何杰明

(福州市林业局林业科技推广站，福建 福州 350007)

樟树(Cinnamomumcamphora)为樟科(Lauraceae)樟属(Cinnamomum)的常绿乔木树种，是我国二级重点保护野生植物，具有适应性强、耐贫瘠等特点，也是我国亚热带常绿阔叶树的代表树种之一[1]。在我国以福建、江西、浙江等地居多，广泛用于园林绿化和防护林种植，也因其伴有特殊香气和含有丰富的精油而广泛用于化工生产[2-3]。光照是影响植物生长发育的关键环境因素之一，光环境的改变直接影响植物生长发育进程[4-5]，而同一植物根据其栽培目的不同，对光照的需求也存在差异[6]。高强度光照会导致植物受损，过弱光照会导致植物生长需要的光能不足，植物生长受到抑制[7]，适宜的光环境是植物生长发育的重要保证，遮荫是苗木培育过程中调节光环境的重要手段，鉴于不同遮荫强度对樟树苗期生长和生物量分配的影响研究甚少，因此，本研究对樟树幼苗进行不同强度遮荫处理，研究遮荫处理后樟树幼苗的环境适应及生长情况，筛选出适宜樟树苗期生长的光环境，为樟树苗期培育和管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于原福州市晋安区新店镇杨廷苗圃，地处东经119°35′、北纬25°15′，海拔约26 m，属亚热带海洋性季风气候，雨量充沛，年降水量达1342 mm，年无霜期312 d；年均气温20.1 ℃，最高气温42 ℃，最低气温约-2 ℃；试验土壤为略含砂砾的Ⅱ～Ⅲ类的黄红壤土。

1.2 试验设计与方法

采用完全随机试验设计，将樟树苗平均分为4组进行遮光处理，每个处理3次重复，每次重复15株，2020年2月选择长势基本一致且健康的近1年生根部带土的樟树实生苗180株，平均苗高24.28 cm，平均地径为 0.37 cm。栽培于原福州市晋安区新店镇杨廷苗圃，株间距离25 cm×25 cm ，各处理间无相互遮光，进行一致的日常管理并缓苗30 d。于2020年3—9月，以全光照为对照，另外3组分别进行遮荫率30%、50%、85%的遮光处理。采用不同密度遮光网搭建长宽高2 m×3 m×2 m的遮荫棚，遮荫网底部距地面10 cm，保证四周通风，棚内放置温湿度记录仪，并进行统一的除草、水肥等管理[8]。

1.3 生长指标及生物量测定

2020年9月在每个遮光处理中随机选取15株樟树苗，用钢卷尺测量其树高、冠幅，用游标卡尺测量地径。测量完地上生长指标后，将苗木根系全部取出，测量其根长、根幅。然后，将各处理中调查的樟树苗叶、茎、根分开，在105 ℃烘箱杀青15 min，80 ℃温度下烘干至恒重并记录干重，计算标准株各构件生物量(干重)。高径比=苗高 (cm)/地径 (cm)；冠根比=[叶干质量(g)+茎干质量(g)]/根干质量 (g) ；苗木质量指数=单株生物量/(高径比+冠根比)[8-9]。

1.4 数据处理与分析

利用Microsoft Excel 2010进行数据初步处理和图表绘制，利用SPSS 20.0软件进行数据统计分析，采用单因素方差分析进行显著性检验(P<0.05)，同时采用LSD最小显著差法进行多重比较，数据均以平均值±标准误表示。

2 结果与分析

2.1 遮荫对樟树幼苗生长的影响

由表1可知，樟树幼苗的苗高、地径、冠幅、根深和根幅均以遮荫率50%处理最大，其次是遮荫率30%和全光照处理，遮荫率85%的处理最小。遮荫处理的苗高、地径、冠幅和根幅均与全光照处理存在显著差异，其中遮荫率50%处理的苗高、地径、冠幅、根深、根幅分别比全光照高出32.03%、38.47%、38.03%、52.63%、30.98%。遮荫率85%处理的樟树幼苗生长状况明显差于全光照，说明重度遮荫不利于樟树幼苗生长。

表1 遮荫处理下樟树幼苗生长状况

2.2 遮荫对樟树幼苗各器官生物量的影响

由表2可看出，樟树幼苗的叶、茎、根生物量和单株生物量，遮荫率30%和50%遮荫处理均显著高于全光照和遮荫率85%处理，遮荫率50%处理显著高于遮荫率30%处理；遮荫率85%处理与全光照处理间差异不显著，以遮荫率85%处理最小。遮荫率50%处理的樟树苗叶、茎、根生物量、单株生物量分别比全光照高出46.44%、71.46%、45.34%、52.09%。除遮荫率85%处理外，其它处理各器官生物量均表现为：叶生物量>根生物量>茎生物量，叶生物量明显高于茎、根生物量，说明樟树幼苗生长以叶生长为主体。

