第九章 苗圃的生态及苗圃的建立 【前言】苗圃（nursery）是专门生产苗木的地方。苗木的生长发育受到各种环境因子的直接 或间接的影响，主要包括气象因子、土壤因子和生物因子等。这些生态因子经常随着时间和 空间的变化而发生周期性或非周期性的变化。它们之间又相互影响，相互制约，通过苗木的 生理生化过程共同影响种子、穗条、苗木的生长发育。在众多的生态因子中，影响程度较大 的有：温度、光照、水分和土壤等。这些生态因子分别具有影响苗木生长发育的最高值、最 适值和最低值。苗圃地的选择则主要是按众多生态因子的最适、最高和最低值来考虑，尤其 是那些人为难以改变和补偿的主要生态因子更是考虑的重点。 苗圃的生态环境 一、温度 温度是影响种子和穗条萌发；苗木生长发育与越冬的重要生态因子。只有在 一定的温度条件下，它们的生命活动才能够正常进行。 （一）热量平衡： 苗床土壤和空气温度变化规律符合辐射平衡和热量平衡方程式。 1、辐射平衡方程：(苗床为下垫面) R=(Q+q)(1-a)+I R：辐射平衡值，常不等于零； I：下垫面为参考面的有效辐射，常为负值； Q：太阳直接辐射； q:天空散射辐射； a：总辐射的反射率。 2、热量平衡方程： R=LE+P+A R：辐射平衡值； LE：蒸发耗热(凝结时放出热量) P：下垫面与大气的乱流热通量； A：下垫面与其下层间热通量； 北方苗圃春季高床或垄作比平作对苗木有利，这主要是前者蒸发耗热小，但
第九章 苗圃的生态及苗圃的建立 【前言】苗圃（nursery）是专门生产苗木的地方。苗木的生长发育受到各种环境因子的直接 或间接的影响，主要包括气象因子、土壤因子和生物因子等。这些生态因子经常随着时间和 空间的变化而发生周期性或非周期性的变化。它们之间又相互影响，相互制约，通过苗木的 生理生化过程共同影响种子、穗条、苗木的生长发育。在众多的生态因子中，影响程度较大 的有：温度、光照、水分和土壤等。这些生态因子分别具有影响苗木生长发育的最高值、最 适值和最低值。苗圃地的选择则主要是按众多生态因子的最适、最高和最低值来考虑，尤其 是那些人为难以改变和补偿的主要生态因子更是考虑的重点。 苗圃的生态环境 一、温度 温度是影响种子和穗条萌发；苗木生长发育与越冬的重要生态因子。只有在 一定的温度条件下，它们的生命活动才能够正常进行。 （一）热量平衡： 苗床土壤和空气温度变化规律符合辐射平衡和热量平衡方程式。 1、辐射平衡方程：(苗床为下垫面) R=(Q+q)(1-a)+I R：辐射平衡值，常不等于零； I：下垫面为参考面的有效辐射，常为负值； Q：太阳直接辐射； q:天空散射辐射； a：总辐射的反射率。 2、热量平衡方程： R=LE+P+A R：辐射平衡值； LE：蒸发耗热(凝结时放出热量) P：下垫面与大气的乱流热通量； A：下垫面与其下层间热通量； 北方苗圃春季高床或垄作比平作对苗木有利，这主要是前者蒸发耗热小，但
辐射平衡值相等，从而增加了高床或垄内的热量。 南方秋季引入苗木时，实测温度为 0℃时竟遭受冻害，主要原因是秋季夜间的 逆温现象， 即在 3m 或更高位置气温比近地面高，叶片表面与体积比远大于土壤，而热量吸 收少,散失多， 因此，叶温比实测还低。 （二）温度的变化 温度存在昼夜与季节的周期性变化与非周期性变化。在地面、空气和土壤温 度三者之中， 地面温度变化最大。土面以上气温随时间变化小，地面以下随深度增加温度变化 减少，且存 在一日内温度始终不变的日变性温层与一年内温度始终不变的年变恒温层，年变 恒温层深度是日变恒温层的 19.1 倍。 床面土壤最高温度与土壤不同深度的最高温度出现时间线性相关。而苗床上 温度在同一时刻无论水平方向还是垂直方向经常不同。苗床垂直方向在春耕期可 划分为三种类型：白昼型、夜间型和过渡型。(图 9－1)
