客土与保水剂对闽南沿海木麻黄幼林生长的影响

王碧英

(晋江市林业和园林绿化局，福建 晋江 362200)

我国东南沿海海陆交替地带，常年受台风、飞沙、干旱等自然灾害影响，该区域历来是生态重建和恢复的重点和难点，开展沿海基干林带沙地造林技术研究，有效提高困难立地造林成效，是促进海岸带生态恢复的一项长期任务。目前，国内诸多学者对海岸带防护林更新改造技术进行长期研究，也取得了丰硕成果，例如张水松等[1-2]运用基干林带分类理论，创新了林带更新方式和造林技术，提出挖大穴、适量客土、施磷肥、拌泥浆以及雨季造林等系列化抗旱保墒造林技术，较好地提高了造林成效；李宝福等[3]从水肥对木麻黄互促、互控关系出发，探讨不同水肥条件对木麻黄生长的水肥耦合机制；黄秀勇[4]研究认为客土有利于提高苗木成活率和生长量。然而同时使用保水剂、客土对沿海沙地人工林生长影响的研究尚鲜见报道。木麻黄科(Casuarinaceae)植物共4属96种，天然分布于太平洋和大洋洲诸岛，具有耐干旱、耐瘠薄、速生、抗风性强等特点[5]，目前是沿海防护林基干林带重要树种。本文从客土、保水剂因素入手，探讨采用不同客土量和保水剂量对木麻黄(Casuarinaequisetifolia)造林成效的影响，以期为闽南沿海沙地防护林建设提供参考。

1 试验地概况

试验地位于福建省晋江市深沪镇深沪湾(118°38′E、24°39′N)，属南亚热带海洋性季风气候，全年平均气温20 ℃左右，年均降水量1 231 mm，夏秋季节台风频繁，常造成灾害性破坏和损失。试验地临近东海滩，为基干林带区域，功能区划为国家级生态公益林(地)，最高海拔23 m。土壤主要为滨海沙土。森林植被以稀疏木麻黄人工林为主，面积约28 hm2；原生地被物稀少，主要有单叶蔓荆(VitextrifoliaL.var.simplicifoliaCham.)、海边月见草(OenotheradrummondiiHook.)、黄栀子(GardeniajasminoidesEllis)、白茅(Imperatacylindrical(L.) Beauv.)等。

2 材料与方法

2.1 试验材料

以平潭2号、粤701、粤501木麻黄3个无性系为研究对象，于2017年3—4月雨季造林，容器苗平均高80 cm，初植密度为2 m×2 m，挖穴规格为50 cm(面)×45 cm(底)× 50 cm(深)，沿海岸带在疏林地中依次造林，造林地立地条件等环境因子保持一致。

2.2 试验方法

采用客土(山地红壤或砖红壤)、保水剂(营养型抗旱保水剂，郑州双嘉生物技术有限公司生产)2个因素，每个因素取3个水平，即：客土量分别为0(无客土)、0.05(半穴)、0.1(全穴) m3·株-1，保水剂分别为0(无保水剂)、30、60 g·株-1，共设计9个处理(表1)，每个处理25株。采用随机区组设计，每个无性系设置1个区组，3次重复，共9个区组，每个无性系共有试验林675株，3个无性系合计试验林2025株。于造林后翌年2月底调查成活率、树高生长量、地径生长量。

表1 试验设计表

2.3 数据处理

采用Microsoft office Excel 2007软件对数据进行整理。采用IBM SPSS Statistics 19.0软件中的单因素方差分析(One-way ANOVA)比较不同无性系、不同处理之间的造林成活率、树高生长量、地径生长量的差异是否显著。在“假定方差齐性”时，用最小显著性差异法(LSD法)来检验各水平效果均值是否有显著性差异；在“未假定方差齐性”时，选择“Tamhane′s T2”统计量做方差不相等、没有正态分布假设前提下的两两检验；显著性检验α=0.05，极显著性检验α=0.01[6-7]。

3 结果与分析

3.1 不同处理对木麻黄无性系造林成活率的影响

不同处理对木麻黄不同无性系造林成活率均有极显著影响(F平潭2号=52.03，F粤501=59.71，F粤701=64.29，df总=26，df组间=8，df组内=18，P<0.01)。由表2可知，I处理(客土0.1 m3·株-1+保水剂60 g·株-1)造林成活率最高，平均成活率高达95.9%，极显著高于其它处理；F处理(客土0.05 m3·株-1+保水剂60 g·株-1)和H处理(客土0.1 m3·株-1+保水剂30 g·株-1)造林成活率次之，两者之间差异不显著。除了D处理(客土0.05 m3·株-1)和H处理外，其它相同处理对木麻黄不同无性系造林成活率影响不显著。

表2 不同处理下木麻黄不同无性系造林成活率

3.2 不同处理对木麻黄无性系树高生长的影响

不同处理对木麻黄无性系树高生长量均有极显著影响(F平潭2号=35.82，F粤501=18.81，F粤701=34.91，df总=26，df组间=8，df组内=18，P<0.01)。由表3可知，E(客土0.05 m3·株-1+保水剂30 g·株-1)、F、H、I处理效果较好。其中I处理方案最优，显著高于其他处理，I处理后木麻黄树高年平均生长量比A处理增加约37 cm。相同处理下，木麻黄不同无性系之间的树高生长量差异不显著(P=0.620>0.05)。

