王玉娟,盧明革
(1.葫蘆島市園林規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,遼寧 葫蘆島 125000;2.葫蘆島市林業(yè)局,遼寧 葫蘆島 125000)
遼西沿海石質(zhì)山地適宜綠化樹種的調(diào)查與分析
王玉娟,盧明革
(1.葫蘆島市園林規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,遼寧 葫蘆島 125000;2.葫蘆島市林業(yè)局,遼寧 葫蘆島 125000)
為針對(duì)性的解決沿海石質(zhì)山地綠化造林問(wèn)題,用8a多的時(shí)間結(jié)合葫蘆島市沿海地區(qū)的氣象、海洋和防護(hù)林現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查分析,對(duì)不同樹種在不同立地條件下,設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地,測(cè)定林分因子,計(jì)算平均值,并選擇與海岸對(duì)應(yīng)樹種林齡相同、密度相同的林分,將其設(shè)為適宜性判斷標(biāo)準(zhǔn),篩選出適宜石質(zhì)山地綠化造林樹種,以解決實(shí)際沿海石質(zhì)山地綠化造林難的問(wèn)題。
沿海石質(zhì)山地;標(biāo)準(zhǔn)地;綠化樹種;對(duì)比分析
葫蘆島市位于遼東灣西南部沿海地區(qū),海岸線全長(zhǎng)258km(其中島嶼岸線33km),占遼寧省海岸線總長(zhǎng)的12%,其中海岸石質(zhì)山地長(zhǎng)133km,占全區(qū)大陸海岸線的51.6%。海岸山地立地類型復(fù)雜,土壤中石礫含量大,土質(zhì)瘠薄,保水保肥能力差;受海風(fēng)、海霧、海煞影響強(qiáng)烈;氣候干旱、降水量偏低,蒸發(fā)量大,造成海岸石質(zhì)山地綠化造林成林難度極大。為針對(duì)性的解決海岸石質(zhì)山地造林問(wèn)題,前后用8年多的時(shí)間結(jié)合葫蘆島市沿海地區(qū)的氣象、海洋和防護(hù)林現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查分析及對(duì)比試驗(yàn),旨在篩選出適宜石質(zhì)山地綠化造林樹種。
刺槐、側(cè)柏、油松是葫蘆島地區(qū)造林主要樹種,有林地面積很大。針對(duì)不同樹種在不同立地條件下,設(shè)置30塊標(biāo)準(zhǔn)地(面積0.067hm2),測(cè)定林分因子,計(jì)算平均值,并選擇與海岸對(duì)應(yīng)樹種林齡相同、密度相同的林分,將其設(shè)為適宜性判斷標(biāo)準(zhǔn)。最后進(jìn)行比較分析,海岸林分因子與標(biāo)準(zhǔn)林分因子的比值小于50%視為不適宜。
調(diào)查的對(duì)照林分位于龍港區(qū)笊籬山,林齡18a,平均胸徑(D 標(biāo))10.8cm,平均樹高(H 標(biāo))10.4m,平均蓄積(M標(biāo))63.9m3/hm2,材積年均生長(zhǎng)量(V 標(biāo))3.6m3/hm2。在海岸刺槐林分分別不同立地條件,測(cè)定9塊標(biāo)準(zhǔn)地。海岸林與標(biāo)準(zhǔn)林分比較結(jié)果見表1。
從比較得知刺槐基本適于遼西海岸生長(zhǎng),平均胸徑、樹高、單位面積蓄積量和林分平均材積生長(zhǎng)量分別為對(duì)照林分的86.2%、78.8%、77.9%、77.3%。最佳林分(3號(hào))標(biāo)準(zhǔn)地胸徑、單位面積蓄積量和材積平均生長(zhǎng)量均超過(guò)對(duì)照林分,分別為對(duì)照的100.9%、100.9%和104.2%。最差林分8號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地平均胸徑、樹高、單位面積蓄積量和林分平均材積生長(zhǎng)量分別為對(duì)照的78.7%、64.4%、49.3%和56.1%。林分總體生產(chǎn)力水平低于標(biāo)準(zhǔn)林分,其中蓄積量低22%,材積年平均生長(zhǎng)量低23%。同時(shí)還看出:海岸立地條件的特殊性,對(duì)刺槐生長(zhǎng)的影響程度是樹高大于胸徑,最低樹高僅為標(biāo)準(zhǔn)林分樹高的73.2%。同時(shí)發(fā)現(xiàn)不同立地上的林分生長(zhǎng)與對(duì)照林分相比差異明顯。