表2 遮荫处理下樟树幼苗生物量分配特征

2.3 遮荫处理下樟树幼苗质量指数

由于单个指标不能反映苗木的总体生长状况，而苗木各器官之间的协调和平衡生长对苗期发育又十分重要，因此，采用多指标的综合指数来反映苗木质量[8]。苗木质量指数综合了苗木生物量、苗高和地径等参数，是评价苗木质量的一项重要指标[10-11]。

由表3可知，苗木的高径比，以遮荫率50%处理最小，为63.90；而遮荫率85%处理最大，为81.95；高径比从大到小依次为：遮荫率85%>遮荫率30%>全光照>遮荫率50%，其中遮荫率30%和50%处理均与全光照无显著差异，其它处理间差异显著。苗木的冠根比，以遮荫率85%处理最大，为2.71；全光照处理最低，为2.34；冠根比大小顺序为：遮荫率85%>遮荫率50%>遮荫率30%>全光照，遮荫率85%处理与其它处理间差异显著，其它处理间差异不显著。苗木的质量指数，以遮荫率50%处理最大，为0.14；遮荫率85%处理最小，为0.07；不同遮荫处理的质量指数大小顺序为：遮荫率50%>遮荫率30%>全光照>遮荫率85%，各处理间质量指数均差异显著。

表3 遮荫处理下樟树幼苗质量指数

2.4 遮荫处理下樟树生长性状的综合评价

对12个苗木生长及质量指标进行主成分分析[12]，结果见表4。从表4可知，提取2个综合指标，代表12个单项指标的绝大部分信息，2个综合评价指标分别定义为第1主成分、第2主成分，其特征值分别为10.397、1.436，方差贡献率分别为86.643%、11.963%，累积方差贡献率达98.606%。由表4～表6可知，以每个主成分对应特征值的方差贡献率作为权重建立综合评价模型，其表达式为F=0.866F1+0.120F2，由此表达式可计算各遮荫处理的生长特性及苗木质量的综合评价值，并得出排名。根据综合评价值，4种遮荫处理的樟树幼苗生长特性及质量由高到低为：遮荫率50%>遮荫率30%>全光照>遮荫率85%。

表4 主成分特征值、方差贡献率及累积贡献率

表5 主成分系数

表6 不同遮荫处理下樟树幼苗生长状况综合评价值及排名

3 结论与讨论

植物生长发育过程离不开光环境，通过光照来调节植物生长、发育及形态，以此更好地适应环境变化[13]。从研究结果看，遮荫率50%处理下樟树幼苗相对生长速率最快，地径、苗高、根系生长和各器官生物量积累较快，说明樟树苗期在此光照环境下生长最好，这与张巧巧等[14]、代大川等[15]的研究结果基本一致。研究结果表明，遮荫率50%处理的樟树幼苗能很好地捕获到满足生长所需的光能，并且环境温度和湿度相较于全光照和遮荫率30%处理更加适宜，因此光合效率高，积累的光合产物多，而遮荫率85%处理的樟树幼苗能捕获到的光能有限，光合效率低，积累的光合产物少，说明适度遮荫有利于生物量的积累，过度遮荫则抑制生物量的积累，这与智西民等[16]的研究结果一致。遮荫率85%处理的樟树幼苗茎与根生物量无显著差异，而叶生物量显著高于根和茎；其它遮荫处理樟树幼苗各器官生物量分配规律为叶>根>茎，说明樟树在幼苗期叶生长速率快于根和茎。

遮荫率50%处理的樟树幼苗的高径比最小，说明此光照条件下，樟树幼苗高生长和粗度生长较平衡，遮荫率85%处理的高径比过大，表明弱光条件下樟树苗生长细弱[14]。随着遮荫强度增加，樟树幼苗冠根比呈现降低趋势，而遮荫率85%处理时显著增大，表明遮荫率30%和50%处理的地上部分和地下部分生长较平衡，而光照过弱时地上部分生长加快以获取更多的光照。遮荫率50%处理下樟树幼苗质量指数最高，遮荫率85%处理最低。一般情况下，苗木质量指数越大，单株有机物积累越多，高径比和冠根比反而越小[8]。采用单一指标难以衡量遮荫处理下樟树幼苗的总体生长状况，形态指标是评判苗木生长状况最有效的指标[13]，因此利用主成分分析法对遮荫条件下樟树幼苗生长状况进行综合评价，遮荫率50%处理下樟树幼苗综合性状最优，而遮荫率85%条件下最差。因此，适当的遮荫处理能有效促进樟树苗生长和各器官有机物的合理分配，全光照和弱光照都不利于其生长发育。说明采取遮荫率50%的遮荫处理最有利于樟树苗期正常生长发育。