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油茶林梯壁栽植黄花菜植物篱生长效应研究

更新时间:2016-07-05

普通油茶是山茶科油茶属植物,分布在我国南方15省区,现有面积360万hm2[1],是我国特有的木本食用油料树种。茶油含有油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸90%以上,不含芥酸、胆固醇等对人体不健康物质,是优质健康的食用油[2],深受广大城乡居民的喜爱。油茶与油棕、油橄榄、椰子并称为世界四大木本食用油料植物[1,3]。油茶适合在我国南方丘陵红壤地区栽植,为南方林区重要的经济林树种,要求有充足的光照才能高产。传统的油茶林经营常出现林地裸露,加上油茶林“抱子怀胎”的自身特性和大强度的人为耕作,导致严重的水土流失和地力衰退等问题,这是油茶林发展过程中迫切需要解决的难点问题。从2012年开始明溪县盖洋林业站在油茶林梯壁上种植黄花菜作为植物篱,利用低位生长的黄花菜拦截、减缓地表径流,控制水土流失,同时利用空间差和位置差经营黄花菜。黄花菜是单子叶植物纲百合科萱草属多年生宿根草本植物,分布广、适应性强、用途广。花蕾可食用,味道鲜美,营养丰富,含有人体所需要的蛋白质、多糖、维生素,钙、镁、磷等多种营养物质,具有养血、平肝、明目、安神、滋补健身之功效,被誉为高档的保健素菜[4-6]。其纺锤形肉质根具有药用价值,民间常用作炖汤,具有养血平肝清热的作用[7]。而且贮水功能好,抗旱能力较强,加上发达的须根和强大的分蘖能力,可以固土涵养水源,是一种可在山地种植的生态植物。在坡地栗园、桑园、退耕还林地种植均有报道过[8-11]。本文对油茶林套种黄花菜复合模式的生长效应进行研究。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于福建省明溪县盖洋镇,东经117°0′20″至117°13′40″、北纬26°0′20″至26°34′30″之间,地处三明市明溪县西北部,属于武夷山东南侧延伸支脉,地势较为复杂。属中亚热带大陆性兼海洋性气候,四季分明,日照充足,气候湿润,雨量充沛。年平均气温17.3℃,最高气温38.5℃,最低气温-8.1℃,全年≥10℃积温4 976.6~5 732.5℃。年辐射量达99.5~104.2 kJ·cm-2,无霜期228 d,初霜一般出现在11月上旬,终霜一般出现在2月中旬至4月上旬,霜日20~38 d。年日照时数1 788.6 h,空气相对湿度81%,平均降雨量1 755 mm。试验林设在盖洋镇湖上村34林班12大班6小班,海拔230~380 m,属于丘陵,坡度22°左右。土壤为基性岩红壤,母岩为橄榄玄武岩,pH值为4.8~5.7,土层较深厚(>100 cm),表土层(A+AB层)20~40 cm。2012年春采用2年生赣无系列芽苗砧嫁接苗造林,造林密度约600株·hm-2 (株行距3.3 m×5.0 m),主要植被有苦竹、檵木、小叶赤楠、铁芒萁、五节芒等。

1.2 试验方法

2014年选择同一面坡立地条件和经营措施相近的油茶林分别建立相对应套种与未套种标准地6块,重复3次。套种林(YH)处理:在油茶林梯壁上套种黄花菜,株行距50 cm×50 cm,在梯壁上(含垄带20~30 cm)错位栽植。对照1(CK1)处理:油茶林同样开梯带,但未套种黄花菜。小区面积20 m×20 m。2017年测定油茶林地径、树高、冠幅,每一标准地选择1株平均株(按照平均冠幅相差不超过±5%)作为标准株测定春梢数量、春梢长度、产果量。调查测定黄花菜种植成苗率及分蘖丛数、抽薹枝数、花蕾鲜重。用目测法测定植物覆盖度。同年选择邻近相似立地条件的边坡裸地种植黄花菜作为对照2(CK2),经营措施与套种林YH处理相同。

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2 结果与分析

2.1 群落结构分析

群落结构包括植物种类组成、年龄分布、高度分布和空间配置等,对整个林分的光能利用、养分循环、降雨量分配和水土保持等诸多方面都起着重要的作用[12-14]。表1是9年生油茶林套种黄花菜群落的调查结果。YH处理群落中油茶林树高3.35 m,枝下高1.03 m,位于林分上层,在乔木层占绝对优势地位,为单优群落。覆盖度约50%,油茶林树冠层尚未交接或重叠,透光性较好。黄花菜高30~45 cm,处于林分下层,覆盖度39%左右,油茶和黄花菜分布在不同层,互不干扰,而且相互补偿,总覆盖度达85%以上。喜阳性的油茶林木位于上层,能够获得充裕的光照,满足其生长发育所需要的光照强度;而稍耐阴的黄花菜位于下层,主要分布在梯壁,在油茶林木的空隙地,既补充林地覆盖,又充分利用上层林冠层透射的光照。不仅可以提高林分的生产力,而且能够改善小气候,具有一定的生态价值。

YH处理与CK1处理群落结构存在明显的差异。CK1处理群落为油茶林单一林分,由于油茶林木是同年营造,冠层基本一致,处于同一林冠层。油茶是喜光林木,在生长发育过程中需要充足的光照条件,而且经营周期比较长,所以栽植株行距较大,难免出现林地裸露。CK1处理总覆盖度仅为47%,YH处理总覆盖度达到85%,差异达极显著水平。YH处理油茶林木与黄花菜形成复合林分,群落结构较为复杂,层次明显。群落结构是生态结构稳定性和生态功能发挥的基础,YH处理群落结构有利于提高林分生产力,并具有生态稳定功能。