表1 海岸刺槐林生長(zhǎng)指標(biāo)與對(duì)照刺槐林對(duì)比
對(duì)海岸林不同年齡階段林分的枯梢狀況與內(nèi)陸相應(yīng)林分進(jìn)行對(duì)比調(diào)查,采用如下指標(biāo)評(píng)價(jià)干枯狀況:全株枯死,干枯系數(shù)為1;3/4株枯死,干枯系數(shù)為0.75;1/2株枯死,干枯系數(shù)為0.50;1/3株枯死,干枯系數(shù)為0.33;1/4株枯死,干枯系數(shù)為0.25。
表2 不同地區(qū)刺槐林分不同林齡枯梢比較
結(jié)果表明(表2),海岸山地和內(nèi)陸地區(qū)的刺槐林均存在枯梢現(xiàn)象,內(nèi)陸海岸枯梢出現(xiàn)時(shí)間較晚、枯梢程度輕、枯梢率低,海岸山地枯梢出現(xiàn)時(shí)間較早、枯梢程度重、枯梢率較高。
通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),海岸不同立地條件下刺槐生長(zhǎng)狀況存在較大差異,其土層厚度、坡向、坡位及土壤中石礫含量對(duì)刺槐的生長(zhǎng)影響很大,將海岸山地依立地因子的不同劃分為3種立地條件類型。
A型:土層厚度大于80cm,陰坡,背海,坡位下或中偏下,土壤石礫含量小于30%。
B型:土層厚度40~80cm,半陰半陽(yáng)坡,半臨海,坡位中,土壤石礫含量30%~50%。
C型:土層厚度小于40cm,陽(yáng)坡,臨海,坡位上或中偏上,土壤石礫含量大于50%。
3種立地條件類型分別設(shè)7塊標(biāo)準(zhǔn)地,測(cè)定林分生長(zhǎng)狀況因子,并調(diào)查干枯情況。標(biāo)準(zhǔn)地林分密度1395~1605株/hm2,林齡18a。調(diào)查結(jié)果見表3。
表3 海岸石質(zhì)山特困立地不同立地條件類型刺槐生長(zhǎng)及適應(yīng)性
由表3可知,海岸山地刺槐林與大陸山地刺槐林分一樣,受立地條件中的坡向、坡位,土層厚度和土壤中石礫含量影響較大,不同立地條件類型林分生長(zhǎng)差異明顯。在土層厚度大于80cm,陰坡,背海,坡位下或中偏下,土壤石礫含量小于30%的A類型立地上生長(zhǎng)最佳,枯梢程度較弱,枯梢率也很低。在土層厚度小于40cm,陽(yáng)坡,臨海,坡位上或中偏上,土壤石礫含量大于50%的C類型立地條件下生長(zhǎng)最差,枯梢嚴(yán)重。表明立地選擇是海岸山地成功營(yíng)造刺槐防護(hù)林的關(guān)鍵。
為考察枯梢對(duì)林木高生長(zhǎng)的影響,分別在A、B、C 3種立地條件類型林分中,選擇標(biāo)準(zhǔn)木,進(jìn)行樹干解析。結(jié)果表明:A類型樹高旺盛生長(zhǎng)期從第2年開始到第5年結(jié)束,期限3a,最大連年生長(zhǎng)量0.9~1.2m,從第5年開始連年生長(zhǎng)量一直低于平均生長(zhǎng)量。B類型從第2年開始到第4年連年生長(zhǎng)量高于平均生長(zhǎng)量,但小于最大平均生長(zhǎng)量,4a后連年生長(zhǎng)量一直低于平均生長(zhǎng)量。C類型年生長(zhǎng)量從第2年開始一直低于平均生長(zhǎng)量。
在海岸側(cè)柏林分別不同立地條件選定10塊標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行調(diào)查,林齡為12a。在連山區(qū)塔山鄉(xiāng)選擇生長(zhǎng)正常的林分作為對(duì)照林分,調(diào)查得到林木生長(zhǎng)指標(biāo)為平均胸徑6.2cm,平均樹高1.8m,平均冠幅0.76m。海岸側(cè)柏林分各標(biāo)準(zhǔn)地的生長(zhǎng)指標(biāo)及與對(duì)照林分的對(duì)比結(jié)果見表4。
