全 文 : 林业科技开发 2010年第 24卷第 3期 69
种多样性和群落稳定性。
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(责任编辑 周贤军)
砂生槐一年生播种苗的年生长规律
张胜 1 ,赵垦田2* ,王景升 2
(1.西藏大学农牧学院 , 西藏 林芝 860000;2.中国科学院地理科学与资源研究所)
摘 要:研究了砂生槐一年生播种苗的年生长规律 ,结果表明 Logistic方程拟合苗木生长规律效果良好 , 年生长期
可划分为 4个阶段 ,分别是出苗期(6月 8日以前)、生长初期(6月 9日— 6月 18日)、速生期(6月 19日— 8月 18
日)和生长后期(8月 19日— 10月 17日),生长结束时的苗木地下部分与地上部分生物量之比约为 3∶1。
关键词:砂生槐;苗木;生长规律;Logistic方程
收稿日期:2010-01-27 修回日期:2010-03-20
基金项目:“十一五 ”国家科技支撑项目 “拉萨半干旱河谷地带植被建
设关键技术研究与示范 ”(编号:2007BAC06B02)。
第一作者简介:张胜(1983-),男 ,硕士生 , 主要从事高原植物苗木培
育研究。通讯作者:赵垦田 ,男 ,教授。 E-mail:shzhang7@163.com
Thegrowthdynamicofone-year-oldSophoramoorcroftianaseedlings∥ZHANGSheng, ZHAOKen-tian,
WANGJing-sheng
Abstract:TheGrowthrhythmoftheone-year-oldSophoramoorcroftianaseedlingswasstudiedinthispaper.Theresults
showedthatthegrowthrhythmofS.moorcroftianaseedlingswaswellfitedbytheLogisticequation.Theannualgrowth
processwasdividedintofourstagesoftheemergencestage(beforeJune8), theyoungseedlingstage(fromJune9toJune
18), thefast-growingstage(fromJune19toAugust18)andthelater-growthstage(fromAugust19toOctober17).After
theendofthegrowth, theratioofroottoshootofone-year-oldseedlingswasabout3∶1.
Keywords:Sophoramoorcroftiana;seedlings;growthpattern;Logisticequation
Firstauthor saddress:AgricultureandAnimalHusbandryCollege, TibetUniversity, 860000 Linzhi, Tibet, China
砂生槐(Sophoramoorcroftiana)是西藏高原特有
植物 ,具有极强的抗旱 、耐瘠薄 、抗风沙等生态适应性
和很好的防风固沙 、保持水土的功能 ,并在营养价值
与药用价值等方面极具开发利用价值[ 1] 。砂生槐系
豆科槐属植物 ,多年生矮灌木 ,多分枝 ,其茎尖和托叶
硬化为尖长刺 ,主要分布于雅鲁藏布江中游泽当至拉
孜段的宽谷 、两侧低山及拉萨河 、年楚河等主要支流
宽谷内 ,生于海拔 2 800 ~ 4 400 m的山坡灌丛中 ,河
漫滩砂质地 、石质干山坡 ,在雅鲁藏布江河谷常成大
片群落 [ 2] 。我国干旱半干旱地区占有相当大的比
例 ,为了丰富干旱半干旱地区造林树种 、提高造林成
活率 ,就砂生槐 1年生播种苗的生长规律及地下部分
应用研究
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与地上部分的生物量比例进行初步探索 ,旨在为培育
