林业科学  2015, Vol. 51 Issue (9): 9-17   PDF    
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20150902
0

文章信息

秦爱丽, 郭泉水, 简尊吉, 朱莉, 裴顺祥, 赵志禄, 邢继畴
Qin Aili, Guo Quanshui, Jian Zunji, Zhu Li, Pei Shunxiang, Zhao Zhilu, Xing Jichou
不同育苗基质对圃地崖柏出苗率和苗木生长的影响
Effects of Different Nursery Substrates on Germination Rate and Seedling Growth of Thuja sutchuenensis
林业科学, 2015, 51(9): 9-17
Scientia Silvae Sinicae, 2015, 51(9): 9-17.
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20150902

文章历史

收稿日期：2015-03-11
修回日期：2015-07-25

作者相关文章

秦爱丽
郭泉水
简尊吉
朱莉
裴顺祥
赵志禄
邢继畴

引用本文
秦爱丽, 郭泉水, 简尊吉, 朱莉, 裴顺祥, 赵志禄, 邢继畴. 2015. 不同育苗基质对圃地崖柏出苗率和苗木生长的影响[J]. 林业科学, 51(9): 9-17.
Qin Aili, Guo Quanshui, Jian Zunji, Zhu Li, Pei Shunxiang, Zhao Zhilu, Xing Jichou. 2015. Effects of Different Nursery Substrates on Germination Rate and Seedling Growth of Thuja sutchuenensis. Scientia Silvae Sinicae, 51(9): 9-17.  DOI: 10.11707/j.1001-7488.20150902
不同育苗基质对圃地崖柏出苗率和苗木生长的影响
秦爱丽1, 郭泉水1 , 简尊吉1, 朱莉1, 2, 裴顺祥3, 赵志禄4, 邢继畴4    
1. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 国家林业局森林生态环境重点实验室 北京 100091；
2. 河南科技大学 农学院 洛阳 471003；
3. 中国林业科学研究院华北林业实验中心 北京 102300；
4. 重庆市开县林业局 开县 404500
收稿日期：2015-03-11；修回日期：2015-07-25
基金项目：国家林业局野生动植物保护专项 (2130211-15)；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFRIFEEP201401)。
通讯作者：郭泉水
摘要：【目的】研究不同育苗基质对崖柏出苗率和幼苗生长的影响并探讨其影响机制，为崖柏种子繁殖和优质壮苗培育基质的选择提供参考。【方法】在重庆市雪宝山国家级自然保护区崖柏繁育圃，以森林腐殖土、耕作土、草炭土、珍珠岩和蛭石为基质原料，按体积比配制成3种育苗基质分别为耕作土:森林腐殖土(1 :1)(FS)、草炭土(GS)和草炭土:珍珠岩:蛭石(1 :1 :1)(GPS)，采用种子催芽后条播方式，按照随机区组3次重复试验设计方法，布置育苗基质对崖柏种子育苗影响的田间试验。【结果】 GPS和GS比FS育苗基质的温度调节能力强，GPS能够在温度较低的月份将基质温度调节到较高水平，GS能够在温度较高的月份将基质温度调节到较低水平；不同育苗基质土壤密度表现为FS＞GS＞GPS；土壤持水量(包括最大持水量、毛管持水量、田间持水量)与土壤密度的排序相反；不同基质的pH值差异显著，FS偏碱性，GS和GPS呈弱酸性；3种育苗基质都可满足崖柏幼苗对土壤肥力的基本需求，但含有草炭土的GPS和草炭土GS的土壤肥力较高；不同育苗基质的出苗率表现为GS＞GPS＞FS，GS和GPS的差异不显著；FS的出苗率仅为GS的23%，GPS的27%；在崖柏幼苗生长期间，对3次调查的平均苗高、地径、一级侧枝数、主根长、一级侧根数、平均单株地上和地下干质量这7个形态质量指标的隶属函数值计算及综合评判的结果表明，GPS育苗基质的苗木形态质量最优，其次是GS，FS最差。【结论】 GS的质地疏松、保水性能和透气性能良好，是崖柏出苗率较高的重要原因；不同基质水、肥、气、热等因素上的差异，以及各因素的协调能力是导致崖柏幼苗形态质量出现基质差别的重要原因。
关键词： 崖柏    种子育苗    育苗基质    出苗率    苗木质量    
Effects of Different Nursery Substrates on Germination Rate and Seedling Growth of Thuja sutchuenensis
Qin Aili1, Guo Quanshui1, Jian Zunji1, Zhu Li1, 2, Pei Shunxiang3, Zhao Zhilu4, Xing Jichou4    
1. Key Laboratory of Forest Ecology and Environment of State Forestry Administration Research Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry Beijing 100091;
2. College of Agriculture, Henan University of Science and Technology Luoyang 471003;
3.Experimental Center of Forestry in North China, Chinese Academy of Forestry Beijing 102300;
4. Forest Bureau of Kaixian County in Chongqing Kaixian 404500
Abstract: [Objective] The effects of different substrates on Thuja sutchuenensis seedling growth and its influence mechanism were investigated to provide a reference for matrix selection of seed breeding and high quality seedling cultivation. [Method] The seed breeding test was carried out in breeding nursery, located in Xuebaoshan National Nature Reserve and completely randomized in design and repeated for three times. Seeds were first presoaked to enhance germination rate and then cultured on three different substrates: FS (Forest humus:cultivated soil=1:1), GS (peat) and GPS (peat:vermiculite:pearlite=1:1:1) in line.[Result] Results indicated that: 1) Compared with substrate FS, substrates containing peat (GS and GPS) were better at regulating soil temperature. More specially, substrate GPS could increase the soil temperature and play a temperature-keeping role during September to next March when the temperature is lower. While substrate GS could lower substrate temperature at a certain level during April to August when the atmosphere temperature is relatively higher. 2) Substrate FS had the highest soil bulk density, then GS, and then GPS. However, the soil water-holding capacity (the soil maximum moisture capacity, the soil capillary moisture capacity and the soil non-capillary moisture capacity) was opposite (GPS >GS >FS). 3) The pH of three substrates were significantly different. The pH of substrate FS was weak alkaline (7.48), while substrate GS and GPS with weak acid (pH5.07 and 5.86, respectively). 4) Although soil fertility of three substrates could meet the basic need of seedling growth, substrates (GS and GPS) had a higher soil fertility than substrate FS. Field garden emergence rate and the seedling quality accorded with the soil physical and chemical properties of different substrates. In field garden emergence rate, substrate GS was the highest, and then GPS and FS. The proportion of FS for GS and GPS was only 23% and 27%, respectively. The difference of field garden emergence rate between GS and GPS was not significant. 5) The survey of seven seedling morphological indices (such as the seedling height, the ground diameter, the branch number, the length of principal root, the number of lateral root, theabove-ground and below-ground dry mass) investigation in three different stages and analysis of membership function value revealed that: substrate GPS had the best seedling quality, and then substrate GS.[Conclusion] The main reason for higher field garden emergence rate of substrates GS and GPS was their more loose soil texture, better water retention property and permeability than substrate FS. The mechanism of better quality seedlings for GS and GPS was their perfect coordination between water, fertilizer, gas and heat.
Key words: Thuja sutchuenensis    seed seedling    nur sery substrate    germination rate    seedling quality    