表4 海岸側(cè)柏林生長(zhǎng)指標(biāo)與對(duì)照側(cè)柏林對(duì)比
從表4可以看出,側(cè)柏比較適宜海岸石質(zhì)山特困立地的立地條件,平均胸徑、樹高和冠幅分別為對(duì)照林分的76.1%、80%和64.4%。最好的標(biāo)準(zhǔn)地上,胸徑、樹高和冠幅分別為對(duì)照林分的89.7%、85.6%和71.1%。最差的標(biāo)準(zhǔn)地中,胸徑、樹高和冠幅分別為對(duì)照林分的64.0%、68.9%和47.4%。不同標(biāo)準(zhǔn)地間,林分生長(zhǎng)指標(biāo)差異明顯??傮w上看,側(cè)柏在海岸石質(zhì)山特困立地上的生長(zhǎng)較對(duì)照林分緩慢,主要原因是海風(fēng)、海煞等因子對(duì)樹冠影響較大所致。
側(cè)柏立地條件劃分與刺槐立地條件劃分標(biāo)準(zhǔn)相同。A、B、C 3種不同立地條件分別選擇7塊同齡(15a)樣地樹高進(jìn)行比較,結(jié)果見表5。
表5 海岸不同立地條件側(cè)柏高生長(zhǎng)狀況調(diào)查/m
對(duì)3種立地類型上側(cè)柏的高生長(zhǎng)進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明,不同立地類型上的側(cè)柏高生長(zhǎng)差異不顯著(F=0.101655);表明側(cè)柏適于海岸石質(zhì)山特困立地的各坡向、坡位、坡度和各種立地條件。
采用側(cè)柏純林與側(cè)柏—蒙古櫟混交林樹高生長(zhǎng)數(shù)據(jù)。林齡15a,主要樹種為側(cè)柏,伴生樹種蒙古櫟,混交比為6∶4,開始測(cè)定時(shí)間為造林后第4年。測(cè)定結(jié)果見圖1。通過(guò)比較得知,4a生側(cè)柏純林和混交林中側(cè)柏高生長(zhǎng)無(wú)明顯差異,4a后混交林側(cè)柏高生長(zhǎng)量明顯高于側(cè)柏純林,且有逐年增加的趨勢(shì)。說(shuō)明混交林中,由于蒙古櫟與側(cè)柏間的相互作用可極大提高側(cè)柏的生長(zhǎng)量。現(xiàn)地林分情況調(diào)查發(fā)現(xiàn),混交林冠層厚,郁閉度大,可以有效減少海風(fēng)對(duì)側(cè)柏樹冠發(fā)育的影響。據(jù)查閱資料,側(cè)柏混交林腐殖質(zhì)層厚,土壤較疏松,涵養(yǎng)水源、防止水土流失能力更強(qiáng),可有效提高林分生產(chǎn)力和防護(hù)效益。
圖1 純林和混交林中側(cè)柏樹高生長(zhǎng)過(guò)程
對(duì)照林分位于龍港地區(qū),林齡20a,平均胸徑5.62cm,平均樹高4.7m,平均蓄積48m3/hm2,材積年均生長(zhǎng)量3.60m3/hm2。在海岸油松林分分別不同立地條件,測(cè)定10塊標(biāo)準(zhǔn)地。海岸林與標(biāo)準(zhǔn)林分比較結(jié)果見表6。
圖2 油松樹高生長(zhǎng)曲線
圖3 油松胸徑生長(zhǎng)曲線
表6 海岸油松林與標(biāo)準(zhǔn)油松林比較
通過(guò)比較得知,油松基本適應(yīng)于海岸石質(zhì)山地,但與其它樹種一樣,生長(zhǎng)速度明顯低于對(duì)照林分。同時(shí)調(diào)查發(fā)現(xiàn)油松林絕大多數(shù)分布于海岸背海面陰坡、半陰坡山地,生長(zhǎng)較好。在臨海陽(yáng)坡保存很少,而且生長(zhǎng)不良,呈匍匐狀,高、徑生長(zhǎng)不明顯。通過(guò)樹干解析發(fā)現(xiàn),受立地條件、海風(fēng)、海煞等因子作用,油松高生長(zhǎng)明顯低于對(duì)照林分。對(duì)胸徑生長(zhǎng)影響不大,且保持速生狀態(tài),接近20a停止生長(zhǎng)(圖2、圖 3)。
