摘要開(kāi)展青海云杉天然母樹(shù)林培育技術(shù)研究。在母樹(shù)林內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地采取撫育采伐、施肥等綜合措施,測(cè)定種子產(chǎn)量、千粒重,計(jì)算結(jié)實(shí)率、發(fā)芽率。結(jié)果表明采取撫育措施增產(chǎn)明顯,應(yīng)設(shè)置母樹(shù)林基地,實(shí)現(xiàn)云杉種子良種化。
關(guān)鍵詞青海云杉;天然母樹(shù)林;培育技術(shù)
中圖分類號(hào)S722.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼
A文章編號(hào)0517-6611(2018)28-0111-03
Research on Breeding Technology of Natural Mother Forest of Picea crassifolia in Qinghai Province
WANG Cungui(Forestry Bureau of Ledu District, Haidong, Qinghai 810799)
AbstractTo research the breeding technology of natural mother forest of Picea crassifolia in Qinghai Province.Comprehensive measures such as breeding cutting and fertilization were set up in the mother trees to measure seed yield and 1 000grain weight,calculate seed setting rate and germination rate.Adopting tending measures to increase production.The mother forest base should be set up to realize the improved variety of P.crassifolia.
Key wordsPicea crassifolia;Natural mother forest;Breeding technology
青海云杉(Picea crassifolia)[1]是青海省的主要森林樹(shù)種,北自祁連山地,南至果洛、玉樹(shù),東起河湟之濱,西迤柴達(dá)木盆地,到處可見(jiàn)云杉分布,其面積約占全省森林總面積的40%,蓄積量占全省森林總蓄積量的74%。由于分布廣、適應(yīng)性強(qiáng),現(xiàn)已被青海省各天然林區(qū)用作主要造林樹(shù)種。近年來(lái),云杉育苗造林工作在各地普遍展開(kāi),因此,對(duì)種子的需要量日漸增大。云杉?jí)衙缗嘤ぷ鞯拈_(kāi)展必然對(duì)種子質(zhì)量提出更高的要求。為了獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的青海云杉種子,開(kāi)展了青海云杉天然母樹(shù)林培育技術(shù)研究。
1材料與方法
1.1標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置青海大通東峽林區(qū)位于祁連山系東段哈拉古山余脈地段,行政上屬大通縣所轄[2]。試驗(yàn)地設(shè)于該縣衙門莊對(duì)岸一塊連續(xù)的坡面上,海拔2 820~2 880 m,坡向北偏東l0°~30°,坡度10°~20°;土壤為坡積物上發(fā)育的山地棕褐森林,pH 7.0;植被屬于針闊葉森林草甸草原區(qū),主要喬木樹(shù)種為青海云杉、山楊、樺木;灌木有忍冬、沙棘、枸子、薔薇等。該林區(qū)是解放前夕遭破環(huán),解放后經(jīng)過(guò)封山育林而逐漸成長(zhǎng)起來(lái)的次生云杉林。試驗(yàn)地面積共2.4 hm2,分為8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地,每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地0.3 hm2。其中標(biāo)準(zhǔn)地1~4于2007年5月設(shè)置,標(biāo)準(zhǔn)地5~8于2014年4月設(shè)置。