育苗基质是苗木生长发育的载体，是影响苗木质量的关键因素之一(邓煜等，2000)。早在20世纪50年代，就开始取材于本地适用于本地树种的优良育苗基质研究(刘帅成，2014)。我国起步较晚，但发展较快。早期使用的容器育苗基质多采用天然土配制而成，不仅质量大，而且保水和通气性能差(林霞等，2010)。随着育苗产业和工厂化育苗的迅猛发展，轻型化育苗基质的遴选和应用受到重视，并取得了显著成果(金国庆等，2005；王缇，2009；彭邵锋等，2009)。在遴选出的育苗基质材料中，一直倍受推崇的当属草炭土、蛭石和珍珠岩(李新利等，2012)。在林业发达国家，每年用这些材料及其混合物培育的苗木和花卉的容器苗可占育苗总量的一半以上(彭邵锋等，2009；李永荣等，2008)。在圃地育苗中，加拿大魁北克省的CPPFQ等苗圃，应用珍珠岩、蛭石配制的育苗基质培育黑云杉(Picea mariana)、白云杉(Picea glauca)和班克松(Pinus banksiana)也取得了满意的效果(刘帅成等，2014)。在我国，用这些基质材料或以这些材料为主体配制的混合物进行容器育苗已非常普遍，但在圃地育苗中，仅见于珍稀濒危物种培育时使用。优良的育苗基质可为苗木生长发育提供充足的养分和水分。不同的育苗基质以及同一种育苗基质的育苗效果，往往会因培育树种、育苗地区、育苗设施的不同而发生变化(邓煜等，2000)。综合考虑这些因素的影响，筛选优良的育苗基质，是当今育苗科学领域研究的热点。

崖柏(Thuja sutchuenensis)为柏科(Cupressaceae)崖柏属常绿乔木。天然分布在重庆市城口和开县山区(108°30′-109°15′ E，31°30′-31°50′ N)。目前，整个分布区仅有成年崖柏1万株左右(郭泉水等，2007；2009)。2003年，世界自然保护联盟(IUCN)将其评定为极度濒危物种。近十几年来，众多学者围绕崖柏群落学特征、种群结构、与属内其他物种间的关系、木材特性、遗传多样性、生理生态、扦插繁殖和组织培养等开展了广泛研究(刘建锋等，2004；唐熙等，2005；郭泉水等，2007；2009；王祥福等，2008；吴章文等，2010；金江群等，2012；朱莉等，2013；2014；杨文娟等，2013；Li et al.，2005；Peng et al.，2008)，但关于崖柏种子育苗基质的研究尚未见报道。主要原因在于：1)崖柏种子缺乏，从1999年重新发现崖柏到2012年前，尚未见到崖柏结实；2)崖柏败育现象严重且发芽率极低(朱莉等，2014)，育苗难度较大。