不同植物所形成的复合林分由于生物学特性差异对光能和水分利用不同,及对周围生长环境的影响也不同,导致林分生长状况存在差异。表2是不同处理林分生长状况测定结果。YH处理9年生油茶平均地径、树高、冠幅分别为5.3 cm、3.35 m、7.08 m2,分别比CK1处理提高8.1%、3.9%和20.8%。由标准株测定结果分析,YH处理株平均春梢数量为32.7个,平均春梢长度9.8 cm,分别比CK1处理增加29.2%和34.2%,两处理春梢数量和长度间差异均达显著水平。表明YH处理林分生长状况明显优于CK1。树冠是林木净第一性生产力的主要来源[15],冠幅的大小直接影响油茶林产量,春梢是油茶林的主要结果枝,也是生理机能最活跃的组织,春梢的生长量、质量与油茶产量密切相关。从表2可以看出,YH处理9年生油茶单株产量317 g,比CK1处理提高24.8%,增产达显著水平。以每公顷经营密度600株计算,YH处理油茶产果量190.2 kg,CK1处理为152.4 kg。油茶黄花菜复合经营林分产量增加与套种黄花菜改变林分结构,改善林间小气候,黄花菜耕作措施和凋落物分解有利于提高土壤肥力。耕作黄花菜使得土壤中的养分,尤其是被土壤胶体固定的缓效态磷得以释放,转化为能被植物消化吸收的有效磷,同时黄花菜每年都有大量凋落物回归林地,且易于腐解,转化为腐殖质,增强了土壤颗粒胶结力,有利于土壤团粒结构的形成,使得土壤水肥气热较为协调,提高了土壤结构的稳定性和土壤保水性和透气性。

1 油茶林黄花菜复合经营群落结构

处理植物种类株高(m)枝下高(m)冠幅(m2)覆盖度(%)总覆盖度(%)YH油茶3.351.037.08 aA5085 aA黄花菜0.42--39CK1油茶3.100.945.56 bA4747 bB

注:油茶为9年生,黄花菜为栽植4年生。

2.2 油茶林分生长状况分析

[11]埃米利奥·布希:《私法教义在共同法中的形成》,载《意大利和外国私法研究》1937年(第27卷),帕多瓦:Cedam出版社,第296页。

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2 油茶黄花菜复合经营林分油茶(9年生)生长状况

处理树高(m)地径(cm)冠幅(m2)株春梢数量(个)春梢长度(cm)株产果量(g)YH3.355.37.08 a32.7 a9.8 a317 aCK13.105.15.86 b25.3 b7.3 b254 b

2.3 黄花菜生长状况分析

复合林分经营是提高林地生产力的有效途径。表3是油茶林下套种黄花菜复合经营林分黄花菜生长状况。从表3中可知,在油茶林梯壁中套种黄花菜YH处理黄花菜成活率达92.3%,这可能是邻近相似立地条件边坡裸地种植黄花菜(CK2)成活率为87.2%,前者比后者成活率提高5.1个百分点。油这可能是茶林的侧方庇荫为喜湿的黄花菜提供了有利生长环境,从而提升其成活率。YH处理黄花菜平均株高0.42 m、分蘖丛数4.2丛、平均抽薹枝数12.7个、花蕾重3.9 g、鲜蕾产量7 655.4 kg·hm2,CK2处理平均高0.39 m、平均分蘖丛数4.6丛、平均抽薹枝数13.2个、花蕾重4.2 g、,鲜蕾重8 895.2 kg·hm-2。与CK2相比较,YH处理平均株高增加7.7%,平均分蘖丛数、平均抽薹枝数分别降低8.7%和3.8%,三者差异均不显著;YH处理花蕾重较CK2处理降低7.1%,差异未达到显著水平;YH处理鲜蕾产量(仅统计种植黄花菜同等有效面积)比CK2处理降低13.9%,未达到显著差异。表明在油茶林中梯壁种植黄花菜生长发育良好,且生长状况、产量与边坡裸地种植的黄花菜生长量和产量并无明显差异,油茶林中梯壁可以兼营黄花菜,且具有一定的生长效应。

3 油茶黄花菜复合经营林分黄花菜生长状况

处理成活率(%)株高(m)株分蘖丛数(丛)株抽薹枝数(个)花蕾重(g)鲜蕾产量(kg·hm-2)YH92.30.42 a4.2 a12.7 a3.9 a7655.4 aCK287.20.39 a4.6 a13.2 a4.2 a8895.2 a

3 小结

油茶林梯壁上栽植黄花菜可以形成复合经营林分,能够促进油茶生长,提高油茶产果量;在油茶林中梯壁种植黄花菜,黄花菜生长发育良好,且生长状况、产量与边坡裸地种植的黄花菜生长状况以及产量并无显著差异。油茶黄花菜复合经营林分群落结构比较合理,层次明显,水平镶嵌分布,互不干扰,相互补偿。油菜林梯壁套种(YH)处理总覆盖度与油茶林梯壁未套种黄花菜(CK1)处理差异达极显著水平,冠幅、春梢数量和春梢长度差异均达显著水平,产果量差异达显著水平。因此,油茶林中梯壁可以兼营黄花菜,且具有一定的生长效应。

参考文献

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林志辉
《福建农业科技》 2018年第03期
《福建农业科技》2018年第03期文献

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