1.2撫育采伐和未撫育采伐標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置與調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地1和3未撫育采伐,標(biāo)準(zhǔn)地2和4進(jìn)行了采伐。撫育采伐區(qū)施工于2007年5月進(jìn)行,伐去病腐木、枯死木和遺傳品質(zhì)不良的“劣等樹(shù)”,使林分達(dá)到設(shè)計(jì)的郁閉度,同時(shí)整去干枯側(cè)枝,割除林下灌木,清除腐朽伐根,然后用石灰水刷自樹(shù)干至胸高處。標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置后,分別于2007、2014年進(jìn)行采種工作。在進(jìn)行采種工作時(shí)記錄每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)每株母樹(shù)的球果產(chǎn)量、是否結(jié)實(shí),最后計(jì)算出單產(chǎn)增長(zhǎng)量、結(jié)實(shí)率,并稱出種子千粒重[3]。
1.3施肥和未施肥標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置與調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地1、3施肥區(qū)的施肥工作于2013年9月中旬進(jìn)行,每株母樹(shù)施入過(guò)磷酸鈣1.7 kg,采用溝施法施于每棵母樹(shù)冠幅投影的內(nèi)側(cè)。標(biāo)準(zhǔn)地2、4 未施肥。在2014年進(jìn)行采種工作時(shí)記錄每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地每株母樹(shù)的球果產(chǎn)量,最后計(jì)算出球果單株平均產(chǎn)量、種子發(fā)芽率,并稱出種子千粒重[3]。
1.4不同郁閉度和干形母樹(shù)結(jié)實(shí)調(diào)查在標(biāo)準(zhǔn)地5、6、7、8中,于2014年采種時(shí)分別調(diào)查各標(biāo)準(zhǔn)地的郁閉度,記錄每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)每株母樹(shù)的球果產(chǎn)量,計(jì)算出不同郁閉度下母樹(shù)平均單產(chǎn)和結(jié)實(shí)母樹(shù)平均單產(chǎn),并對(duì)4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行每木檢尺,計(jì)算高徑比(樹(shù)高以 m為單位和胸徑以cm為單位的比值)。
1.5種子年周期對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)的影響調(diào)查根據(jù)青海省林業(yè)廳數(shù)據(jù)庫(kù)2001—2014年祁連、大通、互助3縣青海云杉種子結(jié)實(shí)情況,分析種子年周期對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)的影響。
1.6地理?xiàng)l件對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)的影響調(diào)查在5、6、7、8標(biāo)準(zhǔn)地中,分別在山坡下部、山坡中部、山坡中上部和山麓臺(tái)地按林業(yè)常規(guī)調(diào)查方法調(diào)查海拔、坡向、郁閉度和標(biāo)準(zhǔn)木雌花芽數(shù)。
1.7青海云杉種子的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)在5、6、7、8標(biāo)準(zhǔn)地中,第1年調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)木雌花芽數(shù),以預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)第2年種子的豐欠。
2結(jié)果與分析
2.1撫育采伐對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)的影響從表1可以看出,撫育采伐后母樹(shù)林的球果產(chǎn)量、單產(chǎn)增長(zhǎng)量和結(jié)實(shí)率均超過(guò)未撫育采伐的母樹(shù)林,而種子千粒重相差不大,不影響種子品質(zhì)。
林木生長(zhǎng)需要一定的光熱條件和土壤營(yíng)養(yǎng)條件,林木結(jié)實(shí)更需要充分的光照和水肥供應(yīng)。撫育采伐清除一些病腐木、被壓木,不但提高了保留木的質(zhì)量,還使母樹(shù)增加了受光面積和營(yíng)養(yǎng)面積[4]。此次試驗(yàn)可以看出撫育采伐對(duì)母樹(shù)結(jié)果的促進(jìn)作用。作為培育母樹(shù)林手段的撫育伐,應(yīng)不同于一般的撫育伐,母樹(shù)樹(shù)冠間應(yīng)留有一定空隙[5],保持1~2 m的距離,但又不使林分過(guò)于稀疏,以致暴露林地,破壞森林環(huán)境。