在缺乏崖柏种子育苗优良基质可借鉴资料以及崖柏结实周期超长、崖柏种子获取极为不易、育苗难度大的背景下，本研究将草炭土、珍珠岩、蛭石和崖柏天然分布地段的森林腐殖土和耕作土作为基质原料，配制成3种育苗基质进行田间对比试验。在测定不同基质的理化性质、监测基质温度变化以及不同基质崖柏出苗率和幼苗生长状况的基础上，研究不同育苗基质对崖柏出苗率和幼苗生长的影响及其机制，并对不同育苗基质的应用前景进行探讨，旨在为崖柏种子繁殖和优质壮苗培育基质的选择提供参考。

1 研究区概况

试验地设在开县雪宝山国家级自然保护区崖柏繁育苗圃(108°50′11.5″ E，31°35′39.6″ N)。海拔1 171 m，面积约0.02 hm2。该苗圃始建于2013年早春，由农用梯田改造而成，总面积0.87 hm2。

苗圃地土壤类型为黄壤，土壤剖面构型为耕作土-心土层-母质层，平均土层厚度为1 m。苗圃地的年均气温13.10 ℃、最热月(7月)平均气温23.12 ℃，最冷月(1月)平均气温1.70 ℃，极端最低气温-6.07 ℃，极端最高气温37.60 ℃，≥0 ℃年积温5 207.74 ℃，≥10.0 ℃的年积温4 721.34 ℃，年均降水量1 500 mm。全年无霜期150～200天。属亚热带山地气候。地带性植被为亚热带常绿阔叶林。

2 研究方法 2.1 试验材料 2.1.1 供试种子

崖柏种子采自雪宝山国家级自然保护区。采收时间为2012年10月25日。种子质量检测的结果显示，该批种子的千粒质量为1.496 2 g，生活力为29.25%，发芽率为24%，发芽指数为2.19。

2.1.2 育苗基质

以森林腐殖土、耕作土、草炭土、珍珠岩和蛭石为育苗基质原材料，按体积比配制成3种育苗基质： 耕作土 :森林腐殖土(1 :1)(FS)、草炭土(GS)、草炭土 :珍珠岩 :蛭石(1 :1 :1)(GPS)。森林腐殖土取自有崖柏天然更新的林分中，耕作土取自农用梯田，草炭土、珍珠岩和蛭石购买于北京七彩花卉苗木种植有限责任公司。

2.2 育苗基质和播前种子处理 2.2.1 育苗基质消毒

消毒药液由敌磺钠(fenaminosulf)(70%可湿性粉剂)40 g(由上海金桥化工有限责任公司生产)、多菌灵(carbendazim)30 g(加拿大凯姆科尔生化科学有限公司生产)、噁霉灵(hymexazol)15 mL(陕西大华特科技实业有限公司生产)兑水19 L混合配制而成。在消毒时，边喷药液，边翻动基质。

2.2.2 种子播前处理

包括净种、消毒、催芽等过程。净种采用手检和风选方法；消毒采用0.5%高锰酸钾溶液浸种法；催芽在控温、控湿、通气良好的环境中进行，催芽容器为瓷盆。当露白种子达到处理种子总数的20%左右即行播种。

2.3 田间试验设计

采用高床方式建造苗床。床面比地面高约20 cm，床面宽100 cm，步道宽30 cm。苗床上铺设的基质厚度为30 cm。建苗床时，先沿地面向下挖10 cm深的土槽，将土槽底部整平后再填基质。

在苗床上采用单因素随机区组设计排列试验小区。每种育苗基质处理设置3次重复，每重复设为1个试验小区，每个小区的面积为8.8 m2。各试验小区之间，用高30 cm、厚1 cm的白色塑料板隔开，以示小区分界。

播种时间为2013年5月2日。播种方式为条播。条间距10 cm，条宽3 cm，条长因地形而异，开沟深度1 cm。种子与种子的间距保持在1~2 cm。播种后用预制板条刮平并适当镇压，而后用喷壶喷水保湿并用松针覆盖。在种子萌发过程中，每遇晴天喷水1次，以确保基质始终处于湿润状态。当大多数种子萌发出土后，则清除基质表面的覆盖物。

2.4 出苗率和幼苗生长调查

当连续7天未见圃地上有新生幼苗出现时，视为出苗结束。此时，统计不同育苗基质上的幼苗数量，同时对生长过密处的芽苗进行移植，以确保不同育苗基质上的幼苗密度相对一致。

分3次对幼苗生长情况进行调查。第1次为2013年9月，第2次和第3次分别为2014年6月和11月。调查样株从不同处理试验小区随机抽取。每个小区抽15株。因每种基质处理设有3个重复小区，3种基质共抽取135株。调查内容包括： 苗高、地径、一级侧枝数、主根长、一级侧根数、地上和地下部分干质量。苗高、一级侧枝长和主根长用钢卷尺或直尺测量，精度0.1 cm；地径用数显游标卡尺测量，精度0.01 mm；苗木烘干温度为65～70 ℃，烘干时间48 h。苗木鲜、干质量用电子天平称量，精度0.01 g。

