树种苗木质量标准已有明确规定，要求尽可能用一级苗造林。但由于大多数苗圃往往以生产尽可能多的苗木来获取高经济效益为其主要经营目标，而用苗单位或由于对苗木质量的长期影响认识不足，因而对造林苗木的质量要求不严。所以以较高密度培育裸根苗已是较普遍的现象。本研究探讨了以不同密度水平培育百日生川楝、银合欢、苏门答腊金合欢裸根苗苗生长的密度效应与苗期群体的受光程度、苗木质量的关系，并对苗木产量和经济进行了分析，以确定培育高质量苗木的适宜密度。

1　试验地自然概况

鹤庆县位于云南省西北部，大理白族自治州北部，而试验区在金沙江西岸的黄坪镇，海拔13500m地带。该地区年平均温度18.5～20.4℃，极端高温42～38℃，极端低温2～3℃，最冷月平均气温10～13℃最热月平均气温24～26℃，＞10℃的有效积温6752.5～7446℃；平均降雨量600～800mm，雨季(6～10月)降雨量占94%，年蒸发量3685mm；年日照时数2072～2429小时，平均日照5.7～6.8个小时，该地区土壤类型主要是燥红土。苗圃地土层60～110 cm，pH 6～6.5，表层土含N 0.41%、P 0.29%、K 3.17%，富含腐殖质。

2材料与方法

2.1　试验设计

育苗密度:25株/m²(1)、50株/m²(2)、75株/m²(3)、100株/m²(4)、125株/m²(5)、150株/m²(5)，随机排列，重复3次。

2.2　材料与育苗

新银合欢和苏门答腊金合欢育苗材料分别于2003年采自元谋干热河谷和元江干热河谷，播种前用80℃的开水处理30分钟，后在清水中浸泡24小时；川楝是乡土树种，试验材料2003年在当地选择7～10年生的健壮母树于10月待果皮皱缩，变为黄白色时采收，采收后将果实浸泡3～4天，洗去果肉，并在阳光下暴晒(5～7天)至有90%以上的果核开裂，筛选颗粒饱满、颜色正常、无霉烂的种子，用0.3%的高锰酸钾溶液浸泡2h，冲洗干净后阴在清水中浸泡7天待播。播种前提前两个星期将土壤深翻，晒干，除杂，作高位苗床，以防止水淹，并施入一定量的普钙作为基肥，用0.3%的高锰酸钾溶液消毒。2004年2月11日播种，川楝播种深度3～5cm，银合欢和苏门答腊金合欢播种深度1～2㎝。在生长期间，按常规生产措施合理施肥，适时灌溉，防治病虫害。

2.3　苗木形态指标测定

生长期测定不同密度下苗木群体内的光合强度，5月中旬在各小区中央量测50株苗木的苗高和地径。在3个区组中每小区分别随机挖取10株苗木，尽量保持植株完整，洗净晾干后测量根、茎叶鲜重，在室内将样品烘干至恒重后称量干重。2005年2月28日进行苗木形态和苗木质量，包括株高、地径、高茎比、全株干重、地上部分干重和地下部分干重等方面的调查，并记录出圃苗木总数，每个处理调查30株。根据苗木质量^［7］(一年生川楝苗:地径＞1.30cm，苗高＞130cm的植株为一级苗；地径在0.9～1.30cm，苗高在90～130cm的植株为二级苗；地径＜0.9，苗高＜90cm的植株为三级苗)进行苗木分级处理。

2.4　数据分析

对各处理的形态指标进行方差分析和相关分析，对各处理中一级苗的形态指标进行比较。分析各处理与各等级苗木产量的关系，计算各等级苗产量的理论值，进行成本和效益分析，根据苗木质量和育苗的经济效益确定适宜的育苗密度。

3　结果与分析

3.1　不同密度下叶片遮阴度与受光量

从种子萌发开始到形成群体生长，其个体间自身调整叶片位置和数量，以获得最有利的光合场所，不同树种不同密度苗期生长的叶片遮阴程度有差异；随着密度的增加，川楝育苗密度在100粒/m²以下时的遮阴分别为:0.39、0.44、0.49、0.61；银合欢育苗密度在125粒/m²以下时的遮阴分别为:0.34、0.41、0.44、0.47、0.59；苏门答腊金合欢育苗密度在125粒/m²以下时的遮阴为:0.36、0.39、0.45、0.51、0.57；3个树种分别在100粒/m²、125粒/m²、125粒/ m²以上时，遮阴分别达0.84～0.91、0.89、0.92，叶片遮阴状况受到育苗密度的制约，此时由于光照不足，植株中下部的叶片出现枯黄甚至枯死现象。