2.2施肥對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)的影響施肥對(duì)促進(jìn)母樹(shù)結(jié)實(shí)的作用是肯定的,由于此次施肥時(shí)間過(guò)晚,就產(chǎn)生了表2中對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)在數(shù)量和質(zhì)量方面的不同影響。就母樹(shù)本身的因素考慮,云杉結(jié)實(shí)的數(shù)量取決于雌花芽數(shù)量的多少[6],而種子質(zhì)量決定于球果成熟過(guò)程中光熱水肥條件的供應(yīng)。根據(jù)云杉開(kāi)花的生物學(xué)特性,花芽形成于前一年的秋季,為8月上、中旬,而該試驗(yàn)施肥于9月中旬進(jìn)行,當(dāng)時(shí)花芽已經(jīng)形成,施肥已不能改變結(jié)實(shí)數(shù)量,而磷肥供應(yīng)明顯提高了種子質(zhì)量。
作為培育母樹(shù)林而集約經(jīng)營(yíng)的林分,考慮到林木生長(zhǎng)的特點(diǎn),施肥工作應(yīng)該是每年都進(jìn)行,這樣才能逐漸縮短或消滅種子年的間歇現(xiàn)象,有效提高種子產(chǎn)量和質(zhì)量。由于云杉根系在表層分布較廣,在林內(nèi)互相穿插,肥料只要均勻施入土內(nèi),就能被每棵樹(shù)所吸收。
2.3不同郁閉度對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)的影響云杉適生于陰坡半陰坡的環(huán)境,幼苗只有在林冠下才有良好的天然更新等特性說(shuō)明云杉是一種耐陰樹(shù)種,但是云杉屬中不同種之間的耐陰性不同。試驗(yàn)地區(qū)的青海云杉不但分布于陰坡半陰坡,在半陽(yáng)坡及溝谷下段的開(kāi)闊地段也能很好地生長(zhǎng),它不但分布在各天然林區(qū),在低山、川水地區(qū)用作四旁植樹(shù)也能很好地成活生長(zhǎng)。上述事實(shí)說(shuō)明青海云杉這個(gè)陰性樹(shù)種既有耐陰性的一面,又有喜光性的一面[7],這里的轉(zhuǎn)化條件就是云杉的發(fā)育階段。當(dāng)云杉達(dá)到結(jié)實(shí)年齡(林木約Ⅲ齡級(jí))的時(shí)候,對(duì)光的需要急劇增長(zhǎng),這時(shí)矛盾以喜光為主要方面,同時(shí)又不否定一定的耐陰性。
從表3可以看出,低郁閉度的林分,雖能滿足林木光照的最大需要量,但并不能得到最高的單株產(chǎn)量(一般來(lái)說(shuō)孤立木應(yīng)有最高的單株產(chǎn)量)。而且,由于株數(shù)減少,單位面積的收獲量更低。低郁閉度林分木材單株生長(zhǎng)量似乎較高,然而,按林分蓄積量算,林地生產(chǎn)力不是很高。高郁閉度的林
分培養(yǎng)母樹(shù)林同樣不適宜。各樹(shù)冠緊密相連接促使林木高生長(zhǎng),這種林分中的母樹(shù)只有頂部才生有寥寥無(wú)幾的球果,不但難以采集,而且產(chǎn)量不高。中等郁閉度(0.4~0.6)的林分是培育母樹(shù)林最理想的林分。這樣的林分,各樹(shù)冠間保持約1 m的距離,日光既能照射地面提高地溫,又能溫暖樹(shù)冠促進(jìn)花芽形成。
2.4不同干形對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)的影響在發(fā)育階段相同的林分中,具有粗壯尖削的樹(shù)干和龐大冠幅的林木是培育母樹(shù)林和采種母樹(shù)的適宜對(duì)象。而樹(shù)干細(xì)弱高聳、冠型緊縮的林木不但低產(chǎn),還會(huì)給采種作業(yè)帶來(lái)困難。表4是從5、6、7、8標(biāo)準(zhǔn)地中得到的數(shù)據(jù), 這些數(shù)據(jù)說(shuō)明高徑比越大球果單株產(chǎn)量越低。
2.5種子年周期對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)的影響青海云杉度過(guò)耐陰的10年幼樹(shù)階段以后,開(kāi)始加速生長(zhǎng),對(duì)光照的需求量也隨之增加。在深厚肥沃的壤質(zhì)土上生于林緣受光面的云杉,20年就開(kāi)始結(jié)實(shí)。而生于森林環(huán)境中的林木要到Ⅲ齡級(jí)時(shí)才開(kāi)始結(jié)實(shí),此后結(jié)實(shí)量漸增,直至高生長(zhǎng)減弱,樹(shù)冠停止發(fā)育,林分開(kāi)始自然稀疏,林木即達(dá)到結(jié)實(shí)的旺盛期。在林木整個(gè)結(jié)實(shí)過(guò)程中每年結(jié)實(shí)的量是不均勻的。對(duì)于整個(gè)林區(qū)而言,云杉球果幾年豐收1次,即種子年周期。
