除草劑的使用對(duì)栽培樹(shù)種及競(jìng)爭(zhēng)植物的影響

1、除草劑的使用對(duì)栽培樹(shù)種及競(jìng)爭(zhēng)植物的影響張令峰，姚雪h含，高必壘，傅松玲 (安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院，合肥230036) 摘要：本文通過(guò)對(duì)夏季干燥和潮濕的兩種立地上的班克松、黑云杉和白云杉林分，在不同時(shí) 間施川草廿麟，調(diào)查莫對(duì)栽培樹(shù)種及英他植被的影響。實(shí)驗(yàn)采川不噴灑除草劑、以及分別在 定植后第1、2年、3年、4年和5年在空屮噴灑5升/公頃的草廿麟等處理。初植后連續(xù)十 年測(cè)定林木成活率、地徑和樹(shù)高。結(jié)果表明：(1)除草劑使用時(shí)間對(duì)三個(gè)樹(shù)種的成活率的 影響均不顯著，但對(duì)三個(gè)樹(shù)種單株的生長(zhǎng)量影響顯苦；除草劑噴灑時(shí)間對(duì)加拿大班克松和黑 云杉的林分蓄積量影響顯著，不使用除草劑的林分蓄積量最小，而對(duì)白云杉

2、的林分蓄積量產(chǎn) 生差異不顯著。(2)除草劑使競(jìng)爭(zhēng)植被類(lèi)型產(chǎn)生明顯變化。噴灑除草劑的林分其灌木和闊 葉樹(shù)種比例明顯降低，雜草植物蓋度增加，禾本科草本和厥類(lèi)植物未受影響。且這種彩響在 立地較好的夏季濕潤(rùn)地更為明顯。因而除草劑的使用減少了林下灌木及其他樹(shù)種，不利于減 少地表徑以及森林水土保持功效z發(fā)揮。關(guān)鍵詞：除草劑；斑克松；黑云杉；白云杉；保持水土timing effects of herbicides application to the survival rateof trees and competive vegetationzhang lingfeng, yao xuehan, gao b

3、ilei, fu songling(college of forestry and landscape architecture, anhui agricultural university, hefei 230036) abstract: the paper investigated the effects of herbicide application on jack pine, black spruce, and white spruce plantations established on a dry and a moist site. at each site, experimen

4、tal treatments included no herbicide and at a rate of 5 litres per hectare of glyphosate applied in the air at the 1 st, 2ed, 3rd, 4th, 5th year following planting, with three replications in a completely randomized design. survival, crop tree root collar diameter, and height of planted trees were r

5、epeatedly measured for ten consecutive years following planting. the results showed: (1) the timing of herbicide application did not significantly affect crop tree survival for any of three crop species(p>0.05). timing of herbicide application significantly affected the growth of all the individu

6、al trees year of herbicide applications affected stand volume of crop trees significantly for jack pine and black spruce, with smallest volumes associated with no herbicide application. for white spruce, stand volume of crop trees did not differ with herbicide application or its timing. (2) the comp

7、osition of the vegetation post-glyphosatc differed from that present prior to the treatments. shrub and deciduous tree cover was substantially reduced while forb cover increased grass and fern cover remained unaffected by glyphosate applications and this kind of influence arc more significant on moi

8、st site thus herbicide application reduced undcrgromh shmbs and other trees, which is unfavorable to reduce ground diameter and the efficacy of forest soil and water conscrvatio n.keywords: herbicide; pinus banksiana; picea mariana; picea glauca; soil and water conservation消除競(jìng)爭(zhēng)是促進(jìn)人工林樹(shù)木生長(zhǎng)的最有效措施在加拿人北方