2.5 育苗基质温度监测和理化性质测定 2.5.1 温度监测

自播种之日起，采用RC-DT618B 智能便携式数据记录仪(杭州哈泰克科技有限公司生产)对圃地气温和不同基质的温度变化进行监测。为防雨水，记录仪放在铁箱内，安装在苗圃的中心位置。监测记录间隔设置为1 h，监测时间为1年。

2.5.2 理化性质测定

物理指标包括： 土壤密度、最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度。化学指标包括： 全氮含量、全磷含量、全钾含量、速效氮含量、速效磷含量、速效钾含量、有机质含量和pH值等。测试土样取自不同育苗基质的试验小区。取样时间为2014年6月，取样方法为： 每种育苗基质随机取3个环刀和3个土壤样品。每个土样质量为1 kg，将土样带回实验室，自然风干，去除碎石、植物根系等杂物后，经研钵处理后过 2 mm和100 目尼龙筛，用于土壤化学性质测定。测定分析在国家林业局森林生态环境重点实验室测试分析中心进行。全氮含量采用半微量凯氏定氮法测定，全磷含量和全钾含量采用等离子发射光谱法测定，速效氮含量采用碱解-扩散法测定，速效磷含量采用双酸浸提-等离子发射光谱法测定，速效钾含量采用乙酸铵浸提-等离子发射光谱法测定，有机质含量采用重铬酸氧化外加热法测定，土壤pH值采用pH酸度计法测定(国家林业局，1999)。

2.6 数据处理和分析

参考俞新妥(1958)提出的计算方法，计算圃地出苗率，公式为：

$ {G_{\rm{r}}} = \left({{N_{\rm{g}}}/{N_{\rm{t}}}} \right)\times 100\% 。 $

式中： Gr为出苗率；Ng为出苗数；Nt为播种粒数。

采用Fuzzy函数方法(尚秀华等，2012；Zadeh，1965)，计算各生长指标的隶属函数值，公式为：

$ R\left({{X_i}} \right)= \left({{X_i} - {X_{\min }}} \right)/\left({{X_{\max }} - {X_{\min }}} \right)。 $

式中： Xi为第i个生长指标的测定值；Xmin和Xmax分别为对第i个生长指标测定的最小值和最大值。

采用SPSS19.0方差分析模块下的Duncan法，对不同基质的幼苗生长指标进行方差分析和多重比较，应用Excel 2007完成圃地出苗率和隶属函数值计算。

3 结果与分析 3.1 不同育苗基质温度和气温的年变化

从表 1可以看出，研究区全年高温月份为7—8月，低温月份为12月和翌年1月。从9月份开始气温下降，一直持续到翌年的1—2月份。从3月份开始气温大幅度回升。基质温度的月变化趋势与空气温度的变化基本同步，仅是同期温度变化的幅度相对较小。通过对不同基质温度的变化比较发现，在9月到翌年3月温度较低的月份里，GPS的温度始终处于较高状态，而在4—8月温度较高的月份里，GS的温度始终处于较低状态。说明GPS在温度较低月份里保温性能较好，GS在温度较高的月份里降温性能较好。但对不同育苗基质的差异显著性检验结果(表 1)显示，除7月份最低温度在GPS与GS和FS之间，8月份最高温度在GPS与GS之间存在显著差异(P＜0.05)外，其他月份各育苗基质间均未达到差异显著水平。

表 1 不同育苗基质温度和气温年变化 Tab. 1 Annual variation of different substratetem perature and air temperature
3.2 育苗基质的理化性质

从表 2可以看出： 不同育苗基质的土壤密度表现为FS＞GS＞GPS，且GS和GPS与FS差异显著(P＜0.05)，FS比GS高46%，比GPS高93%；土壤持水量与其相反，表现为GPS＞GS＞FS，GPS与GS和FS差异显著；GPS的最大持水量比GS高40%，比FS高107%，毛管持水量比GS高38%，比FS高106%，田间持水量比GS高46%，比FS高98.7%。基质孔隙度也是以GPS最大，但三者间差异不显著。

表 2 不同育苗基质的物理和化学性质① Tab. 2 Physical and chemical properties of different substrates

从表 2还可以看出： 不同基质的pH值差异显著，GS和GPS呈弱酸性，FS偏碱性；有机质含量、土壤含水量和全氮含量均表现为GS＞GPS＞FS；GS的有机质含量比GPS高23%，比FS高203%，三者间差异显著；GS的土壤含水量比GPS高43%，比FS高73%，；GS与GPS和FS间差异显著；GS的全氮含量比GPS高26%，比FS高210%，三者间差异显著；全磷含量以GS最高，全钾含量以GPS最高；不同基质的速效磷以FS较高，速效氮以GS较高，速效钾以GPS较高。综合分析认为，3种育苗基质都具备一定的土壤肥力，可满足崖柏幼苗生长发育对土壤环境的基本需求。相比较而言，草炭土(GS)和含有草炭土的GPS，无论其物理性质还是化学性质，都优于FS育苗基质。

