中国特有植物银杉直播造林技术研究

冯育才，程泽佳，江龙，韩继怀，勾伟，冯明桥，王尤，李乔明

（1.贵州大沙河国家级自然保护区管理局，贵州 遵义 563500；2.贵州光大远航测绘工程有限公司，贵州 贵阳 550004）

直播造林是一种简单、快速、经济、灵活的造林方式［1-5］，是把种子直接播种到造林地培育森林的造林方法。其优点是苗木直接在造林地生长，不经过起苗、包装、运输和栽植等工序，苗木根系不受损伤，能保持根系的完整性；种子在造林地萌发生长，苗木对造林地的气候和土壤条件比较适应，增强了对不良环境的抵抗能力，而且具有培育省时又省力等优点，这对于珍稀濒危树种银杉来说，可能是一种在造林地快速建立起群体的有效措施，是实生苗造林的一种重要补充。银杉（Cathaya argyrophylla）是我国特有的珍稀濒危植物，自1955年发现［6］、1958年命名以来［7-8］，大量学者对银杉进行了研究和保护，在许多方面取得了重要研究成果。对银杉的研究涉及领域较多，包括银杉资源状况及群落特征［9-12］、银杉孢粉学［13］、银杉生物学特性［14］、苗木繁育与生长等［15-19］，但对银杉直播造林的研究还是空白，相关方面的研究成果未见报道。近年来，由于银杉自身生物学特性和外界环境干扰等因素的影响，加上分布狭窄，自然更新困难，幼苗幼树成长困难，难以扭转其濒危的处境，为此，应加大对其繁殖力度，培育优质苗木，为以后回归和造林做好准备，虽然银杉种子繁育存在出苗率和保存率不高等问题，但就当下而言，种子繁育是唯一可行的途径［17］。本研究旨在通过开展银杉直播造林试验，调查分析不同地点、不同整地方式和不同遮阴情况下银杉出苗、死亡、幼苗生长等数据，总结出银杉直播造林的最佳技术方法，为以后银杉造林提供一条切实可行的路径。以探讨银杉直播造林野外回归的可行性，为珍稀树种银杉野外回归提供新的途径，并为合理保护银杉及银杉自然保护区的可持续管理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及样方设置

分别在贵州省道真自治县阳溪镇青菜坪和玉溪镇插旗设置了两个试验地。

试验地海拔分别约1400 m和700 m，土壤分别为黄棕壤（青菜坪Q8样方为石灰土）和黄壤，质地类型均为壤土（表1），涉及5个植被类型（表2）。

表1 不同直播地块基本情况统计表Tab.1 Statistics of basic information for different live broadcast plots

表3 直播试验结果统计表Tab.3 Statistics of live broadcast test results

1.2 试验材料

试验用银杉种子采自阳溪镇大沙河水井湾、沙氹、楔石岩等地的母树成熟种子，沙藏。

1.3 种子处理

播种前将沙藏种子采用浓度30 mg/L的双吉尔处理，浸种8 h。

1.4 试验设计

设置36 个样方，每样方点播30 穴进行试验。播种前按2 m行距进行带状清理，砍除灌丛杂草。在插旗2 个片区分别采用带状（50 cm×20 cm）、大块状（50 cm×40 cm×20 cm）和小穴状（7 cm×8 cm×20 cm）三种整地方式，每种整地方式2个重复。整地后于春季进行播种。每种整地类型设置样方30 m2，每个样方点播30 穴，先回填表土10～15 cm，每穴播种处理好的银杉种子2 粒，覆盖心土3～5 cm，然后搭小拱棚，再分别覆盖农膜、遮阳网（透光率80%）、纱窗布、地衣、铁芒箕等。种子发芽后一个月左右施第一次追肥0.5%尿素水溶液，速生期每亩每次施1.0～5 kg尿素2 次，每亩每次施0.5～2 kg钾肥1 次，干旱期注意浇水防旱，除草3～5 次，施叶面肥2 次，及时进行病虫害防治。

1.5 监测方法

开始出苗后，每月统计各样方的出苗数，计算出苗率和死亡率。2017年采用游标卡尺测地径，精度0.01 mm；用钢卷尺测苗高，精度0.1 cm。3、6、9、11每月测定一次，每次每个样方测定10 株，每月测定日期为15 日。

2 结果与分析

2.1 直播造林出苗率和保存率分析

2.1.1 不同地点直播造林出苗率和保存率比较

2015年直播，监测调查至2017年底结束。从表3可以看出，种子出苗率最高依次为Q2（63.3%）＞Q7（61.7%）＞Q1（45.0%），植株死亡率最低依次为Q1（18.5%）＜Q7（45.9%）＜Q8（50.0%）。海拔约1400 m的阳溪青菜坪与天然银杉分布区气候土壤条件相似，其出苗效果最好，死亡率相对较低，保存率相对较高，平均保存率39.6%；而海拔约700 m的玉溪插旗出苗效果差，死亡率高，保存率低，平均为8.4%。

银杉直播萌发出苗集中在播种后的第一、二年，第三年偶尔有出苗现象。随着苗龄增加，苗木死亡率呈下降趋势，苗木保存率呈上升态势（图1）。银杉直播萌发出苗集中在5～6月，10月基本停止出苗；6～8月是幼苗死亡的高发期（图2）。