9、混交林常用的消除林 中灌草的方法中，噴灑草片磷是最有效的。為了更好地更新皆伐跡地，以及盡量減少除草劑 使用的負(fù)面效應(yīng),森林經(jīng)營(yíng)者需要掌握使用除草劑的最佳時(shí)期。一般情況下森林經(jīng)營(yíng)者在栽基金項(xiàng)目：博士點(diǎn)基金項(xiàng)目(20113418110003):安徽省科技推廣項(xiàng)目(1204030210) 作者簡(jiǎn)介：張令峰，(1975)男，安徽農(nóng)業(yè)人學(xué)博上生，講師，森林培育。通信聯(lián)系人：傅松玲，(1962-),女,教授，森林培育。fusongling植兩年后對(duì)林分使用除草劑，但是由于人工林樹(shù)木不同樹(shù)種的牛理和牛長(zhǎng)特性不一，并且不 同栽植地的立地條件不同，因此選擇除草劑最佳噴灑時(shí)間需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。木文以加拿大三種重

10、要針葉材商品林樹(shù)種，加拿大班克松cpinus banksiana lamb.),黑 云杉(picea mancma (mill.) b.s.p.)和白云杉(picea glauca (moench.)為研究材料， 通過(guò)對(duì) 三種不同樹(shù)種在兩個(gè)不同栽植地十年間生長(zhǎng)和成活情況的測(cè)定，分析除草劑的使用時(shí)間與目 的樹(shù)種成活率、牛長(zhǎng)量、以及競(jìng)爭(zhēng)植被類(lèi)型的關(guān)系，從而探討除草劑及其使用方法對(duì)水土保 持作用的影響。2材料和方法2.1研究樣地情況樣地位于加拿人馬尼托巴的帕斯市附近，北緯53。5®，西經(jīng)101。6,，平均海拔270.40 米，年平均氣溫0qc,平均降水量442.8mm。七月和八月的平均氣溫

11、分別是17.7和16.5°c, 同時(shí)兩個(gè)月平均降水量分別是64.8mm和62.5 mm。夏季濕潤(rùn)地：天鵝湖樣地，位丁馬尼托巴洲天鵝湖北的平坦區(qū)域，距離帕斯市北40公 里。土壤為質(zhì)地細(xì)致的黏土且嚴(yán)重鈣化。該站點(diǎn)長(zhǎng)期浸潤(rùn)于夏天融化的雪水，以致于在植物 生長(zhǎng)季節(jié)土壤一玄保持新鮮的濕潤(rùn)狀態(tài)。采伐z前林分主要以針葉林為優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的混交林， 林分砍伐后，原先競(jìng)爭(zhēng)性顫楊和香脂楊變?yōu)閮?yōu)勢(shì)樹(shù)種。夏季干旱地：根湖樣地，距離帕斯市市西20公里。這里延綿的肥沃土壤含冇中等程度的 粗糙顆粒。樣地在春季由丁凍土層能截留雪水而形成地表淹水，但隨著生長(zhǎng)季節(jié)的到來(lái)，土壤 漸漸變干。采伐z前林分主要以針葉林為優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的混

12、交林。中等程度的雜灌和香脂楊一起 組成了主要的競(jìng)爭(zhēng)性物種2。2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在每個(gè)研究樣地屮，6個(gè)不同實(shí)驗(yàn)處理的3次重復(fù)共形成了 18塊研究樣方(90mxl70m)o 6中不同實(shí)驗(yàn)處理分別指：不噴灑無(wú)除草劑、以5升/公頃(1.42千克酸當(dāng)量/公頃)的川量分別 在初植后第1年、第2年、第3年，第4年和第5年空中噴灑草h jwo隨機(jī)組合選擇樣方。1990年春末種植幼苗，植苗z前標(biāo)示出每個(gè)樣方的邊界。每塊樣方細(xì)分成三小塊，隨 機(jī)種植加拿大班克松，黑云杉和白云杉。在每小塊地上約以行距2米種植產(chǎn)自當(dāng)?shù)貥?shù)種的實(shí) 生苗。2.3樣地調(diào)查在每塊樣方中隨機(jī)選取面積為lootw,即25株幼苗的實(shí)測(cè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。199

