楊萬(wàn)波 蘭士波 李紅艷
(1.黑龍江省慶安國(guó)有林場(chǎng)管理局,黑龍江 慶安 152400;2.黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所 經(jīng)濟(jì)林研究室森林植物學(xué)科,哈爾濱 150040)
樺木屬植物是組成溫帶和暖溫帶森林的主要樹種,分布廣泛,具有明顯的分布超地帶性。在植物系統(tǒng)分類學(xué)上,隸屬于樺木科(Betulacea)、樺木屬(BetulaL.),全世界100余種,中國(guó)自然分布31種6變種,主產(chǎn)溫帶、暖溫帶和亞熱帶高海拔地區(qū)?!吨袊?guó)樹木志》和《中國(guó)植物志》將中國(guó)樺木屬植物劃分成二組,即:西樺組[Sect.Betulaster(Spach)Regel]和樺木組[Sect.Betula],其中,樺木組包含樺木亞組[Subsect.Betula]、黑樺亞組[Subsect.DahuricaeRegel]、碩樺亞組[Subsect.CostataeRegel]、柴樺亞組[Subsect.FruticosaeRegel]和堅(jiān)樺亞組[Subsect.ChinensesSchneid],主要分布在北半球的寒溫帶和溫帶地區(qū),少數(shù)分布至北極圈及亞熱帶的山地。天然樺樹林的存量資源多屬幼齡林和中齡林,占總面積的75%以上,生長(zhǎng)潛力巨大,因此,有效地保護(hù)與可持續(xù)經(jīng)營(yíng)這部分森林資源,對(duì)增加森林資源的儲(chǔ)備和商品林的供給力,提高規(guī)格材的整體品質(zhì),意義重大而深遠(yuǎn)。
樺木屬植物起源于白堊紀(jì),受白堊紀(jì)末期至早第三紀(jì)初期和中期較強(qiáng)外營(yíng)力作用的影響,經(jīng)過第三紀(jì)的大量繁衍,資源十分豐富,物種繁茂,構(gòu)成了落葉喬木占優(yōu)勢(shì)的森林植被。中國(guó)西南地區(qū)是樺木屬植物的起源中心之一,經(jīng)發(fā)育分化,沿橫斷山脈峽谷向青藏高原內(nèi)部擴(kuò)散;沿青藏高原東坡擴(kuò)散到秦嶺西端,或向西至新疆天山溫帶荒漠區(qū)與阿爾泰山溫帶草原區(qū)分化成新類型,構(gòu)成西北地區(qū)的分布分化中心;向東沿秦嶺、太行山、燕山、大興安嶺、小興安嶺和長(zhǎng)白山路線分布到東北,形成東北地區(qū)的次生分布中心,分布種均為進(jìn)化種;沿長(zhǎng)江流域向東到華中和華東地區(qū),沿元江、紅河流域擴(kuò)散至海南島。樺木屬植物主產(chǎn)于北半球的寒冷地區(qū),北至北極圈,南到溫帶及亞熱帶高山。在北半球的北極附近和許多高山地帶,樺木屬植物成為林線植被的建群種,構(gòu)成多種群系類型。其中,亞洲東部太平洋沿海地區(qū)的岳樺(Betula.ermaniiCham.)形成海岸林線;歐洲西北部克拉半島的東部地區(qū),樺木屬植物構(gòu)成北歐樺樹林的單優(yōu)群落,組成北方海洋氣候地區(qū)的樹線;在北美地區(qū),樺木屬植物零星分布于近海地帶的云冷杉林或落葉松林中。
樺木屬的喬木種類為我國(guó)森林的主要組成樹種之一,中國(guó)西南分布區(qū)保存了最原始的西樺組種類;東北次生分布區(qū)的樺木屬植物均為進(jìn)化種。
西樺組植物集中分布于滇西橫斷山區(qū),并向四周擴(kuò)散,其中,西樺延伸至海南島,構(gòu)成本屬最南分布;亮葉樺在華南分布到粵西北的南嶺山區(qū),向東北方向分布至豫西伏牛山區(qū),向東則到浙中和浙南山地。
樺木組植物劃分5個(gè)亞組,即,樺木亞組、黑樺亞組、碩樺亞組、柴樺亞組和堅(jiān)樺亞組,各亞組的分布概況如下:
(1)樺木亞組,下列6種。白樺(B.platyphyllaSuk.)自喜馬拉雅山脈東端,經(jīng)青藏高原東坡、秦嶺山脈向東到日本、前蘇聯(lián)東西伯利亞和遠(yuǎn)東地區(qū);垂枝樺(B.pendulaRoth.)、鹽樺(B.halophilaChing ex P.C.Li)、小葉樺(B.microphyllaBunge.)和天山樺(B.tianschanicaRupr.)集中分布在新疆天山和阿爾泰地區(qū)。
(2)黑樺亞組,中國(guó)僅分布黑樺1種,從太行山至東北地區(qū)東南部均有分布。
(3)碩樺亞組,下列6種。金平樺(B.jinpingensisP.C.Li)僅見于云南東南部的金平地區(qū);糙皮樺(B.utilisD. Don)、紅樺(B.albo-sinensisBurk.)和華南樺(B.austro-sinensisChun ex P. C. Li)以西南地區(qū)為中心,擴(kuò)散分布到華南、華北至六盤山以南;岳樺(B.ermaniiCham.Var.ermanii)和碩樺(B.costataTrautv.)的分布中心在東北長(zhǎng)白山、大興安嶺和小興安嶺。