辐射平衡值相等，从而增加了高床或垄内的热量。 南方秋季引入苗木时，实测温度为 0℃时竟遭受冻害，主要原因是秋季夜间的 逆温现象， 即在 3m 或更高位置气温比近地面高，叶片表面与体积比远大于土壤，而热量吸 收少,散失多， 因此，叶温比实测还低。 （二）温度的变化 温度存在昼夜与季节的周期性变化与非周期性变化。在地面、空气和土壤温 度三者之中， 地面温度变化最大。土面以上气温随时间变化小，地面以下随深度增加温度变化 减少，且存 在一日内温度始终不变的日变性温层与一年内温度始终不变的年变恒温层，年变 恒温层深度是日变恒温层的 19.1 倍。 床面土壤最高温度与土壤不同深度的最高温度出现时间线性相关。而苗床上 温度在同一时刻无论水平方向还是垂直方向经常不同。苗床垂直方向在春耕期可 划分为三种类型：白昼型、夜间型和过渡型。(图 9－1)
（三）温度对苗木的影响 对苗木的生长发育来讲，有一个三基点温度，最适、最高和最低温度。种子 的萌发需要适宜的温度，在种子催芽时还应考虑种子自身的发热，否则易烧芽。 大部分花卉在 3-40℃温度范围内均能正常生长。仙人掌等肉质花卉，50～60℃下 也能生长，扶桑、米兰、白兰花、 变叶木等冬季等要保持 15～18℃温度才能安全越冬。而一些苗木需要经过一定 的低温锻炼方能解除芽的休眠，树液流动也只有土壤温度达到 1～2℃时(如葡萄) 方能开始；冬季芽受冻通常会推迟萌发(表 9－1)。 温度的高低还会影响光合作用与蒸腾作用。苗木光合作用的适温因苗木种类及发 育阶段而异。当苗木周围温度高于 30℃时，则对光合作用不利，但地表最高温 及夏季午间温度通常较高，需要采取适当降温措施，防止光合作用下降。常绿性 针叶树即使是在零下若干度仍存在光合作用。在一定温度内，气温与蒸腾耗水成 正相关。红松幼苗蒸腾与气温相关系数为 0.80，常绿性幼苗越冬后叶片发黄则是 低温引起的大气干旱造成
（三）温度对苗木的影响 对苗木的生长发育来讲，有一个三基点温度，最适、最高和最低温度。种子 的萌发需要适宜的温度，在种子催芽时还应考虑种子自身的发热，否则易烧芽。 大部分花卉在 3-40℃温度范围内均能正常生长。仙人掌等肉质花卉，50～60℃下 也能生长，扶桑、米兰、白兰花、 变叶木等冬季等要保持 15～18℃温度才能安全越冬。而一些苗木需要经过一定 的低温锻炼方能解除芽的休眠，树液流动也只有土壤温度达到 1～2℃时(如葡萄) 方能开始；冬季芽受冻通常会推迟萌发(表 9－1)。 温度的高低还会影响光合作用与蒸腾作用。苗木光合作用的适温因苗木种类及发 育阶段而异。当苗木周围温度高于 30℃时，则对光合作用不利，但地表最高温 及夏季午间温度通常较高，需要采取适当降温措施，防止光合作用下降。常绿性 针叶树即使是在零下若干度仍存在光合作用。在一定温度内，气温与蒸腾耗水成 正相关。红松幼苗蒸腾与气温相关系数为 0.80，常绿性幼苗越冬后叶片发黄则是 低温引起的大气干旱造成
