栓皮栎种子虫蛀率的年际变化及其对幼苗发育的影响

付 瑞，张义锋，张子建，李利，王迎迎

（1.济源市林业局，河南 454650；2.郑州大学生物多样性与生态学研究所，河南 450001；3.国有济源市愚公林场，河南 454650）

栎属（Quercus）植物全世界约有300余种，分布广泛，是亚热带常绿阔叶林的主要建群种，同时也是温带落叶林的优势种之一[1]。栎属植物在环境保护和工业生产方面具有重要的意义，其木材和种子均具有重要的经济价值，所以栎属植物在世界范围内得到了广泛利用和研究[2]。栓皮栎（Quercus variabilis）是栎属植物中的重要一种，是中国暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿落叶林的主要组成树种之一，也是中国传统经济林树种和水土保持树种，分布较为广泛，在我国西北、华北、华中、华南、西南等地均有大面积分布。栓皮栎树干通直，树冠雄伟，枝条广展，在退耕还林地区营造栓皮栎林，对改善生态环境、维持林地生产力、提高经济效益等均有较大作用[3]。

栓皮栎是太行山低山地区最稳定的阔叶树种之一，其生长较快，根系发达，穿透力强，是一种适应性十分强的树种, 适合在太行山区直播种植和生态恢复[4]，然而，由于其种子营养丰富，富含淀粉、蛋白质等营养物质，容易遭受多种动物的取食，尤其容易遭受多种林业害虫的寄生，如蛾类、象甲等[5]。所以，虽然栓皮栎种子的产量很大，但自然状况下的实生幼苗非常稀少[6]。本实验拟通过调查不同年份的虫蛀率，来了解昆虫对栓皮栎的危害动态；拟通过研究虫蛀对栓皮栎种子建苗率及生长状况的影响，以评估虫蛀对栓皮栎种植的整体危害程度，为山区直播栓皮栎种子造林、促进生态系统恢复等提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究地点

本研究在国有济源市愚公林场（112°16′E，35°12′N，海拔600 m）进行。该地处于太行山南麓，位于河南省济源市王屋山地区，年平均降水量为695 mm，年平均气温为14.3℃，属大陆性季风气候，受大陆和海洋气团的交替影响，夏季盛行东南风，冬季盛行西北风，冬冷夏热，四季分明[7-8]。

1.2 栓皮栎种子的虫蛀率调查与种植

2010年9 月和2011年9月，收集成熟栓皮栎种子，在室内常温放置，30 d后随机挑选200枚种子进行解剖，判断虫蛀情况，统计当年虫蛀率。

2010年9 月，将土壤与细沙以2︰1的比例混匀后（防止土壤遇水板结）填装于塑料花盆中 （高30 cm、直径20 cm）。挑选大小均匀、无虫蛀的成熟种子和虫蛀种子各50枚，种植于花盆4 cm处。将花盆埋于栓皮栎林内，定期浇水、观察并记录幼苗出土情况。

1.3 幼苗观察记录

自种植之日起，定期浇水，每天检查出苗情况，记录各处理组幼苗出土时间。至2011年9月，将全部幼苗收获，用清水冲洗干净，晾干后，将幼苗放入烘箱中，80℃条件下烘干3 d，然后用天平称重，计算生物量。

1.4 数据分析

采用SPSS for Window s（version 13.0）对实验结果进行统计分析。用Chi-Square Test检验两年虫蛀率的差异和两类种子的幼苗建成率；采用Independent-Sam p les T Test分析两类种子幼苗的生物量差异。

2 结果与分析

2.1 2010-2011年王屋山区栓皮栎虫蛀率变化

2010年栓皮栎的虫蛀率为47%；2011年虫蛀率为50%。，且两年间虫蛀率没有显著差异。

栓皮栎虫蛀率变化详见图1。

图1 两年间栓皮栎虫蛀率

2.2 昆虫蛀食对栓皮栎幼苗建成的影响

完好种子出苗44棵，出苗率为88%，虫蛀种子出苗26棵，出苗率为52%，二者具有显著性差异。两种类型种子出苗率详见图2。

2.3 虫蛀对栓皮栎幼苗生物量的影响

完好种子幼苗的平均生物量为2 920±300 mg，虫蛀种子幼苗的平均生物量为1 968±400 mg，二者具有显著差异（t=8.875，df=68，p＜0.001）。

生物量对比详情见图3。

图3 两种种子幼苗的生物量对比

3 讨论

研究结果表明，（1）2010年和2011年栓皮栎的虫蛀率差异不大，虫蛀种子仍有一定的发芽能力，但和完好种子出苗率差距较大，可见，在直播造林时，虫蛀对林木种子的发芽率和幼苗的建成可能会产生较大影响，因此，林木种子贮存过程中，要做好种子的防虫保存，以减少虫蛀对种子的危害率；（2）虫蛀种子幼苗的生物量与完好种子幼苗差异较大，可能与昆虫对栓皮栎种子子叶的蛀食会造成能量损失有关，所以，在进行种子直播造林时，应及时播种，缩短种子贮存时间，以减少虫蛀对种子的危害等级，从而提高出苗率和生长质量。

所以，在林木种子贮存过程中应采取适当措施，从而降低种子的虫蛀率，在直播造林过程中，要缩短贮存时间，减少虫蛀的危害，以增加林木种子的发芽率及幼苗建成率，以取得直播造林的效益最大化。

[1] 陈焕镛，黄成就.中国植物志：第22卷 [M].北京：科学出版社，1998.

[2] 马杰，李庆芬，孙儒泳，等.啮齿动物对北京小龙门林场辽东栎地表种子的扩散[J].动物学研究，2004，25（4）：287-291.

[3] 张文辉，卢志军.栓皮栎种群的生物学生态学特性和地理分布研究[J].西北植物学报，2002，22（3）：476-483.

[4] 张理宏.栓皮栎扣杯直播造林技术[J].林业实用技术，1992（4）：23-28.

[5] 孙明洋，马庆亮，田澍辽，等.种子产量对鼠类扩散栓皮栎坚果的影响[J].兽类学报，2011，31（3）：265-271.

[6] 张知彬，王福生.埋藏和环境因子对辽东栎(Quercus liaotungensis) 种子更新的影响[J].生态学报，2001，21（6）：374-383.

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[8] 赵雪峰，路纪琪，乔王铁，等.生境类型对啮齿动物扩散和贮藏栓皮栎坚果的影响[J].兽类学报，2009，29（2）：160-166.