連旭麗,林映霞,陳旭冬
(汕頭市潮陽(yáng)區(qū)林業(yè)科學(xué)研究所,廣東 汕頭 515155)
沿海防護(hù)林是我國(guó)沿海地區(qū)抵御海洋性災(zāi)害的綠色生態(tài)屏障,也是國(guó)家林業(yè)發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分,具有防風(fēng)固沙、保護(hù)農(nóng)田堤塘、調(diào)節(jié)溫度濕度、促進(jìn)沿海生態(tài)恢復(fù)和維護(hù)生物多樣性等功能[1]。加強(qiáng)沿海防護(hù)林體系工程建設(shè),是貫徹落實(shí)“大力推進(jìn)生態(tài)文明,建設(shè)美麗中國(guó),實(shí)施重大生態(tài)修復(fù)工程”戰(zhàn)略的重要舉措,對(duì)于改善沿海地區(qū)生態(tài)環(huán)境、提升防災(zāi)減災(zāi)能力、保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和促進(jìn)沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等具有十分重要的意義。近年來(lái),廣東省大力推進(jìn)沿海防護(hù)林體系建設(shè),并編制印發(fā)了《廣東省沿海防護(hù)林體系建設(shè)工程規(guī)劃(2016-2025年)》?;洊|地區(qū)(包括汕頭市、潮州市、揭陽(yáng)市、汕尾市四市)海岸線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)851 km。然而,該地區(qū)沿海第一重山海風(fēng)大、鹽霧頻繁、蒸發(fā)強(qiáng)烈、干旱、土壤瘠薄,因此,所孕育的植被群落簡(jiǎn)單、樹(shù)種單一、發(fā)育差、水源涵養(yǎng)能力差、防風(fēng)抗風(fēng)能力有限,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)脆弱,功能失調(diào),穩(wěn)定性差。沿海防護(hù)林體系建設(shè)任務(wù)艱巨,難度大。
造林樹(shù)種選擇是沿海防護(hù)林營(yíng)建成功與否的關(guān)鍵[2~4]。近年來(lái)有關(guān)沿海防護(hù)林體系建設(shè)植被恢復(fù)樹(shù)種選擇的研究已有相關(guān)報(bào)道,主要集中在沿海防護(hù)林體系建設(shè)造林樹(shù)種調(diào)查與試驗(yàn)篩選[4~12]、樹(shù)種結(jié)構(gòu)配置[13]和造林技術(shù)措施研究[14,15],但是,粵東地區(qū)沿海防護(hù)林體系建設(shè)造林樹(shù)種選擇的研究報(bào)道較少。本研究通過(guò)對(duì)粵東沿海第一重山8個(gè)樹(shù)種造林2年后的保存率和早期生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)查分析,以期篩選出適合的樹(shù)種,為粵東沿海防護(hù)林體系建設(shè)樹(shù)種選擇提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在廣東省汕頭市潮南區(qū)。潮南區(qū)位于汕頭市西南部,東臨南海,西接普寧市,南鄰惠來(lái)縣,北與潮陽(yáng)區(qū)接壤。地勢(shì)自西南向東北傾斜,主峰雷嶺大山海拔521 m。海岸線(xiàn)長(zhǎng)14.7 km,屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫21.6 ℃,最冷月(1月份)平均氣溫13.8 ℃,最熱月(7月份)平均氣溫28.2 ℃,年均日照時(shí)數(shù)2000~2500 h,年平均降水量1700 mm左右,主要集中在4~9月份。常年風(fēng)大,自然災(zāi)害以臺(tái)風(fēng)和干旱為主。沿海第一重山以丘陵和海蝕崖為主,由花崗巖類(lèi)和海相沉積發(fā)育而來(lái),地帶性土壤類(lèi)型為赤紅壤,呈酸性,土層薄且含較多粗砂粒,肥力低,理化性質(zhì)較差。
選擇了大頭茶(Gordoniaaxillaris)、楊梅(Myricarubra)、樟樹(shù)(Cinnamomumcamphora)、木麻黃(Casuarinaequisetifolia)、臺(tái)灣相思(Acaciaconfusa)、大葉相思(Acaciaauriculiformis)、紅荷木(Schimawallichii)和木荷(Schimasuperba)等8個(gè)粵東地區(qū)常用造林綠化樹(shù)種作為參試樹(shù)種,8個(gè)樹(shù)種苗木都為一年生,均為生長(zhǎng)良好的壯苗。8個(gè)樹(shù)種苗木基本情況見(jiàn)表1。