在苗木发育期间，昼夜温差的大小对同化产物的积累影响甚大。温差大，同 化物积累多， 对苗木生长发育起促进作用，反之则作用较小。 在深冬或夏天，温度变化几乎对苗木生长影响不大，但在早春或初冬，同样 的温度变化往往造成严重霜冻。 对于极端高温和低温要引起足够重视，必须采取有效的保温或降温措施进行 调节，否则全部苗木就有可能毁于一旦。 二、光照 光对苗木的影响是多方面的，如光合作用、蒸腾作用、光周期、叶绿体及花青素形成， 水分与养料的吸收等。在培育苗木过程中，太阳是主要光源，同时也有以其他灯光为辅助光 源的。光对生长发育的影响主要表现在光照强度、光质和光周期三个方面。 （一）光照强度通常以勒克斯(Lux)表示。达到苗床的光照强度常因纬度、海拔、水蒸汽、 季节、时间而异。在高纬度、高海拔、水蒸汽多，一天中的早晨或黄昏等情况下，光照强度 都较低。在低纬度、低海拔、水蒸汽少、夏季、一天的中午等情况下则光照强度高。在中高 纬度地带因各坡向接受太阳辐射的不同，光照强度由大到小依次为：南坡＞东南坡或西南坡 ＞水平面＞东北坡和西北坡＞北坡。 一般情况下，自然光强可以满足作物对光合作用的需要。但大多数幼苗的光能利用率不 足 2%，因光合作用累积的能量随呼吸作用消耗了一部分。为了维持苗木的生长，最低光照 需为光补偿点照度的 2 倍。随着光照强度增加，光合作用增强，到光合作用不再增加时的光 照强度称为光饱和点。阴性树苗的光饱和点约在 1×104Lux，阳 性树苗则为 3.5×104Lux。 （二）可见光是指能引起视觉的电磁波，波长在 0.77～1000μm 的电磁波为红外线，在 0.39～0.04μm 左右的为紫外线，两者均不能引起视觉，为不可见光。由红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫等七种颜色，不同波长的光谱组成的中波波光为可见光。在太阳辐射中，可见光 为光照，它是苗木光合作用的主要利用部分，而在可见光谱中，蓝紫光区和红橙光区是光合 作用的主要利用部分。向光性主要由蓝紫光所制约。不同成份和波长的光质对苗木的生命活 动发挥着不同功能，有着不同影响。例如 2800?紫外光对苗木有强烈破坏作用，蓝紫光抑制 茎、叶等营养器官的扩展且抑制作用最强而使苗木矮化，红外线可提高苗木温度，增加蒸腾。 红橙光有促进苗木生长和催芽作用。红光下形成碳水化合物较多，而在蓝紫光下形成蛋白质、 脂肪较多。温室和塑料大棚育苗中，由于光照不足，蓝紫光、紫外线透过率低，而远红光比 率提高，使苗木发生徒长。可见远红光有促进节间伸长作用。对大多数阴性花卉而言，紫外 光是有害的色光，而不少阳性花卉在形成和积累有机养分的过程中却需要较多的蓝紫色光。 （三）光周期：指一天之内昼夜长短的周期性变化。光的生态效应在长日照型树种、短 日照型树种与阳性树种、阴性树种上表现各不相同，但在苗期，随光照强度增加，苗高、根 冠比、全株苗重、茎干重、根重等变化有相近的函数型。在昼温 25℃，夜温 20℃下，柳杉 苗在冬季短日照下仍继续生长，白桦则入秋形成冬芽，落叶停止生长，这说明南方系树种高 生长时间与日照时数无关，而北方系树种则与日照时数有关。 三、水分