13、0至1999 年，每年八刀幼苗完成伸長(zhǎng)生長(zhǎng)之后，對(duì)25株幼苗進(jìn)行成活率，高度(m)和地徑(cm)的測(cè)量。幼苗生長(zhǎng)性狀的測(cè)量的同時(shí)，進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性植被的評(píng)估。對(duì)每個(gè)樣方中12個(gè)不同區(qū)域的 植被進(jìn)行評(píng)估。選擇每個(gè)站點(diǎn)的林木組合中，第1棵，第5棵，第21棵和第25棵林木的周 圍半徑1.7m范圍內(nèi)的植被。評(píng)估指標(biāo)包扌舌樹(shù)種，平均高度并目測(cè)樹(shù)葉覆蓋百分率。rcd、2.4內(nèi)業(yè)分析1 材積: 其中:rcd =地徑(cm) and h =樹(shù)高(cm)。2在每個(gè)樣地，使用下面的一般線性模型來(lái)檢測(cè)噴灑時(shí)間對(duì)控制雜灌的影響5。yijklm = i + si + tj + stij + pk (ij) + yl + sy

14、il + tyjl + styijl + mlk (ij)yijki =研究中的因變量，包括成活率、平均地徑、樹(shù)髙、單株材積、林分蓄積;”=總 平均值;s,=樣地序號(hào)(/ = 1,2); tj =除草劑噴灑時(shí)間0=1,2,3,4,5,6), n(ij)85.=樣地中樣方序號(hào)(k= 1, 2, .18); /=實(shí)測(cè)的年份(/ = 1, 2, o o 10),為“呦)為隨機(jī)誤差4,5。數(shù)理統(tǒng)計(jì)的顯苦性基于(x = 0.05。所冇統(tǒng)計(jì)分析釆用軟件systat 10 (systat software inc, 2000)o3結(jié)果與分析903.1不同類(lèi)型植物的主k150彳120-c夏季濕潤(rùn)地90-603

15、091010彳c夏季干旱地 fern! grasss forb也| low shrubtall shrub hardwood110y1124678910y2150-1120-90-60-0 jlliq 產(chǎn)i* 丁丫 * ：:;:：亠 ' ?；：" y - - -亠f m；5y3678910150n120-90-12345678910y4150 i12090160300 j5020906030012345678910測(cè)定年份46測(cè)定年份50209060300圖1不同時(shí)間使川除草劑對(duì)不同類(lèi)塑植物生長(zhǎng)的影響fig 1. timing effects of glyphosate ap

16、plication on growth of different vegetation95注：c=不使用除草劑.yl=定植第一年施除草劑、y2=定植第一年施除草劑，依此類(lèi)推。上圖屮的縱坐標(biāo)是競(jìng)爭(zhēng)植物的蓋度，從圖1看出：夏季濕潤(rùn)地植被覆蓋率始終高于夏季 干旱地。噴灑除草劑之后，競(jìng)爭(zhēng)植被類(lèi)型產(chǎn)生變化，木木灌木和具他喬木樹(shù)種覆蓋率大幅度 降低，草本植物覆蓋率升高，草本和蕨類(lèi)植物未受影響。h這種影響在立地較好的夏季濕潤(rùn) 地更為明顯。因而除草劑的使用減少了林f灌木及其他樹(shù)種，不利于林分樹(shù)種及結(jié)構(gòu)多樣 100 性的形成，從而會(huì)增加地表徑，增加水土流失。混交林由于其地上和地f部分彼此交錯(cuò)鑲嵌分布，郁閉早，覆

17、蓋度大，林冠層次多，截 持降南能力強(qiáng)；且林內(nèi)溫度適宜，濕度大，土壤含水量高，有利于林下植被的生長(zhǎng)和微生物 的活動(dòng)，能夠加速不同植被類(lèi)型的生長(zhǎng)，防止水土流失，從而比純林具有更大的水土保持功 能67。因而在山區(qū)，為了保證混交林的林分結(jié)構(gòu)，不適介采取用化學(xué)方法清除林內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)植 105 被。3.2喬木成活率表1.樣地、噴灑處理和測(cè)試年份對(duì)林木成活率的影響方差分析table 1. significance of site, treatment, and measurement year on survival of crop trees.方差來(lái)源*soiree*自由度dfms北美班克松jack pinef

