香柏苗木移植试验研究

Experimental Study on Transplantation of Juniperus pingii var. wilsonii Seedlings

摘要

为研究香柏在拉萨河流域不同区域移植后生长表现，选择拉萨市药王山、慈觉林和柳梧隧道3个区域为香柏苗木移植试验地，探索适宜香柏迁地移植技术及适宜生长区，为香柏迁地保护提供依据。研究结果表明：（1）香柏苗木在不同的区域移植后的表现存在较大差异，成活率大小顺序依次为：慈觉林＞柳梧隧道＞药王山；（2）药王山区域香柏苗木顶芽萌动及展叶时间最早，柳梧隧道区域最晚。慈觉林区域香柏苗木顶芽封顶期最迟，药王山和柳梧隧道区域最早；（3）慈觉林区域香柏苗高、地径、冠幅、侧根数、地上生物量及总生物量值最大；（4）根系分配指数的变化范围为0.39～0.57，茎叶分配指数为0.43～0.64。香柏在拉萨河流域更适合生长在半阴坡沙壤土的环境中。

Abstract

In order to study the growth performance of Juniperus pingii var. wilsoniii after transplantation in different regions of the Lasa River Basin, three areas—Yaowang Mountain, Cijuelin, and Liuwu Tunnel in Lasa City—were selected as experimental sites, and suitable ex-situ transplantation techniques and growth areas for Juniperus pingii var. wilsonii were to explored to provide a basis for its ex-situ protection. The research results indicated significant differences existed in the performance of Juniperus pingii var. wilsoniii seedlings after transplantation in different regions, with the survival rate ranking as follows: Cijuelin > Liuwu Tunnel > Yaowang Mountain. Yaowang Mountain exhibited the earliest germination and leaf expansion times for Juniperus pingii var. wilsoniii seedlings, while Liuwu Tunnel showed the latest. Cijuelin had the latest capping period, whereas Yaowang Mountain and Liuwu Tunnel had the earliest capping periods. The Cijuelin area recorded the highest values for Juniperus pingii var. wilsoniii seedling height, diameter, crown width, lateral root number, aboveground biomass, and total biomass. The root allocation index ranged from 0.39 to 0.57, while the stem-leaf allocation index ranged from 0.43 to 0.64. Juniperus pingii var. wilsoniii was better suited for growth in sandy loam environments on semi-shaded slopes within the Lasa River Basin.

Graphical abstract

关键词

移植 / 香柏

Key words

transplant / Juniperus pingii var. wilsonii

香柏（Juniperus pingii var. wilsonii）为柏科（Cupressaceae）圆柏属（Sabina）常绿灌木或小乔木，在西藏分布面积非常广，主要分布在海拔高度为3 000~4 900 m的高山地带，是西藏高山生态系统的重要组成部分^[1-2]。香柏具有喜光、耐寒、耐旱、耐贫瘠、抗逆性强等特性，是西藏高寒干旱环境植被恢复、防风固沙、造林绿化的主要乡土树种之一^[3]。香柏分布在海拔较高、生态脆弱的高寒地区，天然更新难度较大，加上西藏百姓利用香柏开展“煨桑”，造成香柏野生种群砍伐严重，因此被列入《世界自然保护联盟》（IUCN）2013年濒危物种红色名录ver3.1—近危（NT）。为此，开展香柏迁地保护工作，对后期香柏复壮、种质资源保护与利用、扩大种群具有重要意义。

近年来，关于香柏的研究较少，主要集中在抗旱性、引种试验、化学成分、与其他柏科植物对比研究等方面^[4-6]，而对香柏的移植保护方面的研究严重滞后，缺乏基础研究数据，西藏无乔木分布地区常绿灌丛植物的移植及造林绿化方面更无相应的研究报道。本研究希望通过香柏苗木造林绿化移植试验，分析香柏苗木移植后在拉萨河流域不同区域的生长表现，探索适宜香柏的迁地移植技术，推进香柏的迁地保护进程，为正确的认识香柏造林及迁地保护提供技术数据。

1 材料与方法

1.1 试验地概括

拉萨河流域土壤类型主要以沙壤土和沙土为主，以拉萨市堆龙德庆区至达孜区两侧山体海拔为3 900 m以下最为普遍，因此由西到东选择试验样地，分别以拉萨市柳梧隧道、药王山和慈觉林造林示范项目点为试验区域，地处拉萨河流域，气候属于高原温带半干旱季风气候，全年多晴朗天气，降雨稀少，温暖干燥，太阳辐射强，空气稀薄，昼夜温差大，属于高原温带半干旱季风气候，具体气候环境因子见表1。