在苗木发育期间，昼夜温差的大小对同化产物的积累影响甚大。温差大，同 化物积累多， 对苗木生长发育起促进作用，反之则作用较小。 在深冬或夏天，温度变化几乎对苗木生长影响不大，但在早春或初冬，同样 的温度变化往往造成严重霜冻。 对于极端高温和低温要引起足够重视，必须采取有效的保温或降温措施进行 调节，否则全部苗木就有可能毁于一旦。 二、光照 光对苗木的影响是多方面的，如光合作用、蒸腾作用、光周期、叶绿体及花青素形成， 水分与养料的吸收等。在培育苗木过程中，太阳是主要光源，同时也有以其他灯光为辅助光 源的。光对生长发育的影响主要表现在光照强度、光质和光周期三个方面。 （一）光照强度通常以勒克斯(Lux)表示。达到苗床的光照强度常因纬度、海拔、水蒸汽、 季节、时间而异。在高纬度、高海拔、水蒸汽多，一天中的早晨或黄昏等情况下，光照强度 都较低。在低纬度、低海拔、水蒸汽少、夏季、一天的中午等情况下则光照强度高。在中高 纬度地带因各坡向接受太阳辐射的不同，光照强度由大到小依次为：南坡＞东南坡或西南坡 ＞水平面＞东北坡和西北坡＞北坡。 一般情况下，自然光强可以满足作物对光合作用的需要。但大多数幼苗的光能利用率不 足 2%，因光合作用累积的能量随呼吸作用消耗了一部分。为了维持苗木的生长，最低光照 需为光补偿点照度的 2 倍。随着光照强度增加，光合作用增强，到光合作用不再增加时的光 照强度称为光饱和点。阴性树苗的光饱和点约在 1×104Lux，阳 性树苗则为 3.5×104Lux。 （二）可见光是指能引起视觉的电磁波，波长在 0.77～1000μm 的电磁波为红外线，在 0.39～0.04μm 左右的为紫外线，两者均不能引起视觉，为不可见光。由红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫等七种颜色，不同波长的光谱组成的中波波光为可见光。在太阳辐射中，可见光 为光照，它是苗木光合作用的主要利用部分，而在可见光谱中，蓝紫光区和红橙光区是光合 作用的主要利用部分。向光性主要由蓝紫光所制约。不同成份和波长的光质对苗木的生命活 动发挥着不同功能，有着不同影响。例如 2800?紫外光对苗木有强烈破坏作用，蓝紫光抑制 茎、叶等营养器官的扩展且抑制作用最强而使苗木矮化，红外线可提高苗木温度，增加蒸腾。 红橙光有促进苗木生长和催芽作用。红光下形成碳水化合物较多，而在蓝紫光下形成蛋白质、 脂肪较多。温室和塑料大棚育苗中，由于光照不足，蓝紫光、紫外线透过率低，而远红光比 率提高，使苗木发生徒长。可见远红光有促进节间伸长作用。对大多数阴性花卉而言，紫外 光是有害的色光，而不少阳性花卉在形成和积累有机养分的过程中却需要较多的蓝紫色光。 （三）光周期：指一天之内昼夜长短的周期性变化。光的生态效应在长日照型树种、短 日照型树种与阳性树种、阴性树种上表现各不相同，但在苗期，随光照强度增加，苗高、根 冠比、全株苗重、茎干重、根重等变化有相近的函数型。在昼温 25℃，夜温 20℃下，柳杉 苗在冬季短日照下仍继续生长，白桦则入秋形成冬芽，落叶停止生长，这说明南方系树种高 生长时间与日照时数无关，而北方系树种则与日照时数有关。 三、水分