3.3 不同育苗基质的圃地出苗率

调查结果(表 3)显示： GS上的出苗率最高，其次是GPS，FS最低。FS的圃地出苗率仅为GS的23%，GPS的27%。GS和GPS间不存在显著差异，但二者与FS的差异显著(P＜0.05)。

表 3 不同育苗基质的崖柏圃地出苗率 Tab. 3 Field garden seedling emergence rate of different substrate
3.4 不同育苗基质上崖柏幼苗的生长特征

从表 4可看出，除2013年9月(第1次调查)调查的平均单株地下部分干质量表现为FS=GS、2014年11月份(第3次调查)调查的主根长表现为FS＞GS外，其他所有生长指标在不同调查时期均表现为GPS，GS＞FS，且GS和GPS的大多数生长指标间差异不显著，而与FS差异显著。其中，幼苗高度和一级侧枝数在第1次和第3次调查时均表现为GS＞GPS＞FS；第2次调查时表现为GPS＞GS＞FS，3次调查统计分析结果均显示GS和GPS间不存在显著差异，而与FS育苗基质的差异显著。平均地径和单株地上部分干质量的变化一致，均表现为GPS和GS＞FS，第1次调查GPS和GS与FS差异显著，第2次调查三者间差异均显著，第3次调查三者间差异均不显著。幼苗主根长的第1次和第2次调查结果一致，均表现为GPS＞GS＞FS，第1次调查FS与GPS和GS差异显著，第2次调查FS仅与GPS差异显著，第3次调查表现为GPS＞FS＞GS，FS与GS差异显著。一级侧根数在第1次调查时表现为GPS＞FS＞GS，GPS与FS和GS差异显著，第2次和第3次调查均表现为GS＞GPS＞FS，第2次调查，三者间差异不显著，第3次调查GPS和GS与FS间差异显著。平均单株地下部分干质量的3次调查结果一致，均表现为GPS＞GS≥FS，第1次和第2次调查显示，GPS与GS和FS差异显著。以上用单一生长指标判别的结果表明： 尽管GPS和GS上的幼苗生长表现在不同调查时期的主次位序排列有所不同，但总体表现高于FS，说明草炭土(GS)和含有草炭土的GPS育苗基质比FS更有利于崖柏幼苗生长。由于单一生长指标在不同调查时期表现并非完全一致，难以对3种基质的优劣位次做出排序，因此，还需对所有调查指标进行综合分析。

表 4 不同调查时期不同育苗基质崖柏幼苗生长特征① Tab. 4 Seedling morphological indices of different substrates in different stages
3.5 不同育苗基质的苗木质量综合评价

应用模糊数学中的隶属函数分析法，对不同育苗基质的苗木质量进行综合分析，以实现对不同育苗基质优劣的全面评价(陶向新，1982，韩瑞宏等，2006)。一般认为，隶属函数值的平均值越大，基质越优(黄志玲等，2014)。对不同调查时期崖柏各生长指标隶属函数值计算结果(表 5)表明，第1和3次调查各生长指标的平均隶数函数值均表现为GPS＞GS＞FS，仅有第2次调查表现为GPS＞FS＞GS。由此可见，在3种育苗基质中以GPS最优，其次是GS，再次为FS。

表 5 不同基质处理苗木质量指标函数值及综合评价 Tab. 5 Membership function values and synthetic valuation of seedling quality in different substrates
4 结论与讨论

育苗基质的温度变化取决于基质的热特性(吸热性、热容量、导热性及散热性等)和环境条件。一般认为，土壤热容量越大，土壤升温所需要的热量越多，土温的升降难度加大。育苗基质含水量增加，热容量就会增大，反之则减少。在育苗生产中，冬季来临之前对越冬苗木浇越冬水，在炎热的夏季用井水灌溉，就是利用提高土壤含水量来增大热容量和保持土温平稳，以保证苗木正常生长的具体举措。GPS之所以能在温度较低的月份里保持较高的温度，GS能够在高温月份里维持较低温度，可能与这些基质具有较强的持水性能有很大关系。另外，基质颜色以及其他物理性状(如土壤孔隙度等)等也会有一定影响。但各月份不同基质温度差异显著性检验的结果表明，3种基质间大多数月份的最高温和最低温的差异并未达到显著水平，这可能由于苗床上苗木层密度较大，影响了地表对太阳辐射能的吸收，进而消弱了不同基质的温度调节作用。