优质壮苗提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试验地概况
试验用砂生槐种子是于 2008年 9月采自西藏自
治区拉萨市柳吾乡桑达村的野生种子。试验地设在
西藏自治区林业局林木种苗科技示范基地 , 海拔
3 630 m,属高原温暖半干旱季风气候区 ,冬 、春干旱
多风 ,夏 、秋湿润多雨 ,年均气温 7.5℃,最热月平均气
温 15.4℃,最冷月平均气温 -2.3℃,极端最高气温
29.4℃,极端最低气温 -16.5℃, 年降水量 400 ~
450mm,无霜期 133天。播种用土壤为沙土 ,通透性
能好 ,但保水保肥能力差。土壤有机质含量 0.44% ~
0.52%, pH值 8.04。
1.2 研究方法
1.2.1 种子处理及播种
因为砂生槐种子种皮厚而坚硬 ,透水性差 ,硬实
种子多(一般约占 60% ~ 70%),所以 ,如不经种子处
理 ,当年很难发芽 。首先 ,在水泥地上用砂纸摩擦 ,然
后 ,用 30 ~ 40℃温水浸泡 12 h,捞出吸涨的种子用于
播种。由于拉萨在 5月份会出现霜冻 ,所以 ,播种不
易太早 ,定于 5月 20日播种 ,播前先灌足底水 ,待水
渗下 ,畦床稍干 ,再开沟播种。沟深 2 ~ 3 cm,播后覆
土 1 ~ 1.5cm。
1.2.2 调查方法及苗木管理
播种后就开始观测记录苗木的生长情况 ,包括苗
高 、主根长等生长量 ,等出苗整齐后 ,选定 150株苗木
作为固定标准株进行观测 ,其中选定 10株用于苗高
的观测 ,其余用于地下根的观测 ,定期记录苗木的生
长情况 。从播种开始 ,每 10天观测记录 1次 ,直至
10月 17日 ,共 16次调查 ,历时 150天 。生长结束后 ,
测定生物量。在苗木生长期间 , 进行常规的苗圃管
理 ,未进行施肥管理。
1.2.3 分析方法
实验结果应用 SPSS软件进行统计分析 [ 3] 。苗
高 、主根的生长过程应用 Logistic方程进行回归分析 。
2 结果与分析
2.1 砂生槐苗高生长规律的年变化
Logistic方程是常用于林业描述生物生长的数学
模型 ,其曲线呈 S型 ,故常称为 S型生长曲线 [ 4] 。其
方程表达式为:
y=k/(1+ae-bx)。 (1)
将式(1)两边对 x求一阶导数 ,可得连日生长量
随时间变化的方程;其二阶导数为连日生长量的变化
速率曲线 ,其表达式为:
d2y
dx2 =
akb2e-bx(abe-bx-b)
(1+ae-bx)3 。 (2)
令式(2)等于 0,可求得连日生长量最大时的 x
值 ,为 x=lna/b。
求三阶导数 ,并令其等于 0,可求得连日生长量
变化速率最快的两个点即 x1和 x2 ,即由萌动到速生
及由速生转入缓慢生长的分界点 , x1 ~ x2为速生期 。
x1 =(lna-1.317)/b; (3)
x2 =(lna+1.317)/b。 (4)
使用 SPSS软件 [ 4]拟合分析 ,结果见表 1,其拟合
曲线为:
y=7.94/(1+2.469e0.952x)。
表 1 用 Logistic曲线拟合苗高连续生长量的
参数值及方差分析
生长参数 方差分析
系数 估计值 变异来源 平方和 自由度 均方 F值 R2 P
k 7.940 回归 55.735 1 55.735 187.154 0.935 0.000
a 2.469 剩余 3.574 12 0.298
b 0.952 总和 59.308 13
由表 1可知 , 模型的方差分析达极显著水平
(P<0.01),因而回归结果是比较可靠的。从图 1的
回归曲线也可以看出 ,总体拟合结果较好。
图 1 苗高生长动态与 Logistic拟合曲线
由(3)和(4)式分析可知:苗高生长的速生期分
别为第 31天和第 88天 ,即从 6月 19日至 8月 18
日 ,在这一阶段苗高生长量约为5.62 cm,其生长量占
整个生长量的 72.7%。而生长速度最快的时间大约
在 6月 29日 ,其日均生长速度为 0.21 cm。根据以上
分析可以把西藏砂生槐的苗高生长划为 4个阶段:出
苗期(6月 8日以前)、生长初期(6月 9日 — 6月 18