水分与苗木生育的好坏关系极大，因为水分不仅是苗木的重要组成部分，而且还是进行 光合作用的重要原料之一，肥料的吸收、利用，有机物质的运转以及呼吸作用等都离不开水 分。种子萌发时必须满足其水分要求，要求种子有一定的相对含水量，如红松种子萌发时， 以 50～60%为宜。土壤水分和空气湿度分别代表土壤含水量和空气含水量。苗床的水分状 况同其他生态因子一样，存在时间与空间变化，且遵循苗床水分平衡方程式。在播种后至出 土前为：大气降水(Q)+灌水量(G)+苗床蒸发量(Z1)+苗床迳流量(J1)+土壤含水量变化=0。如 果在干旱日子里采用滴灌则 G+Z1+J1=0。 （一）空气湿度 白天床面空气中水汽含量比高处多，夜间强逆温时上层空气中水汽含量比下层多。苗圃的 空气湿度常用相对湿度表示。因饱和水汽压受温度影响很大，所以一日中相对湿度的最大值 在日出前气温最低时，最小值则在 13 时前后气温最高时，年变化在冬季温度低相对湿度大， 夏季气温高相对湿度小。饱和差越小则相对湿度越大，空气越湿润；反之，湿度越小，空气 越干燥。在生长期内，苗木密度大，相对湿度或饱和差垂直方向上变化很小，空气湿度大， 床面蒸发少。 （二）土壤水分 土壤含水量常用绝对含水量表示。土壤绝对含水量（％）＝ ×100％。由于受灌水、床面 蒸发、苗床位置高低，耕作情况及土壤结构等影响，土壤含水量通常无规律，但苗床水分蒸 发有明显规律。 一般在土壤充分灌溉后，水分蒸发只与气象条件有关，此时松土可切断毛细管，减少蒸 发。但当床上含水量降低至田间饱和含水量的 60%～70%以下时，则水分蒸发受土壤含水量 和气象条件共同决定，此时水分以气态逸出，松土会促进蒸发，此时只能镇压土壤。除此之 外，当床上充分灌水后，粘土水分蒸发为砂土 2 倍，在苗木迅速生长期，土壤水分充足，苗 木叶面积系数大于 4 时，苗床上蒸散量就可能大于水分蒸散量，土壤水分与苗木关系不是直 接的，因苗木生长受其自身水分平衡控制。 在苗圃中，土壤水分和空气湿度对苗木生长作用明显，干旱年份尤其如此。水分不足对苗 木地上部分影响比地下部生长影响明显，往往出现节间短缩现象。适当灌水对调节小气候有 明显作用。夏季午间温度过高，少量喷淋水就可明显降温，且可避免发生日灼，晚秋季或春 季苗木受霜冻危害时，灌水可抢救苗木。 四、土壤 土壤是指地球表面具有肥力的疏松层，是苗木生长发育的场所。它是由土壤矿物质、土 壤有机质、土壤微生物和土壤的水分与空气等所组成的一个整体。 （一）土壤矿物质 土壤矿物质是组成土壤最基本的物质，占土壤固体部分的 95%左右。直径不同的矿物质 颗粒组成了土壤的基本骨架。大小不同的土粒比例组合称为土壤的机械组成或土壤质地。通 常按不同的土壤中所含各种颗粒的比例把土壤分为砂土、壤土、粘土三类。 1、砂土类 土粒孔隙度大，通气及透水性强，土壤热容量小，温度升降速度快，特别是在 早春温度上升迅速，故名“暖性土”，适宜扦插多种落叶花木，但秋季夜间降温也快，易发生 霜冻，其保水保肥力差，育苗时需肥量大，适宜栽培小苗，载种大苗效果差。土壤干燥，育 苗时常因灌水不足而引起种子发芽率低。 2、粘土类 土粒孔隙度小，通气不良，保水性强，但透水性差，土壤热容量大，早春土温 上升慢，播种，插条出苗亦慢，又名“冷性土”，土壤昼夜温差小。保肥性强，肥力大，土温 度低，空气少，紧实度大，不利幼苗生长，但较适宜大苗生长。 3、壤土类 由于各种土粒的比例恰到好处，兼有砂土与粘土优点，且无两者缺点，具有通 气透水性好，保水保肥，土温稳定，耕作方便，土壤降雨时，地表径流小，灌溉时，水均匀