崖柏出苗率高低与育苗基质的土壤质地有关(Baskin et al.，1988; Brady et al.，1996)。俞新妥(1958)研究表明，黏壤土上马尾松(Pinus massoniana)和杉木(Cunninghamia lanceolata)的圃地出苗率比沙土上的低；本研究中的FS是由森林腐殖土和耕作土配制而成，其土壤密度最大、质地较紧实，其对应的出苗率最低(平均为4%)，相反，土壤密度较小、质地疏松的GPS(15.7%)和GS(18.8%)出苗率则较高。这与前人研究结论相吻合。

“生态因子阶段性作用”理论认为： 在种子萌发阶段，水分、温度和氧气起着重要作用。土壤结构决定着土壤中氧气和水分的含量。但在幼苗生长阶段，光照和矿质营养对植株的干物质的积累则显得更为重要。植株干物质积累主要利用的是土壤中可利用态的养分(金铁山，1992)。而可利用态养分补充与土壤中不可利用态养分的转化有关。土壤氢离子浓度(pH值)在此转化过程中起着重要作用(Jackson et al，2009；Incoln et al.，2009)。对作物研究的结果表明，除少数偏好酸性环境(pH值4.5～4.8)的种类外，pH值保持在5.8～7.0时最有利于植物生长(李斗争等，2005)。本研究表明，3种育苗基质的pH值差异显著(P < 0.05)。对照上述比较可知，GPS育苗基质的pH值较为合理(5.86)，FS的pH值略高(7.48)。3个不同时期苗木生长调查的结果均显示，崖柏幼苗地上部分和地下部分的干质量均表现为GPS＞GS＞FS，表明育苗基质pH值的不同，影响了土壤中可利用态养分的转化与供给，进而对苗木干物质积累产生影响。

“生态因子综合作用”理论认为： 生态因子对苗木生长的作用是综合的。土壤中各个肥力因素(水、肥、气、热)之间是相互联系和相互制约的，只有诸肥力因素同时存在并互相协调，才能构成苗木生长的良好条件。本研究显示，不同基质间的土壤密度为FS＞GS＞GPS，受其影响的最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度等物理指标则呈现GPS＞GS＞FS与土壤密度变化相反的规律。在土壤化学指标中，除pH值外，FS育苗基质的有机质含量、全N含量、全P含量、全K含量、土壤含水量、速效氮含量和速效钾含量等，均低于GPS或GS。不同育苗基质的这些理化指标含量的变化与3个不同时期幼苗的形态质量、不同基质的苗木质量指标函数值及综合评价排名相吻合。幼苗形态质量的差异是不同育苗基质土壤理化性状综合作用的结果。

值得指出的是，本研究中速效氮、速效磷、速效钾含量与苗木形态质量呈现的GPS＞GS＞FS的变化规律并未完全对应。这可能与速效养分容易受到随机因素的影响有关。有研究表明，速效态成分含量很容易受其他生态因子和测定季节的影响而发生变化(金铁山，1992)。因此，深入了解不同育苗基质可利用态(速效)养分的持续供应状况，还需通过在不同季节的多次测定，或结合土壤其他生态因子进行综合分析。本研究中，不同育苗基质的速效养分含量间差异不显著，表明这3种育苗基质都具有持续供应有效态养分的能力，但基于不同育苗基质的pH值差异，以及pH值在土壤有效态养分转化中的作用分析，GPS和GS比FS育苗基质持续供应崖柏幼苗生长有效态养分的能力更强。

FS育苗基质上的圃地崖柏出苗率较低，GS的出苗率较高，GPS与GS相似；3种育苗基质均可满足崖柏幼苗生长对土壤肥力的基本需求，相比较而言，GPS和GS基质上的幼苗生长较好。从利用好稀缺的崖柏种子考虑，FS育苗基质应慎而用之，或适当增加育苗基质中森林腐殖质土所占的比例，以期改善土壤物理性状，提高圃地崖柏出苗率。从即节约育苗成本、又能获得较高的圃地出苗率和培育优质壮苗考虑，深入挖掘当地成本低廉且对环境友好的有机材料，并进行科学配制，应是未来崖柏育苗基质研究的主攻方向。

