肖忠优，欧斌*，邓必平，王盼，朱江华，李远章

(1.江西环境工程职业学院，江西 赣州 341000；2.赣州市森源科技种苗场，江西 安远 342100)

随着近年来我国社会经济发展步伐的加快，公路尤其是高速公路建设迅速发展，特别是在山区高速公路建设中，“高挖低填”大量的山体被破坏，山上原有植被遭到了不同程度破坏，失去原生植被覆盖物的裸露边坡地(尤其是高陡岩质边坡)变得很不稳定，容易风化并导致水土流失，甚至会引起塌方、滑坡、泥石流等地质灾害，在恶劣的气候条件下难以确保高速公路的正常通行，更谈不上良好的生态景观。为了尽快恢复其植被覆盖，实现边坡陡坡地绿化，传统的边坡复绿方法主要有机械喷播草本、小灌木种子，但是草本、小灌木根系生长短浅，在没有土壤条件的陡坡上生长难于使边坡得到较好的固定，难于发挥生物的多样性作用。而在陡坡边坡上生长乔木大灌木，则根系发达，利于边坡的稳定，生物效应发挥较好。然而直接在陡坡边坡上人工种植树苗，不容易操作。本研究选择适宜赣南地区生长，对立地条件适应性较强，容易采集种子的马尾松进行了边坡陡坡直播复绿的试验研究，观测不同覆盖处理对马尾松直播种子育苗的生长情况，对其苗高生长规律进行研究，拟为高速公路边坡复绿的植被多样性恢复以及复绿技术的合理选择提供科学依据。

1 试验地概况

本研究试验地设在赣州市上犹县东山镇和梅水乡境内的2011年新开的公路边坡。试验地地处亚热带南缘，属亚热带丘陵山区湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛，日照充足，四季分明，无霜期长，年均气温18.8 ℃。边坡高差20～30 m，播种穴的“土层”系黄壤下面的母质。山坡顶部是飞播成林的马尾松等植被。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

试验材料选择适合本地生长，耐瘠薄、耐干旱，生命力强的乡土树种马尾松，在试验地选择10处有代表性的边坡陡坡地段设置3种不同覆盖处理的试验样地，对1、9、10三个样地做覆盖稻草处理；对2、3、6、8四个样地做覆盖木屑处理；4、5、7三个样地未处理(对照试验)。共设置10个固定样地，以便后期持续监测，3月份在固定样方内进行直播种子造林，按50 cm×50 cm的株行距在坡面上挖长宽15～20 cm，深15 cm左右的种植穴，穴内放入稻田土或细碎黄心土等种植土1.3～1.5 kg后，混和马尾松种子，均匀放入穴内，再覆一层2～3 cm的松土，盖住种子。

2.2 数据调查与分析

3月份进行直播种子造林不同覆盖试验，分别记录各样地打穴、播种、种子开始发芽时间。往后每隔半个月进行一次边坡样地监测调查，调查时在每个边坡试验样方的上、中、下抽样，共抽样调查6个种植穴(样方穴)，记录固定样方穴的发芽情况及不同时期不同树种的苗高、生长量、保存情况等。

以往许多研究[1-4]表明，苗木的年生长规律一般表现出“慢-快-慢”生长节律，与“S”型生长曲线相符合。根据苗木一年中的这个生长特点，用Logistic方程拟合马尾松1年生直播苗的苗高生长规律。

(1)

公式(1)中的H表示苗高生长量；t表示时间(生长期)；K表示马尾松直播苗苗高年生长的极限值，可用公式(2)求算[5]：

(2)

a、b为参数，可用最小二乘法进行求算。Logistic方程拟合的苗高年生长曲线情况采用相关系数R进行检验。R的计算按公式(3)进行。

(3)