18、p黑云杉 black spruce白云杉 vuite sprucemsfpmsfpsi11。72841。150 <0o 0010。4157。150 oo 0130。4903。921 0o 059tj50。019oc 457 0。8040。0260。445 0。8130。1551。240 0o 321sto5(h 0040。101 0o 9910. 030(h 509 0o 7670& 2712& 166 0o 092pi(ts).k)0。04227。604 <()o 0010。05817。494 <()o ()010o 12514。370 <0o 001

19、ykj0. 07146。420 <0o 0010. 08726。262 <0o 0010. 26029。912 <0o 001sy.ki0。03019° 379 vo° 0010。0072。056 0。0350。0111。240 0o 272tyjk(0。0010。472 0。9880。0010。445 0。9990。0111。241 0。158sty呱(0。0010。609 0o 9750。0030o 920 0o 6200。015u 728 0。005zjirido2160。0020。0030。009注:* si =樣地(i =1,2), t尸除草劑噴

20、灑時(shí)間0=1,2,3,4,5,6), 丫1=測(cè)試年份 a = 1,2, o o110 10),pk (k =1, 2,18)=樣方，ms =均值，and f=f值由表1可看出：不噴灑除草劑的所有樹(shù)種成活率最低；除草劑的使用時(shí)間并不顯著影響 成活率，樣地和樣方的選擇對(duì)成活率的影響要比噴灑除草劑時(shí)間的作用明顯。通過(guò)對(duì)兩個(gè)樣地的比較發(fā)現(xiàn)，三個(gè)樹(shù)種在根湖樣地的成活率均高于天鵝湖。1990年開(kāi)115 始，天鵝湖樣地內(nèi)的顫楊競(jìng)爭(zhēng)比根胡強(qiáng)烈。所以，在使丿j除草劑處理?xiàng)l件下，競(jìng)爭(zhēng)植被較多 的林分，林木成活率較低。因樹(shù)種耐蔭性、生長(zhǎng)特性和環(huán)境條件的不同，相同處理下的不同樹(shù)種成活率和生長(zhǎng)速率 會(huì)育所不同8.9.1

21、0.11.120對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)水平變化的反應(yīng)，成活率與蓄積量不是不同的。如果需要提 高成活率，那么可以在森林屮保留適當(dāng)密度的其他植被。然而，如果考需要提高樹(shù)干材積， 120那么其他植被覆蓋程度就要保持在和當(dāng)?shù)偷乃胶巍?.3喬木單株生長(zhǎng)性狀和林分蓄積量表2樣地、測(cè)試年份對(duì)單株根徑、平均樹(shù)高、平均材積和林分蓄積量的影響方差分析table 2. significance of site, treatment, and measurement year on average root collar diameter, average height and average volume of individ

22、ual trees, and stand volume by crop tree species方差來(lái) 源*source4自由度dfr(cm)北美班克松jack pighv(m) (cih5)sv (m «'ha)r(cm)黑云杉 black sprucehv(m) (cms)sv(m/ha)白云杉jack piner(cm)hv(m)(cm3)sv(nv-'ha)s.1<0. 001<0o001 <0。001<0o001<0> 001<0。001 <0o001<0o001oo oil0。075 0。0030o 0

23、03t.54。001oo 527 0。049<0o001<0o 001oo 048 0。020<0o001oo 0180o 071 0o 1020o 103yk9<0< 001<0o001 <0。001<0。 001<0. 001<0。001 <0o001<0。 001<0. 001<0o001 <0o001<0o 001st.50o 015oa 1090。027<0o001oo 125oo 029 0。109<0o001oo 538oo 224 0. 317oo 319sy»

24、k9q 001<0o001 <0c001<0o001<0. 001<0。001 <0o001<0o001<06 001<0o001 <0o001<0。 001ty*45<0c 001oo 839 0。002oo 002<0o 001<0o001 <0.001<0o001<0s 0010。003 0。0010o 001sty環(huán)45<0< 001<0o001 <0c001<0. 0010o 136<0o 001 oo ()070。005oo 889oo 071