参考文献(References)
[1] 邓煜,刘志峰. 2000. 温室容器育苗基质及苗木生长规律的研究. 林业科学,36(5): 33-40.
(Deng Y, Liu Z F. 2000. Study on growing medium and growth law for containerized seedling stocks grown in greenhouse. Scientia Silvae Sinicae, 36 (5): 33-40[in chinese]).(2)
[2] 郭泉水,王祥福,巴哈尔古丽,等. 2007. 崖柏群落优势乔木树种种间关系. 生态学杂志, 26(12): 1911-1917.
(Guo Q S, Wang X F, Bar G L, et al. 2007. Interspecific relationships of dominant tree species in Thuja sutclmenensis community. Chinese Journal of Ecoloy, 26 (12): 1911-1917[in chinese]).(2)
[3] 郭泉水,王祥福,巴哈尔古丽,等. 2009. 崖柏群落维管束植物生活型组成、叶片性状及层次层片结构. 应用生态学报, 20(9): 2057-2062.
(Guo Q S, Wang X F, Bar G L, et al. 2009. Life form spectra, leaf character, and hierarchical-synusia structure of vascular plants in Thuja sutchuenensis community. Chinese Journal of Applied Ecology, 20 (9): 2057- 2062[in chinese]).(2)
[4] 国家林业局.1999.中华人民共和国林业行业标准-森林土壤分析方法.北京:中国标准出版社.
(The State Forestry Administration.1999.Forestry industry standard of the people's republic of china-forest soil analysis method.Beijing:China Standard Press.[in chinese])(1)
[5] 韩瑞宏,卢欣石,高桂娟,等. 2006. 紫花苜蓿抗旱性主成分及隶属函数分析.草地学报,14(2): 142-146.
(Han R H, Lu X S, Gao G J, et al. 2006. Analysis of the principal components and the subordinate function of alfalfa drought resistance. Acta Agrestia Sinica, 14 (2): 142-146[in chinese]).(1)
[6] 黄志玲,彭玉华,朱积余,等. 2014. 不同基质对台湾桤木容器苗生长的影响,西部林业科学,43(2): 92-96.
(Huang Z L, Peng Y H, Zhu J Y, et al. 2014. Effects of different base materials on growth of container seedlings of Alnus formosana. Journal of West China Forestry Science, 43 (2): 92-96[in chinese]).(1)
[7] 金国庆,周志春,胡红宝,等. 2005. 3种乡土阔叶树种容器育苗技术研究. 林业科学研究,18(4): 387-392.
(Jin Q Q, Zhou Z C, Hu H B, et al. 2005. Studies on container seedlings cultural techniques of three native broad-leaved tree species. Forest Research, 18 (4): 387-392[in chinese]).(1)
[8] 金江群,郭泉水,朱莉,等. 2012. 干旱和复水对崖柏光合特性及水分利用效率的影响. 植物科学学报,30(6): 599-610.
(Jin J Q, Guo Q S, Zhu L, et al. 2012. Photosynthetic characteristics and water use efficiency of Thuja sutchuenensis Franch. during water stress and recovery. Plant Science Journal, 30 (6): 599-610[in chinese]).(1)
[9] 金铁山. 1992.树木苗圃学. 哈尔滨: 黑龙江科学技术出版社.
(Jin T S. 1992. Forest tree nursery. Harbin: Heilongjiang Science and Technology Press.[in chinese])(2)
[10] 李斗争,张志国.2005.设施栽培基质研究进展. 北方园艺,(5): 7-9.
(Li D Z, Zhang Z G. 2005. The recent advances on growing media. Northern Horticulture, (5): 7-9[in chinese]).(1)
[11] 李新利,李向军,支恩波,等. 2012.不同育苗基质对白榆长根苗生长的影响. 河北林业科技, (4): 9-11.
(Li X L, Li X J, Zhi E B. 2012. Effects of different substrates on seedling growth of Ulmus pumila L. Practical Forestry Technology, (4): 9-11[in chinese]).(1)
[12] 李永荣,杜佩剑,刘永之,等.2008. 浙江楠容器育苗基质配方研究.江苏林业科技,35(1): 1-5.
(Li Y R, Du P J, Liu Y Z. et al. 2008. Study on substrate formulation of container nursery of Phoebe chekiangensis. Journal of Jiangsu Forestry Science & Technolog, 35 (1): 1-5[in chinese]).(1)
[13] 林霞,郑坚,刘洪见,等. 2010.不同基质对无柄小叶榕容器苗生长和叶片生理特性的影响.林业科学,46(8): 63-70.
(Lin X, Zheng J, Liu H J, et al. 2010. Effects of different media on growth and leaf physiological characteristics of Ficus concinna var. subsessilis container seedlings. Scientia Silvae Sinicae, 46 (8):63-70[in chinese]).(1)
[14] 刘建锋,肖文发,郭志华,等. 2004. 珍稀濒危植物--崖柏种群结构与动态初步研究. 江西农业大学学报,26(3): 377-380.
(Liu J F, Xiao W F, Guo Z H, et al. 2004. A preliminary study on population structure and dynamics of a rare and endangered plant,Thuja sutchuenensis (Cupressaceae). Acta Agricuhurae Universitatis Jiangxiensi, 26 (3): 377-380[in chinese]).(1)
[15] 刘帅成,何洪城,曾琴. 2014. 国内外育苗基质研究进展. 北方园艺,(15): 205-208.
(Liu S C, Fie H C, Zeng Q. 2014. Research progress of breeding substrate at home and abroad. Northern Horticulture, (15): 205-208[in chinese]).(2)
[16] 彭邵锋,陈永忠,杨小胡.2009. 不同育苗基质对油茶良种容器苗生长的影响.中南林业科技大学学报,29(1): 25-31.