3 结果与分析

3.1 不同覆盖处理对马尾松直播苗成活率、保存率以及苗高生长量的影响

从表1的数据可以看出，经过覆盖处理的马尾松平均成活率、保存率、1年苗高生长量、2年苗高生长量分别为72.58%、23.25%、14.28 cm、35.17 cm，对照组成活率、保存率、1年苗高生长量、2年苗高生长量分别为71%、30.06%、8.66 cm、25.50 cm。研究表明经过覆盖处理的马尾松直播苗成活率、1年苗高生长量、2年苗高生长量均高于对照组，马尾松直播苗的保存率恰好相反，未经覆盖处理的对照组要高于经覆盖处理组，说明覆盖处理有利于提高马尾松直播苗的成活率和苗高生长量，但对保存率有一定的负面影响。不同的覆盖处理对马尾松直播苗成活率、保存率、1年生苗高生长量、2年生苗高生长量的影响不尽相同，直播苗的成活率表现为：稻草(81.96%)>对照(71.00%)>木屑(63.20%)；保存率表现为：稻草(30.48%)>对照(30.06%)>木屑(16.01%)；1年苗高生长量表现为：稻草(16.26)>木屑(12.30)>对照(8.66)；2年苗高生长量表现为：稻草(39.08)>木屑(31.25)>对照(25.50)。从观测数据可以看出，覆盖稻草有利于提高马尾松直播苗的成活率和保存率，覆盖木屑则反之，覆盖稻草和木屑均有助于提高1年苗高生长量和2年苗高生长量，但覆盖稻草比覆盖木屑对提高苗高生长量的效果更显著。

表1 不同覆盖处理对马尾松直播苗成活率、保存率以及苗高生长量的影响

3.2 马尾松直播苗1年生苗高生长动态分析

马尾松直播苗苗高从种子发芽开始记录，往后每隔半个月调查一次苗高的生长情况，生长期是指种子发芽至调查时生长天数的累积值，总生长量是指种子发芽至调查时苗木生长的总高度，净生长量是指两次调查苗木高度的差值。马尾松1年生直播苗苗高生长量调查结果数据见表2。

表2 马尾松1年生直播苗苗高生长调查结果

以定期(每隔半个月)调查的马尾松苗木高度的平均值拟合Logistic方程，同时求算参数值a，b以及相关系数R，然后再通过公式(4)和公式(5)分别计算出马尾松直播苗苗高的生长拐点和速生区间。

生长拐点(速生点)=Lna/b

(4)

(5)

计算结果详见表3。

表3 马尾松1年生直播苗苗高年生长拟合方程

由表3的计算结果显示：采用Logistic方程拟合马尾松1年生直播苗苗高生长规律可行，其相关系数可达0.9810，表达效果比较理想。马尾松1年生直播苗苗高自直播种子萌芽后第98天出现生长拐点，此时日生长量达到最大值，苗高累积生长量为6.3 cm，马尾松1年生直播苗苗高的速生区间大概从第45天一直延续到第150天。通常苗木从直播种子幼苗出土至1年时间内苗木封顶整个生长期需经历生根期、幼苗期、缓慢生长期、速生期、生长衰退期以及苗木的硬化期等6个生长阶段。但是时间节点很难通过观察调查进行细分，所以只能借助数学方法求算马尾松1年生直播苗苗高生长曲线的拐点(t0，t2)、切点(t1)，人为地将直播苗苗高年生长进行阶段划分，用t0表示马尾松1年生直播苗苗高曲线的起点，t2表示苗木速生期的终点，过t1点作切线平行于t0和t2的连线，根据直播种子萌芽时间、速生期起点、速生期终点以及苗木封顶时间可以将马尾松直播苗生长期分成生长前期、速生期、生长后期3个阶段，划分结果见表4。

根据表4苗高年生长阶段划分结果显示：马尾松1年生直播苗苗高生长前期从3月27日到5月12日，持续时间45天，生长前期苗高累积生长量为2.7cm，占年苗高总生长量的22.8%；速生期从5月12日到8月27日，持续时间105天，速生期内苗高累积生长量为7.3cm，占年苗高总生长量的62.3%，速生期内苗高日平均生长量为0.07cm，苗高日最大生长量为0.08cm；生长后期从8月27日到10月15日，持续时间48天，生长后期苗高累积生长量为1.7cm，占年苗高总生长量的14.9%。马尾松1年生直播苗苗高生长量在整个生长期内基本上呈现“慢—快—慢”的生长节律，与‘S’型曲线吻合。速生期的持续时间较长，占到整个生长时期的50%以上，速生期内苗高生长较迅速，苗木高度生长量占总生长量的60%以上。因此，在对马尾松直播苗进行经营管理的时候，在速生期(5月12日～8月27日)内最大限度地确保水分和养分的充足，可以采用喷洒液态化肥的方法进行施肥，分别在5月中旬(速生期起点)、6月下旬、7月下旬喷施速效氮肥，同时可以在生长前期施肥1次，以二氨为主，为苗木进入速生期打下基础，待苗木进入生长后期时施1次以钾为主的肥料，以便促进马尾松苗木木质化。

表4 马尾松1年生直播苗苗高年生长阶段划分表