石重福 ,張 帆 ,王三省 ,劉鎖成 ,邵春生

(1.寶雞市辛家山林業(yè)局,陜西寶雞 721000;2.寶雞市林業(yè)工作中心站,陜西寶雞 721001)

云杉(Picea aspcraia M ast.)是我國(guó)的特有樹(shù)種,亦是我國(guó)西南、西北亞高山地帶的主要成林樹(shù)種之一。由于其樹(shù)體高大,干性通直,生長(zhǎng)迅速,用途廣泛等原因,而成為該區(qū)域最早開(kāi)發(fā)利用的樹(shù)種之一。因此,積極采取營(yíng)建云杉母樹(shù)林、種子園和保護(hù)區(qū)等措施,對(duì)保護(hù)和擴(kuò)大現(xiàn)有散生分布的天然云杉源有著極為重要的意義。

陜西省辛家山林業(yè)局現(xiàn)共有云杉林面積180 hm2,是陜西境內(nèi)少數(shù)具有天然云杉分布,且分布面積最大的林業(yè)局。自1964年開(kāi)始,該局先后在不同海拔1 400～2 200 m范圍內(nèi)營(yíng)造了100多hm2幼林,現(xiàn)大部分云杉林(20～40齡)已出現(xiàn)結(jié)實(shí)現(xiàn)象[1-6]。為了掌握云杉母樹(shù)林結(jié)實(shí)的規(guī)律,縮短其結(jié)實(shí)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,我們對(duì)不同海拔高度的云杉母樹(shù)林初始結(jié)實(shí)幼林特征指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)查和研究,現(xiàn)將具體結(jié)果匯報(bào)如下。

1 調(diào)查區(qū)概況

調(diào)查區(qū)設(shè)在陜西省寶雞市辛家山林業(yè)局,該局位于秦嶺西段南坡,34°10′～ 34°20′N(xiāo),106°28′～103°38′E。本區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)山地氣候,年平均氣溫7.6℃,年平均降水量899 mm,多集中在7～9月。該區(qū)位于鳳縣鏡內(nèi)西北部的最高端,海拔分布在1 400～2 600 m之間,北、西、南三個(gè)方向與甘肅省接壤,呈東南低西北高的地貌。有森林面積10 007 hm2。境內(nèi)山巒起伏,地勢(shì)陡峻,一般坡度在15°～50°之間[7-8]。土壤多為花崗巖和片麻巖母質(zhì)上發(fā)育的棕色土壤和山地褐土。云杉母樹(shù)林主要分布在海拔1 400～2 400m,地勢(shì)較緩的溝谷地和平緩的山脊兩側(cè)[9]。

2 調(diào)查方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)立

首先,依據(jù)林班分布圖,對(duì)各林班內(nèi)的各小班林分,制定《寶雞市辛家山林業(yè)局云杉林立地類型分類標(biāo)準(zhǔn)》,并以此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該林業(yè)局的云杉林分的立地類型進(jìn)行(表1)分類,然后,再依據(jù)各立地類型的面積設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)地(具體比例為1 hm2以下3%,1～10 hm2為2%,11 hm2以上1.5%～2%),并按對(duì)角線布點(diǎn)法,采用小羅盤(pán)定位,閉合導(dǎo)線測(cè)量法設(shè)立大小為30m×20m的標(biāo)準(zhǔn)地。

表1 辛家山林業(yè)局云杉林立地類型分類

2.2 調(diào)查方法

首先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)結(jié)實(shí)的云杉單株母樹(shù)進(jìn)行編號(hào)(用紅漆)登記;然后逐株測(cè)定年齡、樹(shù)高、胸徑、冠幅、枝下高、掛果數(shù)量、掛果部位及方向,林分密度和郁閉度及其土壤、地形、坡度、坡向、坡位和植被類型等立地指標(biāo)。

2.3 云杉林分樹(shù)齡測(cè)定

云杉林分的年齡以標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)平均木地上10 cm處,用生長(zhǎng)錐所測(cè)定的年輪數(shù)為準(zhǔn)。

3 結(jié)果與分析

通過(guò)調(diào)查分析,我們發(fā)現(xiàn)云杉母樹(shù)林初始結(jié)實(shí)林齡與海拔高度、母樹(shù)林特征指標(biāo)存在著兩種截然不同關(guān)系。