(Peng S F, Chen Y Z,Yang X H. 2009. Effects of different nursery substrata on the growth of container seedlings from improved varieties of oil-tea Camellia. Journal of Central South University of Forestry & Technology, 29 (1): 25-31[in chinese]).(2)
[17] 尚秀华,谢耀坚,杨小红,等.2012. 不同配比的腐熟基质对桉树育苗效果影响的研究.热带作物学报,33(12): 2150-2155.
(Shang X H, Xie Y J, Yang X H, et al. 2012. Different mixing proportion media on eucalyptus seedling. Chinese Journal of Tropical Crops, 33 (12): 2150-2153[in chinese]).(1)
[18] 唐熙,李振宇,胡玉熹. 2005. 中国特有濒危植物崖柏的木材结构研究.武汉植物学研究,23(2): 149-153.
(Tang X, Li Z Y, Hu Y X. 2005. Wood anatomy of Thuja sutchuenensis endemic to China. Journal of Wuhan Botanical Research, 23 (2): 149-153[in chinese]).(1)
[19] 陶向新.1982.模糊数学在农业科学中的初步应用.沈阳农业大学学报,(2): 96-107.
(Tao X X. 1982. A preliminary application of fuzzy mathematic in agricultural science. Jounal of Shenyang Agricultural College, (2): 96-107[in chinese]).(1)
[20] 王缇. 2009. 育苗基质研究综述.现代农业科技,(16): 77-81.
(Wang T. 2009. Review of research on seedling substrate. Modern Agricultural Sciences and Technology, (16): 77-81[in chinese]).(1)
[21] 王祥福,郭泉水,巴哈尔古丽,等. 2008. 崖柏群落优势乔木种群生态位. 林业科学,44(4): 6-13.
(Wang X F, Guo Q S, Bar G L, et al. 2008. Niche of dominant arbor populations in Thuja sutchuenensis community. Scientia Silvae Sinicae, 44 (4): 6-13[in chinese]).(1)
[22] 吴章文,吴楚材,陈奕洪,等. 2010. 8种柏科植物的精气成分及其生理功效分析. 中南林业科技大学学报,30(10): 1-9.
(Wu Z W, Wu C C, Chen Y H, et al. 2010. Components of phytoncidere in Cupressaceae plants and theirs physiological efficacy analysis. Journal of Central South University of Forestry & Technolog, 30 (10): 1-9[in chinese]).(1)
[23] 杨文娟,江泽平,刘建锋,等. 2013. 不同光环境下濒危植物崖柏的光合日动态. 林业科学研究,26(3): 373-378.
(Yang W J, Jiang Z P, Liu J F, et al. 2013. Diurnal photosynthetic dynamic of Thuja sutchuenensis under different light environments. Forest Research, 26 (3): 373-378[in chinese]).(1)
[24] 俞新妥. 1958. 杉木和马尾松种子场圃发芽率的初步研究.林业科学,(4): 422-433.
(Yu X T.1958. A preliminary study on the germination rate of the seeds of Cunninghamia lanceolata and Pinus massoniana. Scientia Silvae Sinicae, (4): 422-433[in chinese]).(2)
[25] 朱莉,郭泉水, 朱妮妮,等. 2014. 世界极危物种-崖柏球果和种子性状研究. 种子,33(7): 56-63.
(Zhu L, Guo Q S, Zhu N N, et al. 2014. Study on the cones and seeds biological characteristic of a critically endangered species, Thuja sutchuenensis, in the World. Seed, 33 (7): 56-63[in chinese]).(2)
[26] 朱莉,郭泉水,金江群,等. 2013. 崖柏幼苗光合作用与叶绿素荧光参数对自然降温的响应. 河北农业大学学报,36(4): 49-55.
(Zhu L, Guo Q S, Jin J Q, et al. 2013. The response of photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters of Thuja sutchuenensis seedlings to natural cooling. Journal of Agricultural University of Hebei, 36 (4): 49-55[in chinese]).(1)
[27] Baskin C C, Baskin J M. 1988.Germination ecophysiology of herbaceous plant species in a temperate region.American Journal of Botany, 75(2): 286-305.(1)
[28] Brady N C, Weil R R. The nature and properties of soils. 11th ed. Pearson-Prentice Hall, Upper Saddle River.(1)
[29] Jackson B E, Wright Robert D, Nazim Gruda. 2009. Container medium pH in a pine tree substrate amended with peat moss and dolomitie limestone affects plant growth. Horticulture Sdence, 44 (7): 1983-1987.(1)
[30] Incoln T, Eduardo Z. 2009. Plant physiology. Beijing: Sciences Press.(1)
[31] Li J H, Xiang Q P. 2005. Phylogeny and biogeography of Thuja L. (Cupressaceae), an eastern Asian and North American disjunct genus. Journal of Integrative Plant Biology, 47 (6): 651-659.(1)
[32] Peng D, Wang X Q. 2008. Reticulate evolution in Thuja inferred from multiple gene sequences: implications for the study of biogeographical disjunction between eastern Asia and North America. Molecular Phylogenetics and Evolution, 47 (3): 1190-1202.(1)
[33] Zadeh L A. 1965. Fuzzy sets.Information and Control, 8(3): 338-353.(1)