表3 不同处理对木麻黄无性系树高年生长量

3.3 不同处理对木麻黄无性系地径生长的影响

不同处理对木麻黄无性系地径生长量均有极显著影响(F平潭2号=35.18，F粤501=20.13，F粤701=37.19，df总=26，df组间=8，df组内=18，P<0.01)。由表4可知，A处理、B(保水剂30 g·株-1)处理、D处理对地径年生长量作用最小；F处理、H处理、I处理效果较好，其中I处理效果最好，比其它处理地径年生长量提高12%～81%。I处理后，粤701的地径年生长量略高于粤501和平潭2号。

表4 不同处理后木麻黄无性系地径年生长量

3.4 不同处理对木麻黄造林成效交互作用分析

3.4.1 不同处理与造林成效的相关性 由表5可知，经Pearson相关分析，客土量、保水剂量与木麻黄各无性系的造林成活率、树高生长量、地径生长量均呈极显著相关性(P<0.001)，其中保水剂量与造林成活率的相关性更强，表明保水剂对造林成活率的作用比客土对造林成活率的作用更明显。

3.4.2 不同处理对木麻黄造林效果的相互作用 经多因素(无性系、客土、保水剂)方差分析，无性系×客土、无性系×保水剂、无性系×客土×保水剂均没有对木麻黄造林成活率、树高生长量、地径生长量产生显著的交互作用(P>0.05)。由表6可知，木麻黄各无性系无论是客土、保水剂单独作用，还是客土×保水剂交互作用，对造林成活率、树高生长量、地径生长量均有极显著影响(P=0.000<0.01)。

表5 不同处理与造林成效的Pearson相关分析

表6 主体间效应检验

进一步进行逐步回归分析，可得到以下回归方程：y成活率=5.741x1+7.222x2+55.247(R2=0.897，P<0.001)，y树高生长量=10.293x1+10.191x2+34.201(R2=0.810，P<0.001)，y地径生长量=0.105x1+0.105x2+0.203(R2=0.821，P<0.001)，式中：x1为客土量(m3)；x2为保水剂量(g)。经检验，以上3个方程回归方程的复相关系数R2均大于0.8，说明方程拟合度较高，且x1、x2以及常量的系数检验P值均小于0.001。表明在客土0～0.1 m3·株-1、保水剂0～60 g·株-1范围内，可以用以上线性模型来估测木麻黄造林成活率、树高年生长量和地径年生长量。

4 结论与讨论

本试验研究结果表明，与A处理(没有客土、无保水剂)相比，经客土、保水剂处理后均能在一定程度上提高木麻黄各无性系的造林成活率、树高和地径年生长量，即客土、施保水剂与造林成活率、树高生长量、地径生长量之间有极显著相关性(相关系数r=0.589～0.741，P<0.001)。其中：客土+保水剂效果较好，尤其以I处理(客土0.1 m3·株-1+保水剂60 g·株-1)为最佳，主体间效应检验也验证了客土×保水剂能显著提高造林成效。各无性系I处理的造林成活率达到95.0%～96.3%，树高年生长量达到95.3～102.9 cm，地径年生长量达到0.83～0.86 cm，与A处理(无客土、无保水剂)相比，平均造林成活率提高26%，树高年平均生长量提高61%，地径年平均生长量提高81%。F处理(客土0.05 m3·株-1+保水剂60 g·株-1)和H处理(客土0.1 m3·株-1+保水剂30 g·株-1)造林效果次之，F处理、H处理之间在造林效果上差异不显著。回归分析也表明，在客土量0～0.1 m3·株-1、保水剂量0～60 g·株-1范围内，木麻黄的造林成效与客土量、保水剂量两者具有较强的线性回归关系(回归方程R2>0.8，P<0.001)。

根据立地条件选择适宜的树种是抗旱造林应遵循的基本原则[8]，滨海沙地基干林带适生树种较少，目前尚没有其它树种可以替代木麻黄[9]，本试验选择的平潭2号、粤501、粤701木麻黄无性系是经过长期论证能够适应沿海沙地生长的优良树种[2-3，5，10]，因此研究结果具有一定的指导意义。由于本试验区地处闽南沿海沙地，沙地土壤缺乏持水和保肥能力[11-12]，因此确保造林成功的关键是如何防止土壤水分和养分流失。客土中添加适量保水剂可明显减少客土层水分蒸散，使客土层中更多的水分成为可供植物利用的有效水[13]，本研究采用山地红壤或砖红壤客土，并施保水剂，其目的是改善沙地土壤的理化性质，从而减缓水分和养分的流失。曾少玲等[14]在木麻黄与不同树种混交试验中发现，挖大穴、填客土是沿海困难立地造林的有效方法。马晓凡等[15]认为风沙土使用保水剂后，土壤保水保肥性能提高，土壤速效养分均高于未施用保水剂的处理。荣俊冬等[16]认为保水剂与氮肥配合使用可缓解逆境对麻竹的伤害程度。李宝峰[17]研究认为采用保水剂拌泥浆造林成活率提高15%～30%，苗木生长量提高25%左右，该研究结论与本试验的结果相一致。本试验采用客土+保水剂处理后在基干林带的造林成活率高于同属福建沿海区域的东山赤山林场和惠安赤湖林场在雨季时的造林成活率[18]。综上，研究表明，合理的客土+保水剂措施能够提高造林成效。但也有研究表明并不是施用保水剂量越多越好，王丽等[19]研究表明保水剂含量过高或过低均能抑制紫穗槐(Amorphafruticosa)生理作用；沿海沙地保水剂用量对麻竹的保水效果的排序为60 kg·hm-2>90 kg·hm-2>30 kg·hm-2>对照[15]。本试验只设计了3个水平，因此在方法上还要进一步改进；且本试验期较短，后期的造林效果还需要进一步跟踪调查。