從各林場(chǎng)的結(jié)實(shí)情況看,云杉3~5年為一個(gè)種子年周期。隨著一個(gè)特大豐年后種子年間隔期將延長(zhǎng),而小年后,1、2年即可出現(xiàn)下一個(gè)種子年(表5)。所謂大年、小年,種子年、欠年之間并無(wú)絕對(duì)界限,欠年是指整個(gè)林區(qū)內(nèi)基本上沒(méi)有結(jié)實(shí),而對(duì)于個(gè)別地段或個(gè)別林木如孤立木、林緣木或開(kāi)闊地形上的疏林地則幾乎年年都能結(jié)實(shí)[8]。因此,采種工作不僅限于豐年才進(jìn)行,在平常年間也應(yīng)組織當(dāng)?shù)厝罕姀氖乱欢ǖ牟杉ぷ?,以滿足每年云杉育苗所需要的新鮮種子。
2.6地理?xiàng)l件對(duì)母樹(shù)結(jié)實(shí)的影響
在同一年份的氣候條件下,林木雌花芽數(shù)量可以作為秋后結(jié)實(shí)量的相對(duì)指標(biāo),可見(jiàn)表6的傾向性是很明顯的。事實(shí)證明:作為采種對(duì)象,低海拔比高海拔的好,坡腳比坡頂好,半陰半陽(yáng)坡比純陰坡好,中等郁閉度比稠密林分好,而散生的孤立木更是欠年亦結(jié)實(shí),大年更豐收。
2.7青海云杉種子的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)云杉種子的成熟期:云杉的花是單性同株,雌球果(大孢子葉球)生于2年生枝條頂端,即生于頂芽的位置上。雄球花(小孢子葉球)生于2年生枝條側(cè)芽的位置上?;ㄑ啃纬捎谇耙荒昵锛荆?年春末夏初孢子葉球開(kāi)裂授粉,至9月下旬種子成熟。所以,在青海省東部林區(qū),云杉采種工作可于秋分以后進(jìn)行,即每年國(guó)慶節(jié)前后是采種工作的良好時(shí)機(jī)。
種子的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào):由于云杉的花芽形成于前一年秋季,因此可在前一年做好下一年種子預(yù)測(cè)工作。方法是:每年9月以后,上樹(shù)采集成年云杉上部枝條,按上述雌雄花芽的分布部位(這時(shí)大小孢子葉球著生于當(dāng)年生枝頂或枝側(cè)),統(tǒng)計(jì)雌花芽數(shù)量,據(jù)此推算出采集木雌花芽數(shù)量。參照歷年結(jié)實(shí)情況,即可估計(jì)出下一年種子可能的豐欠情況。在統(tǒng)計(jì)雌花芽時(shí),必須注意分辨雌花芽和葉芽。生于枝條頂端的雌花芽外形飽滿,略呈圓柱狀,葉芽則呈圓錐形。
3結(jié)論與討論
通過(guò)該試驗(yàn)可知,母樹(shù)林經(jīng)過(guò)撫育采伐,單株球果產(chǎn)量和結(jié)實(shí)率明顯增加;母樹(shù)林經(jīng)過(guò)施肥,單株球果產(chǎn)量和種子發(fā)芽率明顯提高;郁閉度為0.5時(shí)單株球果產(chǎn)量最高;高徑比越大球果單株產(chǎn)量越少;云杉3~5年為1個(gè)種子年周期;低海拔球果單株產(chǎn)量?jī)?yōu)于高海拔。
天然母樹(shù)林應(yīng)從最適于該目的樹(shù)種生長(zhǎng)的環(huán)境條件中選擇。將那些剛進(jìn)入結(jié)實(shí)年齡的中齡林或部分近熟林劃為固定的母樹(shù)林經(jīng)營(yíng)。對(duì)于劃定的母樹(shù)林必須加強(qiáng)保護(hù),嚴(yán)防濫伐、損傷樹(shù)木。為增加結(jié)實(shí)、改善種子品質(zhì),應(yīng)對(duì)母樹(shù)林進(jìn)行集約經(jīng)營(yíng)管理,采用撫育伐稀疏林分,實(shí)施必要的土壤管理、施肥和防治病蟲(chóng)害等措施。
46卷28期王存桂青海云杉天然母樹(shù)林培育技術(shù)研究
該試驗(yàn)涉及的僅是建立種子基地的第一步,也是較為簡(jiǎn)單的一步。在適宜的地方劃出一些母樹(shù)林分進(jìn)行切實(shí)封禁、合理?yè)嵊?、精心管理,是目前青海省絕大部分國(guó)營(yíng)林場(chǎng)可以辦到的事。青海省凡有條件的一些國(guó)營(yíng)林場(chǎng)都應(yīng)根據(jù)每年的育苗任務(wù)和銷售情況設(shè)置一定面積的母樹(shù)林基地,為實(shí)現(xiàn)云杉良種化而努力。
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