25、0。 1130o 124pi(ts).24<0。 001<0o 001 vo。001<0o001<0. (xii<0。001 <0o001<0o001<0. 001<0o001 <0o001<0。 001eijjdhn216注：*si二樣地(1, 2), t尸除草劑噴灑時(shí)間0=1, 2, 3, 4, 5, 6), 丫1=測(cè)試年份(/二1,1402,。10), pk 伙=1,2,.18)=樣方由表2可以看出：除草劑的使用能顯著提高林木的地徑、樹(shù)高和蒂積量，但加拿大班克 松的樹(shù)高、門(mén)云杉的樹(shù)高和蓄積量除外；除草劑使用時(shí)間顯著影響加拿

26、大班克松和黑云杉的 林分蓄積量，但對(duì)白云杉沒(méi)有影響。145六次不同噴灑處理中，加拿大班克松在噴灑時(shí)間為第一年的處理中樹(shù)干高度最高，黑云杉和白云杉樹(shù)高最大值則出現(xiàn)在噴灑時(shí)間為第二年的處理中；在對(duì)加拿大班克松林分進(jìn)行草 甘麟處理的兩年后，競(jìng)爭(zhēng)植物的枯損率在45%到97%之間。另外，對(duì)于rcd和林分蒂積量來(lái)說(shuō)，最佳噴灑時(shí)間在第二年(第三個(gè)生長(zhǎng)季節(jié))，其 次是第五年。150樹(shù)干高度與植物牛長(zhǎng)速度和耐蔭性有關(guān)10.14jo樹(shù)干材積指數(shù)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵階段對(duì)于不耐蔭樹(shù)種加拿大班克松來(lái)說(shuō)一般是初植后的一到二年，對(duì)于耐蔭樹(shù)種黑云杉來(lái)說(shuō)，這個(gè)階段為 初植后的一到三年。通過(guò)控制植被生長(zhǎng)可以提高白云杉的直徑和樹(shù)高生長(zhǎng)。栽

27、植地的競(jìng)爭(zhēng)條件影響林分簫積量15,森林小氣候彩響樹(shù)木的生長(zhǎng)及樹(shù)葉養(yǎng)分16。除 草劑的使用能夠加速林木生長(zhǎng)，并h加快林木在競(jìng)爭(zhēng)激烈的林分中對(duì)氮的吸收切。本研究155 屮，除草劑使用時(shí)間顯箸彫響加拿大班克松和黑云杉的林分蓄積量，對(duì)班克松林分進(jìn)行草廿 憐處理的兩年后，競(jìng)爭(zhēng)植物的枯損率在45%到97%之間。4結(jié)論與討論4.1除草劑使用時(shí)間對(duì)不同類(lèi)型植物生長(zhǎng)的影響除草劑使競(jìng)爭(zhēng)植被類(lèi)型產(chǎn)生明顯變化。噴灑除草劑的林分英灌木和闊葉樹(shù)種比例明顯降160 低，朵草植物蓋度增加，禾本科草本和蕨類(lèi)植物未受影響。且這種影響在立地較好的夏季濕 潤(rùn)地更為明顯。除草劑的使用減少了林下灌木及其他樹(shù)種，不利于減少地表徑以及森林水

28、土 保持功效z發(fā)揮。因而在山區(qū)，為了保證混交林的林分結(jié)構(gòu)，不適合采取用化學(xué)方法清除林 競(jìng)爭(zhēng)植被。4.2除草劑使用時(shí)間對(duì)喬木成活率影響165除草劑使用時(shí)間對(duì)三個(gè)樹(shù)種的成活率的影響均不顯著，不噴灑除草劑的所有樹(shù)種成活率最低。如果需要提高成活率，那么可以在森林中保留適當(dāng)密度的其他植被。然而，如果考需 要提高樹(shù)干材積，就需要人工淸除競(jìng)爭(zhēng)植物，使英覆蓋度保持在相對(duì)低的水平。4.3除草劑使用吋間對(duì)喬木單株生長(zhǎng)性狀和林分蓄積量的影響除草劑的使用對(duì)三個(gè)樹(shù)種單株的生反量影響顯著；除草劑噴灑時(shí)間對(duì)加拿大班克松和 黑云杉的林分蓄積量影響顯著，不使丿u除草劑的林分蓄積量最小，而対口云杉的林分蓄積量 產(chǎn)生羌界不顯著。參

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