日本黑松是近幾年引進(jìn)遼西海岸的樹種,1996年開始造林試驗(yàn),對(duì)日本黑松在海岸石質(zhì)山特困立地的適應(yīng)性、日本黑松純林與混交林中的生長(zhǎng)表現(xiàn)進(jìn)行調(diào)查。試驗(yàn)地位于新港西山近海200m,全光條件,坡度16°,棕壤,土層厚度上腹小于10cm,下腹30cm,石礫含量30%。分別山上、中、下腹,純林設(shè)3塊標(biāo)準(zhǔn)地,混交林設(shè)4塊標(biāo)準(zhǔn)地,面積 0.067hm2?;旖涣譃楹谒桑夯鹁鏄錇?∶5(混交Ⅰ)和7∶3(混交Ⅱ)兩種類型。黑松2a生容器苗造林,火炬樹1a生苗裸根造林,造林成活率85%以上,每年測(cè)定黑松樹高。測(cè)定結(jié)果見圖4。
圖4 日本黑松樹高生長(zhǎng)曲線
圖4表明,混交林樹高生長(zhǎng)明顯高于純林,但混交Ⅰ與混交Ⅱ兩種林分樹高生長(zhǎng)差異不大。由于火炬樹生長(zhǎng)迅速,遮陰早,形成的森林小氣候有利于日本黑松生長(zhǎng),從造林的第3年混交林日本黑松的樹高生長(zhǎng)開始高于純林,且隨著林齡的增長(zhǎng)差異愈來(lái)愈大。
在興城市的菊花島分布多,該島與大陸隔絕,距離24海里。島內(nèi)以山地丘陵居多,全島山地丘陵均有山花椒生長(zhǎng),但陰坡與山中下腹生長(zhǎng)良好,陽(yáng)坡與山上腹表現(xiàn)較差。因其保持水土,涵養(yǎng)水源性能好,且有經(jīng)濟(jì)價(jià)值,曾在大陸多次育苗栽植,但沒有成功。其原因:一是育苗技術(shù)困難,二是造林后成活率極低,長(zhǎng)勢(shì)弱。
原用于城市綠化,近幾年在山地進(jìn)行造林試驗(yàn),其特點(diǎn):一是根蘗性強(qiáng),繁殖容易。二是可以春季造林,也可秋季造林。三是耐干旱、瘠薄,海風(fēng)。經(jīng)調(diào)查,火炬樹在海岸適應(yīng)多種立地條件,是海岸石質(zhì)山地綠化的先鋒樹種。
多分布山區(qū)天然次生林地區(qū),海岸現(xiàn)存的柞樹類大部分是十多年前人工直播造林形成的,出苗率很低,保存率也很低,多與其它樹種混生,在海岸陰坡、陽(yáng)坡均有少量分布。因其是鄉(xiāng)土樹種,又適應(yīng)海岸環(huán)境,所以柞樹類可以作為伴生樹種,但在海岸營(yíng)造針闊混交林中,從技術(shù)上,要解決種子出苗率低的問(wèn)題。
(1)刺槐在遼西海岸地區(qū)能夠生長(zhǎng),但林分生產(chǎn)力水平低于標(biāo)準(zhǔn)林分,立地條件對(duì)刺槐高生長(zhǎng)的影響大于胸徑的生長(zhǎng);海岸刺槐林分與大陸山地刺槐林分同樣受立地條件影響程度較大,但海岸刺槐林的林木存在枯梢現(xiàn)象,而且隨著林齡的增加枯梢現(xiàn)象加重。產(chǎn)生這種情況不僅要考慮立地條件,還要進(jìn)一步考慮海風(fēng)及大氣含鹽量等方面的綜合作用。
(2)側(cè)柏是適宜海岸石質(zhì)山特困立地生長(zhǎng)的優(yōu)良樹種,雖然生長(zhǎng)速度比其它山地緩慢,但林分整體生長(zhǎng)狀況比較穩(wěn)定;海風(fēng)、海煞等因子對(duì)林分樹冠影響較大,但不同立地類型對(duì)側(cè)柏樹高的生長(zhǎng)狀況差異不顯著;混交林分能夠促進(jìn)側(cè)柏的高生長(zhǎng),改善林分環(huán)境,可以充分利用營(yíng)養(yǎng)空間,是可以提倡的營(yíng)林措施。
(3)油松基本適應(yīng)于海岸石質(zhì)山特困立地,但生長(zhǎng)速度明顯低于標(biāo)準(zhǔn)林分,而且在臨海陽(yáng)坡保存很少,生長(zhǎng)不良,呈匍匐狀;受立地條件、海風(fēng)海煞等因子作用,油松高生長(zhǎng)明顯低于標(biāo)準(zhǔn)林分,而對(duì)徑生長(zhǎng)影響則不明顯。
(4)黑松、火炬混交林樹高生長(zhǎng)明顯高于純林,并且造林后的第3年混交林的高生長(zhǎng)開始高于純林,且隨著林齡的增長(zhǎng)差異愈來(lái)愈大。
(5)山花椒、柞樹類等其他樹種在育苗技術(shù)和營(yíng)林措施方面還有待于研究和改進(jìn),以進(jìn)一步提高苗木成活率和提高林分的生產(chǎn)力。
S731
A
1002-3356(2010)01-0022-03
2009-11-20