群体密度结构是决定叶片数量、受光及生长态势的栽培性因子，3个树种均随着群体密度加大，受光下降(如图1)。川楝育苗密度在100株/m²密度以下时，3～6月份日受光量为13586lx、13334lx、11959lx、6299lx；当育苗密度增加到125株/m²、150株/m²时，3～6月份日受光量分别为1601lx、245lx，受光量分别只有密度100株/m²时的25.42%和3.90%。银合欢育苗密度在125株/m²密度以下时，3～6月份日受光量分别为14403lx、12700lx、11699lx、9398lx、7210lx；当育苗密度增加到150株/m²时，3～6月份日受光量平均为2240lx，受光量只有密度1125株/m²时的17.20%。苏门答腊金合欢育苗密度在125株/m²密度以下时，3～6月份日受光量分别为13125lx、12317lx、11759lx、10216lx、5915lx；当育苗密度增加到150株/m²时，3～6月份日受光量平均为1950lx，受光量只有密度125株/m²时的17.75%。

3.2　育苗密度对苗木形态质量的影响

育苗密度(粒/m²)

图1　育苗密与平均受光量的关系

表1　不同育苗密度苗木形态指标差异

不同密度下苗木形态指标的差异从方差分析结果看，3个树种不同密度对苗高、地径、高径比、全苗干重、地上部干重、叶干重、根干重等指标都有极显著影响，对根冠比的影响显著。几种密度间苗木的形态指标，都存在极显著或显著差异(见表1)。表明在其他经营措施相同的前提下，育苗密度对苗木的质量起决定性作用。从表1可知:3个参试树种单株高生长量先随密度的增加而下降，但随后有上升，而单株地茎、其他各生物量均随地茎的增加而下降，呈负相关性。据相关分析，苗高与密度的直线相关不显著似为抛物线关系，低密度和高密度水平的苗高较低，而中等密度的苗高较高。可以推测，在低密度时，苗木间竞争小，苗木各器官生长均衡，随密度增加，竞争加强，苗木趋向于向高生长，而密度过太，苗木的光合作用面积小，生长势弱，高生长也减小。

3.3　各级苗木产量与密度的关系

在低密度时，植物体幼苗对土壤肥力、水分、光线的利用不存在竞争关系，在育苗密度增加到一定程度时，个体间对这三要素的竞争不断加强，使得低(二、三级)质量苗木数量增加，高质量苗木(一级)数量减少，参试树种的一级苗百分率随密度增加而降低，呈负相关关系，二、三级苗百分率则随之增加，呈正相关关系(见表2)。

表2　参试各树种在不同育苗密度条件下树种各级苗木占总量的百分比

川楝育苗密度(株cm²)

图2　川楝一、二、三级苗木数量与育苗密度的关系

由于总产苗量和各级苗百分率变化的共同作用，3个参试树种各级苗的产量各有不同:川楝各级苗木的数量均随密度的增加而呈现近视线性型增加(如图2)，在育苗密度小于或等于75株/m²时，各级苗木数量急剧增加，且一级苗木增加的数量大于二级苗木，三级苗木增加的数量最少；当密度增加到75株/m²以后，一级苗木的数量呈现不规则的变化，总体趋势为下滑之势，但二、三级苗木的数量却以近似线性增加，只是二级苗木数量变化直线的钭率大于三级苗木。一级苗产量在育苗密度75株/m²时为最高达449174株/hm²；在密度为100株/m²时，二级苗木数量首次超过一级苗木数量，二者的差值为36218株/hm²，此后随着密度的增加二者的差值越来越大；当密度达150株/m²时，三级苗木的数量也超过一级苗木的数量，差值为115178株/hm²。

新银合欢各级苗木的数量均随密度的增加而呈现近视线性型增加(如图3)，在育苗密度小于或等于100株/m²时，各级苗木数量急剧增加，且一级苗木增加的数量大于二级苗木，三级苗木增加的数量最少；当密度增加到100株/m²以后，一级苗木的数量呈为下滑之势，但二、三级苗木的数量却以近似线性增加，只是二级苗木数量变化直线的钭率大于三级苗木。一级苗产量在育苗密度100株/m²时为最高达552376株/hm²；在密度为125株/m²时，二级苗木数量超过一级苗木数量，二者的差值为220985株/hm²，此后随着密度的增加二者的差值越来越大；当密度达150株/m²时，三级苗木的数量接近一级苗木的数量，差值仅为18310株/hm²。

苏门答腊金合欢一级苗木的数量随密度的增加而呈现近视二次曲线型增加(如图4)，在育苗密度为100株/m²时，一级苗木的数量达到最大值418609株/hm²，此时二级苗木的数量已超过一级苗木的数量，差值为37419株/hm²；当密度达150株/m²时，三级苗木的数量也大于一级苗木的数量，差值为61981/hm²。

在实际造林工作中，为了保证造林成活率和保存率，一般只用一级进行造林，在不影响造工作时可以将二级作为合格苗进行造林，当三级苗以至二级苗都作为不合格苗被淘汰时，这对于遗传材料和土地、劳动力都是极大的浪费。

银事欢育苗密度(株/cm²)

图3　银金合欢一、二、三级苗木数量与育苗密度的关系

苏门答腊金合欢育苗密度(株/cm²)