水分与苗木生育的好坏关系极大，因为水分不仅是苗木的重要组成部分，而且还是进行 光合作用的重要原料之一，肥料的吸收、利用，有机物质的运转以及呼吸作用等都离不开水 分。种子萌发时必须满足其水分要求，要求种子有一定的相对含水量，如红松种子萌发时， 以 50～60%为宜。土壤水分和空气湿度分别代表土壤含水量和空气含水量。苗床的水分状 况同其他生态因子一样，存在时间与空间变化，且遵循苗床水分平衡方程式。在播种后至出 土前为：大气降水(Q)+灌水量(G)+苗床蒸发量(Z1)+苗床迳流量(J1)+土壤含水量变化=0。如 果在干旱日子里采用滴灌则 G+Z1+J1=0。 （一）空气湿度 白天床面空气中水汽含量比高处多，夜间强逆温时上层空气中水汽含量比下层多。苗圃的 空气湿度常用相对湿度表示。因饱和水汽压受温度影响很大，所以一日中相对湿度的最大值 在日出前气温最低时，最小值则在 13 时前后气温最高时，年变化在冬季温度低相对湿度大， 夏季气温高相对湿度小。饱和差越小则相对湿度越大，空气越湿润；反之，湿度越小，空气 越干燥。在生长期内，苗木密度大，相对湿度或饱和差垂直方向上变化很小，空气湿度大， 床面蒸发少。 （二）土壤水分 土壤含水量常用绝对含水量表示。土壤绝对含水量（％）＝ ×100％。由于受灌水、床面 蒸发、苗床位置高低，耕作情况及土壤结构等影响，土壤含水量通常无规律，但苗床水分蒸 发有明显规律。 一般在土壤充分灌溉后，水分蒸发只与气象条件有关，此时松土可切断毛细管，减少蒸 发。但当床上含水量降低至田间饱和含水量的 60%～70%以下时，则水分蒸发受土壤含水量 和气象条件共同决定，此时水分以气态逸出，松土会促进蒸发，此时只能镇压土壤。除此之 外，当床上充分灌水后，粘土水分蒸发为砂土 2 倍，在苗木迅速生长期，土壤水分充足，苗 木叶面积系数大于 4 时，苗床上蒸散量就可能大于水分蒸散量，土壤水分与苗木关系不是直 接的，因苗木生长受其自身水分平衡控制。 在苗圃中，土壤水分和空气湿度对苗木生长作用明显，干旱年份尤其如此。水分不足对苗 木地上部分影响比地下部生长影响明显，往往出现节间短缩现象。适当灌水对调节小气候有 明显作用。夏季午间温度过高，少量喷淋水就可明显降温，且可避免发生日灼，晚秋季或春 季苗木受霜冻危害时，灌水可抢救苗木。 四、土壤 土壤是指地球表面具有肥力的疏松层，是苗木生长发育的场所。它是由土壤矿物质、土 壤有机质、土壤微生物和土壤的水分与空气等所组成的一个整体。 （一）土壤矿物质 土壤矿物质是组成土壤最基本的物质，占土壤固体部分的 95%左右。直径不同的矿物质 颗粒组成了土壤的基本骨架。大小不同的土粒比例组合称为土壤的机械组成或土壤质地。通 常按不同的土壤中所含各种颗粒的比例把土壤分为砂土、壤土、粘土三类。 1、砂土类 土粒孔隙度大，通气及透水性强，土壤热容量小，温度升降速度快，特别是在 早春温度上升迅速，故名“暖性土”，适宜扦插多种落叶花木，但秋季夜间降温也快，易发生 霜冻，其保水保肥力差，育苗时需肥量大，适宜栽培小苗，载种大苗效果差。土壤干燥，育 苗时常因灌水不足而引起种子发芽率低。 2、粘土类 土粒孔隙度小，通气不良，保水性强，但透水性差，土壤热容量大，早春土温 上升慢，播种，插条出苗亦慢，又名“冷性土”，土壤昼夜温差小。保肥性强，肥力大，土温 度低，空气少，紧实度大，不利幼苗生长，但较适宜大苗生长。 3、壤土类 由于各种土粒的比例恰到好处，兼有砂土与粘土优点，且无两者缺点，具有通 气透水性好，保水保肥，土温稳定，耕作方便，土壤降雨时，地表径流小，灌溉时，水均匀