日)、速生期(6月 19日 — 8月 18日)和生长后期(8
月 18日 — 10月 17日)。生长初期较短 ,只有 10天
左右 ,主要是由于当地特殊的气候环境条件决定的 ,
应用研究
林业科技开发 2010年第 24卷第 3期 71
进而对育苗技术措施产生一定的影响。因为当地在
5月份会出现霜冻 ,对出土幼苗的伤害很大 ,所以播
种不宜太早 ,定于 5月 20日播种 ,到 6月中旬时 ,由
于当地的温度和降水条件适合苗木的快速生长 ,所以
苗木很快进入了速生期 ,造成生长初期时间较短。
2.2 砂生槐主根年生长规律
以 Logistic方程拟合主根生长情况 ,结果见表 2。
拟合方程为:
y=34.941 /(1+0.662e-0.956x)。
由表 2可知 ,拟合模型的方差分析达到了极显著
水平(P<0.01),回归剩余均方为 0.770。从图 2可
见 ,拟合效果较好 ,但略差于茎高的拟合曲线。
表 2 用 Logistic曲线拟合根长连续生长量的参
数值及方差分析
生长参数 方差分析
系数 估计值 变异来源 平方和 自由度 均方 F值 P
k 34.491 回归 55.976 1 55.976 72.728 0.000
a 0.662 剩余 10.006 13 0.770
b 0.956 总和 65.981 14
图 2 根长生长动态与 Logistic拟合曲线
2.3 砂生槐 1年生播种苗生物量生长与分配
生长结束后 ,用铁锹将砂生槐苗从地里刨出 ,刨
时注意不要伤到根。刨出后用自来水将其清洗干净 ,
然后用吸水纸将水吸干密封带回实验室 ,在85℃恒温
箱中烘至恒重 ,用剪刀将其地上部分和地下部分剪
开 ,分别称重(表 3)。从表 3可以看出 ,砂生槐 1年
生播种苗的根冠比大约是 3∶1 ,可以为以后培育优质
抗旱的砂生槐苗木提供参考依据。
表 3 单株砂生槐苗木地上部分与地下部分生物量与分配
根干重 /g·株 -1 叶茎干重 /g·株 -1 根冠比
0.409 1 0.139 0 2.943 2
0.521 2 0.166 4 3.132 2
0.521 4 0.168 5 3.094 4
3 小 结
砂生槐实生苗的年生长规律遵循Logistic曲线 ,
并且用此方程可以模拟苗高和主根长的年生长过程 ,
拟合效果理想 。据此方程可以把生长期划分为 4个
阶段 ,即出苗期(6月 8日以前)、生长初期 (6月 9
日 — 6月 18日)、速生期(6月 19日 — 8月 18日)和
生长后期(8月 18日— 10月 17日)。砂生槐 1年生
播种苗的根冠比大约是 3∶1,可以为以后培育优质抗
旱的砂生槐苗木提供参考依据。
根据对砂生槐 1年生播种苗的 Logistic曲线拟合
及分析 [ 5] ,并结合育苗实践认为:砂生槐种子属于硬
实种子 ,在播种前对种子进行适当处理有利于提高出
苗率和整齐度 ,并有利于苗木管理 。实践表明 ,对种
子进行机械摩擦处理是较好的方法。在高海拔寒冷
地区 ,应做好出苗期时的土壤保湿保温措施 ,防止土
壤的板结 ,以提高出苗率 。生长初期苗木高生长缓
慢 ,但根系生长迅速。此期育苗的技术关键是保苗促
根 ,及时间苗 ,合理定苗 。保苗的重点是适时适量灌
溉 ,及时排除积水 ,适时松土除草 ,以利于根的生长 。
追肥可施低氮高磷的混合肥 ,以促进地下根系生长 。
速生期苗高生长最快 ,生物量积累加快 。此期是决定
苗木质量的关键时期 ,应加强苗木田间管理 ,特别要
加强营养调控措施 ,使苗木生长量在可能的条件下达
到最大。并保证地上 、地下部分协调生长 ,获得合理
的根冠比 ,以提高其抗旱性。期间施 N、P、K混合肥 ,
可有效促进苗木生长。但是 ,在苗木生长高峰的中后
期应控肥 、控水 ,使苗木木质化程度提高和根系发达 ,
提高其抗旱性和抗寒性 。生长后期苗高和根长生长
均大幅度下降 ,期间应停施 N肥 ,适量追施 P、K肥 ,
可促进根系和地径的生长 ,加速苗木木质化程度 ,提
高苗木的抗旱性和抗寒性。
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(责任编辑 吴祝华)
应用研究