(4)柴樺亞組,下列6種。油樺(B.ovalifoliaRupr.)、柴樺(B.fruticosaPall.)、砂生樺(B.gmeliniiBge.)和扇葉樺(B.middendorfiiTrautv. et Mey)從大、小興安嶺或長(zhǎng)白山分布到前蘇聯(lián)遠(yuǎn)東地區(qū);甸生樺(B.humilisSchrank)和圓葉樺(B.rotundifoliaSpach)原產(chǎn)新疆阿爾泰山,擴(kuò)散到西伯利亞乃至歐洲。
(5)堅(jiān)樺亞組,下列9種。香樺(B.insigniaFranch.)、高山樺(B.delavayiFranch. var.delavayi)、矮樺(B.potaniniiBatal.)、九龍樺(B.jiulungensisHu ex P. C. Li)和巖樺(B.calcicolaP. C. Li)為橫斷山區(qū)特有種;堅(jiān)樺(B.chinensisMaxim.)自川、鄂向東北分布至小興安嶺南端;賽黑樺(即:遼東樺B.schmidtiiRegel)分布于吉林東部及東南部、遼寧東北部。
(1)根系:深根性,主根明顯,側(cè)根發(fā)達(dá)。
(2)枝干:幼枝常具密生透明的油腺點(diǎn),多向上斜展。
(3)葉片:單葉互生,羽狀脈直達(dá)葉緣,托葉分離,早落。
(4)花:花單性,雌雄同株,雄柔荑花序在上一年枝上頂生或側(cè)生,秋季形成,裸露越冬;雌柔荑花序春季發(fā)于芽鱗內(nèi),單生或2~5生于短枝頂部,直立或下垂。
(5)果實(shí)和種子:小堅(jiān)果,扁平,兩側(cè)具膜質(zhì)翅,種子單生。
4.2.1 生長(zhǎng)特性
(1)根系生長(zhǎng):主根不發(fā)達(dá),但水平根系擴(kuò)展,具半旱生或旱生的特性,不適宜過多的土壤水分。
(2)莖生長(zhǎng):早期生長(zhǎng)快,生長(zhǎng)率高。直徑和樹高的生長(zhǎng)旺盛期均出現(xiàn)在幼齡期,中齡階段以后,樹高的生長(zhǎng)速度逐漸減慢,直徑與樹高成比例增長(zhǎng);成熟齡階段,樹高生長(zhǎng)十分緩慢,明顯低于直徑生長(zhǎng)。
4.2.2 結(jié)果特性
樺木屬植物雌雄異株,結(jié)實(shí)較早,10~20a生每年即可大量結(jié)實(shí),且果實(shí)成熟期短,脫落快。種子發(fā)芽快,達(dá)到發(fā)芽高峰期早,種子無明顯休眠性,常為采伐跡地或火燒跡地天然更新的先鋒樹種,繁衍生成次生林。
樺木屬植物對(duì)土壤條件要求不甚苛刻,耐干旱瘠薄,適宜各種土壤類型,以土層深厚肥沃、排水良好的棕色森林土或暗棕壤為佳,忌潮濕黏重的土壤環(huán)境;耐寒性強(qiáng),可耐-50℃的極端低溫,并對(duì)霜凍和日灼具有很強(qiáng)的抗性;性喜濕潤(rùn),不耐大氣干旱,適于冷濕條件,在年降水量小于400m之地域,少見其分布;性喜光照,不耐庇蔭,只能生長(zhǎng)在較強(qiáng)的光強(qiáng)度下,對(duì)直射光抗力甚強(qiáng);若光照不足,生長(zhǎng)受到抑制,樹冠殘缺,樹形不整;對(duì)地形和地勢(shì)的要求不嚴(yán)格,適生于分布區(qū)的各種立地類型,以平地和緩坡地帶的生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng),生長(zhǎng)良好。
(1)材用價(jià)值:木材淡褐色至紅褐色,結(jié)構(gòu)細(xì)致,富彈性,加工性能良好,但是抗腐能力較差,受潮易變形,適于制作飛機(jī)和船舶用高強(qiáng)度膠合板;具花紋的單板做裝飾膠合板貼面之用;板材可制作地板、箱盒、門窗、家具、百葉窗、車船設(shè)備、紡織用木梭、線軸、工具柄、運(yùn)動(dòng)器具、雕刻、機(jī)模、文具和農(nóng)具等;原木用作礦柱和枕木,可替代胡桃楸作槍托或手榴彈柄;木材中纖維素含量較高,為高級(jí)紙漿和工業(yè)纖維等優(yōu)良原材料。
(2)藥用保健價(jià)值:天然樺樹汁是樺樹的生命之源,富含人體所必需的果糖、氨基酸、維生素、生物素及礦物質(zhì)等多種生理活性物質(zhì),其中:氨基酸20多種、無機(jī)元素24種,以及維生素B1、B2和維生素C,藥用功能獨(dú)特,具抗疲勞、抗衰老、止咳化痰之藥理功效和保健作用。
(3)園林綠化價(jià)值:枝葉扶疏,樹形美觀,秋季葉色變黃,姿態(tài)優(yōu)美,具有較高的藝術(shù)觀賞價(jià)值。孤植或叢植具點(diǎn)綴和美化環(huán)境之效果;列植夾景效果明顯;在山地或丘陵坡地成片栽植,可構(gòu)成美麗的風(fēng)景林。
(4)生態(tài)價(jià)值:對(duì)土壤條件要求不嚴(yán),根系發(fā)達(dá),側(cè)根擴(kuò)展,耐寒抗風(fēng),并對(duì)病蟲危害具較高的免疫力,廣泛應(yīng)用于水土保持林和水源涵養(yǎng)林建設(shè),可有效控制水土流失,涵養(yǎng)水源,生態(tài)效益顯著。
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黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)2012年4期