1.2 试验设计

试验于2021年3月中旬进行，试验材料为西藏自治区林木科学研究院培育的5年生香柏扦插容器苗，平均苗高为27.61 cm，地径为3.46 mm。进行移植前，选取健康无病虫害，长势一致的香柏幼苗240株，分别栽植在药王山、慈觉林和柳梧隧道3个试验区域，每个区域选取3个样地，每个样地种植20株。香柏移植前，对香柏幼苗根系进行截根处理，切断窝根，去掉根系的顶端优势，促进侧根和新根发育。移植后进行统一的水肥管理。香柏幼苗成活率、苗高、地径、冠幅、生物量于2021年10月中旬测定，物候表现于2022年测定。

1.3 指标测定

1.3.1 成活率（%）=移植后苗木成活数量/移植苗木总数×100%。

1.3.2 苗高：用钢卷尺测定，精度为0.1 cm，每个样地选取5株。

1.3.3 地径：用游标卡尺测定，精度为

0.001 mm，每个样地选取5株。

1.3.4 冠幅：用钢卷尺测定，分别测量南北和东西冠幅，最后取平均值，每个样地选取5株。

1.3.5 生物量：每个样地选取5株香柏幼苗，挖出并用流水冲洗干净，擦干表面的水份，测量香柏幼苗主根长和一级侧根数，并称量地上生物量和地下生物量，然后装入信封中，置于105 ℃的鼓风干燥箱中杀青2 h，后在80 ℃烘至恒重，最后称量其干重，并计算根系分配系数、茎叶分配系数和根冠比。

1.3.6 物候表现观察

物候观测于2022年3月初开始，每个样方选取3株幼苗，每7 d观察一次，分别记录香柏幼苗的顶芽萌动、展叶、顶芽封定及秋叶变色的初始日期^[7]。

1.4 数据处理与分析

利用 Excel 2010进行数据整理，用Origin 2017作图，利用SPASS.21软件进行单因素方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 香柏幼苗移植后的成活率

香柏苗木在不同造林区域成活情况见图1，由图中可看出，慈觉林喷灌区域香柏成活率与其余2个区域之间存在显著差异（P＜0.05），药王山区域与其余2个区域之间存在显著差异（P＜0.05）。3个造林区域中，慈觉林区域香柏移植后成活率最高（99.33%），药王山区域最小（41.33%），说明在同一土壤条件下，半阴坡有利于香柏苗木的成活；而在同坡向条件下，沙壤土有利于香柏幼苗的成活。

2.2 香柏幼苗移植后物候表现

香柏在不同造林区域物候观察结果见表2，由表中可看出，药王山区域香柏苗木在3月下旬顶芽开始萌动，慈觉林区域在4月上旬开始顶芽萌动，柳梧隧道区域最晚，在4月下旬才开始；香柏苗木最早开始展叶的是药王山，从4月上旬开始，慈觉林区域苗木开始展叶的时间较药王山区域晚1个月，而柳梧隧道区域展叶开始时间最晚，直到5月中旬开始；慈觉林区域香柏苗木顶芽封顶期为8月上旬，药王山区域和柳梧隧道区域为7月下旬；药王山区域、慈觉林区域香柏苗木秋叶变色期为10月下旬，柳梧隧道区域为11月上旬。上述数据表明香柏物候表现与环境因素有关。

2.3 香柏幼苗移植后生长性状分析

香柏苗木在不同造林区域移植后生长指标见图2，由图2-A、2-B中可看出，慈觉林区域香柏苗木的苗高和地径与其余2个区域之间存在显著差异（P＜0.05），药王山区域与柳梧隧道区域之间无显著差异。香柏苗木在不同造林区域移植后苗高和地径表现一致，从大到小顺序依次为：慈觉林＞药王山＞柳梧隧道。由图2-C可看出，慈觉林区域香柏苗木的冠幅与其余2个区域之间存在显著差异（P＜0.05），慈觉林区域香柏冠幅最大，24.55 cm，分别高于柳梧隧道区域、药王山区域的17.92%、15.37%。

2.4 香柏幼苗移植后根系性状分析

由图3-A可看出，慈觉林区域和柳梧隧道区域种植的香柏苗木主根长与药王山之间存在显著差异（P＜0.05），其中柳梧隧道区域的香柏主根长度最大（41.26 cm），慈觉林区域次之（37.19 cm），药王山区域最小（28.33 cm）。由图3-B可看出，药王山区域种植的香柏苗木侧根数与其余2个区域之间存在显著差异（P＜0.05），其大小顺序依次为：慈觉林＞柳梧隧道＞药王山。

