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大渡河流域位于四川省西部,是长江上游重要的一级支流,在区域水土保持与防护、生物多样性保护等生态功能中占有重要地位[1]。占据流域面积较大的干旱河谷地区由于其独特的气候、地形地貌条件,生态环境脆弱,生态系统服务功能较低[2]。近年来,受气候变化和人类活动干扰加剧的影响,该区域生态系统退化迅速,严重威胁着区域乃至长江上游生态安全[3]。虽然近年来我国研究者开展了一系列关于干旱河谷地区的生态恢复与重建研究,但这些研究更注重生态系统管理、原生植被与人工引种恢复及生态效益评估[4],对于如何利用干旱河谷丰富的光、热资源,实现生态效益和经济效益统一的研究还没有系统地认识。
核桃(Juglans regia)隶属胡桃科(Juglandaceae)胡桃属(Juglans),是一种重要的经济林木,因其重要的经济生态价值在全世界范围内都受到重要关注,是世界“四大干果”树种之一[5]。核桃适应性较强,能够在较为贫瘠的土地上正常生长。在干旱河谷地区引种核桃具有较高的防治水土流失和改善土壤的生态效益,从而成为干旱河谷区域进行生态治理和实现经济效益的优良树种之一[6-7]。但核桃在我国的栽培历史悠久,栽培区域广泛,品种众多,且不同的品种产生的生态效益和经济价值差异较大[8]。目前,在大渡河干旱河谷地区种植的核桃品种结构非常单一,多为晚实品种,收获季节集中上市导致核桃价值降低,经济效应不高[9]。因此如何选择适合大渡河干旱河谷区域引种栽培的优良早实核桃品种,使核桃果实错峰成熟上市以实现生态效益和经济效益最大化是急需解决的最大难题。本文选择8518、9818、云新14号和香玲等4个优良早实核桃品种为引种对象,以本地核桃品种为对照,在大渡河干旱河谷典型地区进行早实核桃品种引种的生态适应性研究,分析不同早实核桃品种的生长指标,从而选育适应大渡河干旱河谷环境条件的优良早实品种,为大渡河干旱河谷地区生态恢复提供基础科学依据。
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研究区域位于长江上游支流大渡河中游沿岸康定市、泸定县境内,地处青藏高原东缘与四川盆地的过渡地带,属典型的高山峡谷区。气候特点为冬春无严寒、夏秋多雨无酷热,且高山、中山、河谷气候反差较大。研究区内干湿季节分明,光照充足,雨热同期,年平均降雨量656.5 mm,降雨多集中于6—9月份。年蒸发量1 532 mm。年平均气温16.5 ℃,极端最高气温36.4 ℃,极端最低气温–5 ℃,≥10 ℃以上的活动积温4768.4 ℃,无霜期283 d。
结合研究区域的土壤环境条件、气候、人为作用等因素,选取位于大渡河沿岸的康定市金汤乡陇须村(30°23′45″N,102°16′25″E)(简称KJ样地)、泸定县杵坭乡联合村(29°45′22″N,102°12′43″E)(简称LC样地)和康定市姑咱镇甘孜州林科所苗圃(30°7′9″N,102°10′31″E)(简称KG样地)等3处较具代表性的区域作为引种试验样地,3个样地的基本特征见表1。
样地 坡向 坡度/° 海拔/m 土壤类型 土壤pH KJ 东 19 2050 沙壤土 6.32 LC 东南 8 1380 沙壤土 5.84 KG 平坡 0 1420 沙壤土 6.12 Table 1. Basic characteristics of the sample sites
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本研究以优良早实核桃品种8518、9818、云新14号和香玲和本地品种为研究对象。于2014年春季(3月),在每个试验样地设置3个重复的样方,在每个样方内随机栽种40株各品种的核桃幼苗并做好标记。所选5个品种核桃幼苗均为一年生共砧嫁接苗,均具有相似的基径和株高(基径和株高的变异系数< 1%)。种植苗株距为2 m × 2 m,种植穴为80 cm × 80 cm × 60 cm。所有幼苗的栽植方式和幼苗期水、肥管理均一致。
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核桃幼苗成活率和保存率测定:根据苗木的栽植情况,春季栽植的幼苗于当年秋季(2014年10月)调查各品种成活株数,测定成活率。于2016年秋季(10月)调查保存株数,测定保存率。成活率和保存率计算公式如下:
核桃幼苗生长指标测定:在幼苗栽植前测定核桃幼苗的地径和株高,然后于2016年秋季(10月)随机选择各样方内成活的各品种核桃幼苗10株,进行苗高和地径两个生长指标的调查。苗木地径采用游标卡尺测量,以苗木土印处的直径为地径。其中,若地径处有瘤状物或有膨大部分的树种,在瘤状物或膨大部分之上部,正常粗度测量直径,测量值精确到0.001 cm。苗高采用钢卷尺测量,从苗干基部的土印处到主干顶芽基部的长度记为株高,测量值精确到0.1 cm。以栽植2年后核桃幼苗的地径和株高的增量作为地径和株高生长量(cm)。
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采用单因素方差分析(One way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)比较法不同品种核桃幼苗间成活率、保存率、地径和株高之间的差异。采用双因素方差分析(Two factors ANOVA)检验品种和栽植地点对核桃幼苗成活率、保存率、地径和株高的影响。所有统计分析均在SPSS 20.0中完成,作图使用Origin 8.0完成。图中数据均为平均值±标准差。