图4　苏门答腊金合欢一、二、三级苗木数量与育苗密度的关系

3.4　不同密度水平育苗的经济分析

在试验中对各种处理均按常规水平实施做床、施肥、防治病虫害、灌溉等，这些措施的经济投入是一个固定值，这里按该苗圃的常规生产投入总计为500元/亩。所不同的是随密度的不同，用种量、移植苗用工、起苗用工的变化所带来的成本的不同。在造林中，三级苗是淘汰对象。对合格苗木的要求有3种情况:一是在近年的国家造林项目中要求只采用一级苗造林；二是将一、二级苗分别论价用于生产；三是只剔除不合格苗(三级苗)，其余均为合格苗，不分级定价，统一种植，因此在经济分析中对3种情况进行分析。不同树种不同育苗密度下经济分析见表3。随着育苗密度的增加，参试树种总体投入不断增加，川楝从1691.4元增加到7190.6元，增加了425.12%；银合欢从1293.1元增加到4727.6元，增加了365.6%；苏门答腊合欢从1003.1元增加到3059.6元，增加了305%。参照当地3种参试树种的苗木价格为:一级苗0.25元/株；二级苗0.15元/株；合格苗0.1/株。3种不同的方法在不同的苗木定价条件下净收入等各项经济指标见表4。不论县一级的中心苗圃或是一般的育苗农户，都关心以最小的投入收得最大经济效益，在这三种苗木定价方式下，川楝、银合欢、苏门答腊金合欢在育苗密度分别为75株/m²、100株/m²、75株/m²时，净产值和总产苗量不是最大值，但投入/产出比均为最大。

表3　不同育苗密度下的经济分析

表4　不同树种不同育苗密度下的经济分析

注:种子用量=密度×667/每㎏种子数量；当地用工价为15.00元/工。川楝每公斤有750粒种球，每公斤价格为2.50元；银舍欢每公斤有20000粒种子，每公斤价格为34.00元；苏门答腊金合欢每公斤有69440粒种子，每公斤价格为40.00元。

4　结论

(1)苗木的形态质量与育苗密度有着极为密切的关系。育苗密度增加，叶片遮阴度增加与受光量减少，从而苗木的总体质量下降。虽然随着密度的增加，达到一级苗标准的苗木绝对数量在一定范围内可以增多，但在不同密度时所培育的一级苗其质量是不同的，以低密度的为佳。

(2)适宜的育苗密度应根据生产苗木的质量、可种植苗木的数量和生产效益权衡来确定。单就经济效益而言，3个参试树种的育苗密度在300株/m²时为最高。但是按林业生产全过程，还应考虑苗木质量对长期造林效益的影响，通过对中国林业科学研究院资源昆虫研究所在金沙江干热河谷造林的经验与总结，用二级苗木造林效果明显不如用一级苗木造林，笔者认为在工程造林，特别是在金沙江干热河谷区的工程造林区，不宜选用二级苗木造林。据前分析，苗木质量与育苗密度呈负相关，自然密度越小，苗木质量越高，但不能不考虑育苗农户和苗圃的经济收入，结合这几方面的因素，川楝的育苗密度75株/m²、银合欢育苗密度为100株/m²和苏门答腊金合欢的育苗密度为75株/m²为佳。

参考文献

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［7］中国林业标准汇编(种苗卷)［M］.北京:中国标准出版社，1998.

Study on Seedbed Density of six Spescies in hot－dryValley of Jinsha river

ZHANG chun hua¹，LI kun¹，ZHEN jueming²，CUI yongzhong¹

(1.Research Institute of Research Insects，CAF，Kunming 650224；2.South－West Forestry College)

Abstract:The bareroot seedling quallty of Melia toosendan Sieb.et Zucc、Leucaena leucocephala cv.Salvador、Acacia glauca(L.)Moelichl grew at differentnurserydensitv 1evelswas studied，and their economic benefits analyzed.It showes that seedbed density is a decisive factor to seedling qualitywhich decreaseswith the increase of density.To theMelia toosendan Sieb.et Zucc、Leucaena leucocephala cv.Salvador、Acacia glauca(L.)Moelichl，when the yield ofgrade1 seedling are the highest at75/m²、100/m²、75/m²，income not themaximum，but it’s outplanting ismaximum，and the number of grade 2 and 3 seedlings increase by larger density，the percentage of the grade 3 seedling reach 15% of the permissive limit of the national seedling production standard at150m².If only grade 1 seedling in qualified，the output/input is the highest at75/m²、100/m²、75/m²；when grade 1 and 2 seedlings are used for plantation and give different prices，the output/input is highest at 75/m²、100/m²、75/m².The practice of outplanting the ungraded seedlings(grade 3) which leads to higher density，atwhich the benefitof production is highest but the seedling quality isworst.A comprehensive survey of seedling quality，yield of qualified seedling and the economic benefithas beenmade，and the rational seedbed density would be 75/m²、100/m²、75/m².

Key words:Hot－dry of Jinsha river；seedbed density；seedling quality；economic benefit of seedling production