表1 8個(gè)樹(shù)種苗木基本情況
樹(shù)種選擇造林試驗(yàn)設(shè)置在廣東省汕頭市潮南區(qū)沿海第一重山。試驗(yàn)地平均海拔285 m,坡度20°,離海直線(xiàn)距離約850 m,土壤貧瘠,土層厚度約30 cm,主要植被為桃金娘(Rhodmyrtustomentosa)、白花酸藤果(Embeliaribes)和芒萁(Dicranopterispedata)。試驗(yàn)采用8×5拉丁方設(shè)計(jì),共設(shè)置40個(gè)小區(qū),每小區(qū)16株(種植同一個(gè)樹(shù)種),各小區(qū)隨機(jī)塊狀混交,5次重復(fù),每個(gè)樹(shù)種種植80株。2019年3月整地、挖穴。整地采用穴墾,植穴規(guī)格為40 cm×40 cm×40 cm,植前每穴施放復(fù)合肥200 g作為基肥。4月定植造林,造林密度1995株/hm2,株行距為2.0 m×2.5 m。造林當(dāng)年9月份進(jìn)行一次撫育,2020年5月份再進(jìn)行了一次撫育。撫育主要措施包括除草、松土、擴(kuò)穴、追肥和培土等。除草采用小塊狀方式,以植株為中心,清除半徑0.5 m范圍內(nèi)妨礙幼樹(shù)生長(zhǎng)的藤條和雜草。松土深度為5~10 cm,操作時(shí)要求里淺外深,避免傷害苗木根系。擴(kuò)穴以幼樹(shù)為中心,半徑不小于0.4m。追施肥采用環(huán)狀淺溝埋施的方式,每株追施復(fù)合肥200 g。施肥溝位于幼樹(shù)樹(shù)冠投影外沿的上坡處,溝深不小于0.2 m、寬0.20~0.25 m,將肥料撒入后覆土。施肥后進(jìn)行培土,將幼樹(shù)周邊土壤回覆形成半徑0.4m的圓形平臺(tái)。
2021年4月份(種植后2年),調(diào)查試驗(yàn)林幼樹(shù)的保存率以及樹(shù)高、地徑和冠幅等生長(zhǎng)指標(biāo)。
采用 Microsoft Excel 2007 和 SPSS Statistics 17.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
從表2可以看出,林木種植后2年,林分平均保存率為83.75%,達(dá)到造林成效成林的標(biāo)準(zhǔn),8個(gè)樹(shù)種都基本能夠適應(yīng)粵東沿海第一重山的生境,塊狀混交林一定程度上可以提高造林成效。8個(gè)參試樹(shù)種的幼樹(shù)保存率存在顯著差異,木荷保存率最高,適應(yīng)性強(qiáng);臺(tái)灣相思保存率最低,在80%以下。具體排序?yàn)槟竞?90.00%)>木麻黃(87.50%)>大葉相思(86.25%)>大頭茶(85.00%)>紅荷木(83.75%)>楊梅(81.25%)>樟樹(shù)(80.00%)>臺(tái)灣相思(76.25%)。
表2 8個(gè)樹(shù)種種植后2年生長(zhǎng)情況及保存率
從表2可以看出,林木種植后2年,8個(gè)樹(shù)種平均樹(shù)高存在顯著差異。木麻黃和大葉相思平均樹(shù)高顯著大于其它樹(shù)種,木麻黃最大,達(dá)149.8 cm,大葉相思次之,為138.5 cm。大頭茶和木荷平均樹(shù)高較大,分別為93.0 cm和83.1 cmm;樟樹(shù)和臺(tái)灣相思平均樹(shù)高較小,分別為57.6 cm和57.0 cm,顯著小于其它樹(shù)種。各樹(shù)種平均地徑存在顯著差異,其中大葉相思平均地徑最大,達(dá)2.96 cm,顯著大于其它樹(shù)種;木麻黃次之,為2.72 cm;樟樹(shù)最小,僅為1.18 cm。大葉相思和木麻黃的平均冠幅較大,分別為80.2 cm和79.1 cm,顯著大于其它樹(shù)種,其它6個(gè)樹(shù)種不存在顯著差異。8個(gè)參試樹(shù)種平均冠幅具體排序?yàn)椋捍笕~相思(80.2 cm)>木麻黃(79.1 cm)>楊梅(46.0 cm)>木荷(45.5 cm)>紅荷木(42.8 cm)>大頭茶(41.7 cm)>樟樹(shù)(39.9 cm)>臺(tái)灣相思(36.1 cm)。
不同樹(shù)種有著不同的增長(zhǎng)模式,有的樹(shù)種偏向于樹(shù)高,有的則偏向于胸徑(地徑),同一樹(shù)種在不同時(shí)期增長(zhǎng)模式也具有差異[16]。因此,單一的生長(zhǎng)指標(biāo)難于準(zhǔn)確比較不同樹(shù)種的整體生長(zhǎng)狀況。為綜合比較不同樹(shù)種之間生長(zhǎng)的差異,對(duì)上述8個(gè)樹(shù)種進(jìn)行聚類(lèi)分析,結(jié)果如圖1所示。若閾值取5,則可以將8個(gè)樹(shù)種分為3類(lèi):第一類(lèi):大葉相思和木麻黃,為粵東沿海第一重山速生樹(shù)種;第二類(lèi):木荷和大頭茶,為生長(zhǎng)較快的樹(shù)種;第三類(lèi):紅荷木、楊梅、臺(tái)灣相思和樟樹(shù),為生長(zhǎng)較慢的樹(shù)種。