3.1 云杉母樹(shù)初始結(jié)實(shí)林齡隨著標(biāo)準(zhǔn)地海拔高度的升高,呈現(xiàn)10～20年的齡階差異

據(jù)調(diào)查結(jié)果,不同海拔高度云杉幼齡母樹(shù)林初始結(jié)實(shí)林齡存在10～20年(齡)明顯的差異(表2)。如在海拔高度1 400～1 600 m的42班,其初始結(jié)實(shí)齡林齡為 18～20年,比海拔高度在1 800m的21班,其初始結(jié)實(shí)齡林齡縮短了10～20年;比海拔高度在1 980 m的18班,其初始結(jié)實(shí)齡林齡縮又短了 10～20年;比海拔高度在2 200 m的8班,其初始結(jié)實(shí)齡林齡縮又短了10～20年。

3.2 海拔高度與秦嶺云杉幼林母樹(shù)初始結(jié)實(shí)林分的平均高度枝下高及冠幅等關(guān)系不明顯

由表2可看出,秦嶺云杉幼林母樹(shù)初始結(jié)實(shí)林分平均高度為4～6.0m,初始林高1.0 m以下,平均冠幅(2.0～2.5)m ×(2.0～2.5)m,不同海拔高度之間沒(méi)有顯著差異。

分析造成上述2種結(jié)果的主要原因是因海拔高度的差異而造成光照、熱量、水分、溫度等生態(tài)因子的重新分布后,影響了不同海拔高度云杉母樹(shù)林的生理生長(zhǎng)速度,使其各母樹(shù)林達(dá)到初始結(jié)實(shí)林齡所具備的同一性生殖條件指標(biāo)(即初始結(jié)實(shí)林分的平均高度為 4～6 m、平均枝下高為1.0m以下、平均冠幅為2.0～2.5m,所需的生長(zhǎng)年限不同,在1 400～2 300 m的海拔范圍內(nèi),其所在的海拔高度愈低,其林分生長(zhǎng)速度愈大,即達(dá)到“具備初始結(jié)實(shí)的同一性生殖條件指標(biāo)”所需的時(shí)間年限愈短(即18～20年);若其所在的海拔高度愈高,其林分生長(zhǎng)速度愈慢,即達(dá)到“具備初始結(jié)實(shí)的同一性生殖條件指標(biāo)”所需的時(shí)間年限愈長(zhǎng)(50～60年)(詳見(jiàn)表2)。

如果在海拔1 400～2 300m的高度范圍內(nèi),云杉母樹(shù)林林分的平均高度達(dá)不到4～6 m,其平均枝下高達(dá)不到1.0 m以下,平均冠幅達(dá)不到2.0～2.5m的林分特征條件(即初始結(jié)實(shí)所需的最小光合作用葉面積),即該母樹(shù)林就不具備初始結(jié)實(shí)的生理?xiàng)l件,亦不可能出現(xiàn)結(jié)實(shí)現(xiàn)象,而且上述結(jié)實(shí)的條件與此范圍內(nèi)的海拔高度的差異所造成的生長(zhǎng)速度的差異無(wú)關(guān),只與云杉單株是否具備上述林分特征條件(即結(jié)實(shí)所需的最小光合作用葉面積)有關(guān)(詳見(jiàn)表2)。

表2 云杉幼齡母樹(shù)初始結(jié)實(shí)林齡調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

4 結(jié)論與討論

(1)上述現(xiàn)象和結(jié)果,充分說(shuō)明云杉物種內(nèi)在的生理規(guī)律(即結(jié)實(shí)所需的最小光合作用葉面積)決定了其在該海拔范圍內(nèi)的生殖規(guī)律,并不受立地條件變化的影晌。只有云杉母樹(shù)林林分平均單株的光合作用葉面積達(dá)到了量變到質(zhì)變規(guī)律的最小量界限后,才開(kāi)始進(jìn)入生殖生長(zhǎng)即進(jìn)入初始結(jié)實(shí)齡期(階段)。

(2)該結(jié)論為近年來(lái)將低海拔人工培育的云杉大苗(高度 4～6.0 m,帶土球 Φ60 cm)移植到海拔高度2 000～2 200 m適生立地并成功定植和結(jié)實(shí),提供了有力的理論佐證。

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