图1 不同年度银杉出苗率和死亡率统计Fig. 1 Statistics in different years on emergence rate and mortality rate of C. argyrophylla

图2 不同月份银杉出苗率和死亡率统计Fig. 2 Statistics in different months on emergence rate and mortality rate of C. argyrophylla

2.1.2 不同整地方式对银杉直播造林出苗率和保存率的影响

3种不同整地处理下，仅有植株死亡率差异达到显著水平（P＜0.05），而植株出苗数量、出苗率及死亡数量无明显差异。小块整地苗木死亡率显著低于大块状和带状整地（表4）。3种整地方式下银杉直播出苗率都不高，最高的为大块状整地，为21.67%。

表4 不同整地方式对银杉出苗率和死亡率的影响Tab.4 Effect of different soil preparation methods on emergence rate and mortality rate of C. argyrophylla

2.1.3 不同郁闭度对银杉直播造林出苗率和保存率的影响

不同遮阴处理下，银杉出苗数量、出苗率、死亡数量及死亡率等差异均达到显著水平（P＜0.05），当林分郁闭度超过0.7时，发芽率显著降低，苗木死亡率显著提高，说明银杉小苗不特别耐阴（表5）。

2.2 直播造林银杉苗生长分析

2.2.1 不同地点对银杉直播造林苗高、地径生长的影响

不同地点对银杉苗木苗高、地径生长影响效果不显著（表6）。

表6 不同地点对银杉苗木生长的影响Tab.6 Effect of ddifferent locations on seedling growth of C.argyrophylla

2.2.2 不同整地方式对银杉直播造林苗高、地径生长的影响

不同整地方式间银杉苗高差异达到了显著水平（P＜ 0.05），其中小块状整体苗高生长显著高于其它两种方式（表7），地径差异未达到显著水平。

2.2.3 不同郁闭度对银杉直播造林苗高、地径生长的影响

不同郁闭度下，银杉苗高和地径差异均未达显著水平（表8），郁闭度在0.3～0.6时，苗木生长最快，苗高达7.98 cm，地径为1.37 mm。随着郁闭度的增加，苗木生长量变小，高强度遮阴对银杉苗木生长产生了抑制作用。

表8 不同郁闭度对银杉苗木生长的影响Tab.8 Effects of different canopy closures on seedling growth of C. argyrophylla

3 讨论

海拔高度决定着温度的变化，生物正常的生命活动需要在一定温度范围内进行［20］，环境温度过高或过低，生物会出现受害甚至死亡［21］。植物种子出苗与死亡也符合此规律，不同植物种子萌发受海拔的影响不同［22］，有些植物种子出苗率随海拔升高而增加，有些则减少［23-24］。天然银杉海拔分布范围为940～1840 m［25］。与海拔约700 m的玉溪插旗比较而言银杉直播造林在海拔约1400 m的阳溪青菜坪，出苗效果好，死亡率低，保存率高，原因是阳溪青菜坪自然环境与天然银杉分布区相似。不同海拔苗木生长效果不显著，原因可能是观察监测的周期太短。

前人在采用不同整地方式播种方面未开展过相关研究，本次研究表明整地方式以小块状整地苗木死亡率较低，苗木生长较好。

一般而言，阳性树种适宜于强光下生长，而阴性树种适宜于弱光下生长［26］，遮阴对于阳性树种的生长发育有不良影响，特别是幼苗期［27-30］，银杉是阳性树种［19］，当林分郁闭度超过0.7时，发芽率显著降低，苗木死亡率显著提高，说明银杉小苗不特别耐阴。随着郁闭度的增加，苗木生长量变小，高强度遮阴对银杉苗木生长产生了抑制作用。

4 结论

银杉直播造林宜选择在海拔约1400 m、土层深厚、排水方便、黄壤或黄棕壤等与天然银杉分布立地条件相近的地方，采用小块状整地，郁闭度不宜超过0.7。

银杉直播造林与种子育苗一样，其种子都具有隔年萌发出苗的特性。这是由于银杉种子具有后熟性决定了银杉种子隔年萌发出苗，这就要求直播造林回归前三年均要加强管理。同时，银杉直播造林萌发出苗集中在5～6月，幼苗死亡高发期在6～8月，这就需要我们在这段时间内加强出苗监测、水肥管理、病虫害及鸟兽危害防治，特别是干旱缺水时采取补充水分和遮阴措施。

通过银杉直播造林试验，总结银杉直播造林技术，为以后银杉造林提供一条切实可行的路径，同时，银杉直播造林是银杉野外回归、增强计划、迁地保护的一种有效方式，省力省时，方便快捷，丰富了银杉繁育的有效途径。本次仅选择了2 个试验地，试验样本量有限，为了更加全面客观地掌握银杉直播造林回归技术，还需进一步加大试验，对其进行研究。另外，银杉种子质量是直播造林试验成功的关键，在以后的试验中，我们必须要牢牢把握以下两点：一是选择优良银杉种源，二是播种前对种子采取净种、湿藏催芽等处理手段。