圖1 8個(gè)參試樹(shù)種生長(zhǎng)聚類(lèi)分析
沿海防護(hù)林是我國(guó)東部海岸帶地區(qū)的綠色生態(tài)屏障,具有保護(hù)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善人居環(huán)境的重要作用,而建設(shè)高質(zhì)量、多功能的沿海防護(hù)林體系是實(shí)現(xiàn)這些重要作用的基礎(chǔ)。然而在沿海地區(qū),尤其是新圍墾的區(qū)域,建造防護(hù)林面臨著一系列的挑戰(zhàn),如惡劣的天氣環(huán)境(如臺(tái)風(fēng)和海嘯,長(zhǎng)期的海風(fēng)脅迫)和貧瘠的土壤條件(如堿性和粘性鹽漬土),使樹(shù)木生長(zhǎng)非常困難,林分的穩(wěn)定性非常低[17]。相比于天然林,人工林的林分穩(wěn)定性會(huì)隨著時(shí)間的推移而趨向于變差,因?yàn)槠錁?shù)種結(jié)構(gòu)相對(duì)單一、生物多樣性較低,如果遇到極端干擾,則會(huì)對(duì)林分的質(zhì)量造成嚴(yán)重影響[18]。而混交林則在一定程度上有利于提高林分穩(wěn)定性,這是因?yàn)椴煌臉?shù)種共生時(shí)會(huì)在資源利用上產(chǎn)生權(quán)衡,以最大限度地利用對(duì)個(gè)體生長(zhǎng)有利的策略,因而也對(duì)林分整體質(zhì)量有一定的提高[19]。目前,我國(guó)沿海防護(hù)林的常見(jiàn)樹(shù)種大約有近百種[20],這也為沿海防護(hù)林營(yíng)造高質(zhì)量混交林提供了可能。本研究在對(duì)粵東沿海第一重山樹(shù)種現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合近年來(lái)粵東地區(qū)沿海防護(hù)林造林樹(shù)種生長(zhǎng)表現(xiàn)情況,初步篩選了大頭茶、楊梅、樟樹(shù)、木麻黃、臺(tái)灣相思、大葉相思、紅荷木和木荷等8個(gè)樹(shù)種進(jìn)行了造林試驗(yàn),結(jié)果如下。
(1)8個(gè)樹(shù)種在粵東沿海第一重山種植后2年的平均保存率為:木荷(90.00%)>木麻黃(87.50%)>大葉相思(86.25%)>大頭茶(85.00%)>紅荷木(83.75%)>楊梅(81.25%)>樟樹(shù)(80.00%)>臺(tái)灣相思(76.25%)。其中,木荷、木麻黃、大葉相思和大頭茶4個(gè)樹(shù)種種植后2年的平均保存率都在85.00%以上,說(shuō)明這4個(gè)樹(shù)種對(duì)沿海第一重山的惡劣生境適應(yīng)性較強(qiáng)。
(2)本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),林木種植后2年,木麻黃和大葉相思的平均樹(shù)高、平均地徑和平均冠幅均顯著大于其它樹(shù)種,其中平均樹(shù)高木麻黃最大,大葉相思次之,分別為149.8 cm和138.5 cm;大葉相思的平均地徑和平均冠幅均最大,分別為2.96 cm和80.2 cm,木麻黃次之,分別為2.72 cm和79.1 cm;這說(shuō)明大葉相思和木麻黃在粵東沿海第一重山早期生長(zhǎng)速度較快,可應(yīng)用于沿海第一重山困難地帶造林中,以期達(dá)到快速?gòu)?fù)綠的效果。而樟樹(shù)、臺(tái)灣相思和紅荷木種植后2年的平均樹(shù)高、平均地徑和平均冠幅均較小,顯著低于其它樹(shù)種,說(shuō)明這3個(gè)樹(shù)種早期生長(zhǎng)速度較慢。
(3)聚類(lèi)分析結(jié)果表明,本次造林試驗(yàn)的8個(gè)樹(shù)種可分為3類(lèi)。第一類(lèi):大葉相思和木麻黃,為粵東沿海第一重山速生樹(shù)種;第二類(lèi):木荷和大頭茶,為生長(zhǎng)較快的樹(shù)種;第三類(lèi):紅荷木、楊梅、臺(tái)灣相思和樟樹(shù),為生長(zhǎng)較慢的樹(shù)種。
綜上所述,大葉相思和木麻黃早期生長(zhǎng)速度(包括平均樹(shù)高、平均地徑和平均冠幅)較快,且種植后2年的平均保存率均大于85.00%,適合作為粵東沿海第一重山造林先鋒樹(shù)種;而木荷、大頭茶、紅荷木和楊梅4個(gè)樹(shù)種平均保存率較高,均大于80.00%,可以作為伴生樹(shù)種進(jìn)行混交造林,以提高沿海防護(hù)林整體造林效果,減少造林風(fēng)險(xiǎn),增強(qiáng)林分防風(fēng)抗風(fēng)能力。