2.5 香柏幼苗移植生后生物量差异分析

香柏苗木在不同造林区域移植后生物量及分配指数见表3，由表中可明显看出，慈觉林区域香柏苗木的地上生物量值最大并与其余2个区域之间存在显著差异（P＜0.05），分别是药王山区域、柳梧隧道区域的1.29倍、1.27倍。柳梧隧道区域移植的香柏地下生物量最高（为40.88 g），药王山区域最低（为20.19 g）。药王山区域香柏苗木总生物量与慈觉林区域和柳梧隧道区域之间差异显著（P＜0.05），其大小顺序依次为：慈觉林＞柳梧隧道＞药王山。由表3可看出，4个种植区域下香柏苗木生物量分配指数不同，根系分配指数的变化范围为0.39～0.57，茎叶分配指数为0.43～0.64，其中柳梧隧道区域根系分配指数最大（0.57），茎叶分配指数最小（0.43），药王山区域根系分配指数最小（0.39），茎叶分配指数最大（0.61）。4个种植区域下香柏苗木根冠比大小顺序依次为柳梧隧道（1.32）＞觉林喷灌（0.90）＞药王山（0.64）。

3 结论与讨论

成活率是苗木生长状况的直接体现。本研究结果表明，3个造林区域中，香柏苗木移植后成活率大小顺序依次为：慈觉林＞柳梧隧道＞药王山，就相同坡向来看，沙壤土有利于香柏苗木的成活，说明在同一土壤条件下，而在同坡向条件下；相同土壤条件下，半阴坡的香柏成活更高，这与薛凤英等研究中成活率受到环境、立地条件、管护等综合因素的影响结果相一致^[8]。物候期表现是植物生长特性的直接外在体现，直接关系到植物有机物质的积累，并在一定程度上制约着植物生物量的积累和分配^[9-10]。本研究中，香柏在3个不同造林区域移植后物候表现有所差异，药王山区域香柏苗木顶芽开始萌动、展叶时间最早，柳梧隧道区域最晚，而慈觉林区域香柏苗木顶芽封顶期最迟，药王山区域和柳梧隧道区域较早，表明香柏物候表现与外界环境因素有关。

苗高、地径、冠幅是植物在特定环境中生长状况的直接体现。本研究中，香柏苗木在不同造林区域移植后苗高和地径表现一致，慈觉林区域最大，药王山区域次之，柳梧隧道区域最小；慈觉林区域香柏冠幅最大，药王山区域最小，说明香柏适合种植在坡向为半阴坡的沙壤土环境中。根系是植物获取养分的重要器官，直接影响植物的生长^[11]。本研究结果显示，慈觉林区域和柳梧隧道区域种植的香柏苗木主根长与药王山之间存在显著差异（P＜0.05），其中柳梧隧道区域的香柏主根长度最大，慈觉林区域次之，药王山区域最小，猜想这与柳梧隧道区域环境条件有关，半阳坡和沙土可能导致土壤水分耗散更快，进而刺激植物的主根生长。3个区域中香柏苗木侧根数其大小顺序依次为：慈觉林＞柳梧隧道＞药王山。

生物量直接反映植物对环境中能量获取的能力，也是评价植物生长的重要指标之一^[11-13]。慈觉林区域香柏苗木的地上生物量最大，药王山区域最小；柳梧隧道区域地下生物量最高，药王山区域最低；总生物量大小顺序依次为：慈觉林＞柳梧隧道＞药王山，表明慈觉林造林区域下香柏的各项条件更有利于香柏有机物质的积累。在本研究中，进一步呈现出坡向和土壤类型是影响香柏苗木长的主要因素，可为拉萨造林绿化过程中提供参考。

综上所述，香柏苗木在拉萨河流域更适合生长在半阳坡及土壤为壤质砂土的环境中，但是本研究未涉及香柏年生长动态监测分析和单一环境因子的影响分析，可能使研究结果存在一定的局限性，后续可深入开展此方面的研究，为香柏迁地保护和造林绿化提供更有效的参考。

参考文献

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基金资助

小叶杜鹃、香柏等人工种植关键技术研究与示范(XZ202101ZY0005G)

西藏高原生物多样性保育与植被恢复重点实验室

拉萨市慈觉林江水上山试验项目