嘉兴沿海基干林带主要造林树种防护效能评价

顾沈华，刘丽月，叶益平，陈文海，鲁建栋，周卫文，陆利明

（1. 浙江省嘉兴市林特技术推广总站，浙江 嘉兴 314050；2. 浙江省海盐县林果特产技术推广站，浙江 海盐 314300；3. 浙江省海宁市林果站，浙江 海宁 314400；4. 浙江省嘉兴市秀洲区林特站，浙江 嘉兴 314000；5. 浙江省嘉兴市秀洲区新塍镇农技中心，浙江 嘉兴 314000；6. 浙江省平湖市乍浦镇农技中心，浙江 平湖 314200）

为有效抵御台风等自然灾害，保障农业生产和人民群众生命财产、维护沿海地区生态安全，从 20世纪80年代末起，嘉兴市先后实施了沿海防护林一、二期工程建设[1～2]，营造了一批沿海基干林带、农田防护林和城镇片林，主要造林树种有 88种[3～7]。由于农田防护林有特定的防护对象，目前国内外对农田防护林的防护作用研究较多[8～14]，而沿海基干林带主要起防风作用[15～16]，没有特定的防护对象，如何评价沿海基干林带树种的防护效能，目前还没有被广泛认同且可操作性强的评价方法。本文就这一问题，对嘉兴市主要沿海基干林带树种的防护效能进行了初步评价，总结出较直观、易操作的评价方法，为当前正在实施的沿海防护林工程建设的树种选择提供参考依据。

1 研究地概况

嘉兴市位于浙江省东北部，钱塘江入海口北岸，地理位置 30° 21′ ～ 31° 02′ N，120° 18′ ～ 121° 16′ E，属典型的亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛。年平均气温在15.4 ～ 16.4℃，年平均降水量为1 193.7 mm。主要气象灾害有：春秋季节的低温、冻害和洪涝，夏季的高温、干旱及秋季的台风等。土壤有水稻土和潮土，总的特点是基本肥力较高，适种性广，利于农业的综合发展。

2 研究方法

沿海基干林带的主要功能是防风，在满足适地适树前提下，胁地、防风、抗风等大小是衡量沿海基干林带树种的重要指标[4]。根据嘉兴市现有沿海基干林带树种的应用状况，本文重点选择了池杉（Taxodium ascendens）、垂柳（Salix babylonica）、大叶榉（Zelkova schneideriana）、山杜英（Elaeocarpus sylvestris）、枫香（Liquidambar formosana）、美洲黑杨（Poplus×canadensis）、黄山栾树（Koelreuteria inteifolia）、乐昌含笑（Michelia chapensis）、落羽杉（Taxodium distichum）、合欢（Albizia julibrissin）、湿地松（Pinus elliottii）、水杉（Metasequoia glyptostroboides）、喜树（Camptotheca acuminata）、香椿（Toona sinensis）、香樟（Cinnamomum camphora）、重阳木（Bischofia polycarpa）、银杏（Ginkgo biloba）共17个主要树种，通过各树种的形态特征指标调查，比较不同树种的胁地大小、防风能力、抗风性能。

抽样调查方法：2007年9月19日“韦帕”台风时嘉兴市沿海地区最大风力为9级，内陆最大风力达7级，10月中旬，进行标准段调查，标准段长度50 m，标准段内树木每木检尺，并测定接近平均胸径的3株树高、枝下高，计算平均高、枝下高；冠幅按林带的树冠投影宽度记载；断梢、断枝、风倒、风折按样段内每木调查记载，各树种测定点见表1。

表1 17个主要沿海基干林带树种测定地点Table 1 Table 1 Determination location of 17 tree species

3 结果分析

经调查，17个主要沿海基干林带树种的特征指标如表2。

3.1 胁地比较

林带造成胁地的主要原因是由于林带树冠遮荫蔽光，影响了农作物的光合作用和正常生长；林带树木的根系侵入林带两侧农田，与农作物争水争肥而使农作物发育不良减产[9,11,13]。不同树种胁地效果不同，特别是林冠层，如冠幅、冠长等导致遮荫的因素差异尤为明显[5]。由于缺乏相同条件的样本资料，如相同年龄或相同高度的样地资料，为了比较树种间的胁地作用，本文以冠径/树高作为树种的胁地评价指标。冠径/树高是指树冠垂直投影直径与树高的比例，可反映在达到相同林带高度时的林冠投影面积，比值越大，胁地作用越大，反之则小。

由测定结果表明（表1），不同树种间的冠径/树高比值差异极为显著，以池杉最低，为0.15；垂柳最高，达到0.79。经聚类分析，可将17个树种分为4组，第1组为池杉和水杉，其比值小于0.3；第2组有银杏、乐昌含笑、美洲黑杨、山杜英、湿地松、香椿和落羽杉，比值在0.31 ～ 0.40；第3组为黄山栾树、大叶榉、枫香和喜树，比值在0.41 ～ 0.6，第4组为合欢、香樟、重阳木和垂柳，比值大于0.6。

表2 17个主要沿海基干林带树种的特征指标比较Table 2 Comparison of indicators of 17 tree species

3.2 防风能力比较

林带防风能力是选择沿海基干林带树种的重要指标，林带防风能力与树种组成、树种形态等密切相关，林带越高，防护范围越大；林冠断面积大，受风面也大，防风效果也好。本文以冠长与树高的比值为指标进行比较，冠长/树高反映在相同林带高度时，起防护作用的有效林冠，比值越大，防护效果越好[17]。

由测定结果表明（表1），17个树种的冠长/树高的比值在0.48 ～ 0.84。以枫香、香樟最低，池杉、银杏最高。聚类分析可区分为4个类型，第1类为防风能力弱的树种，有枫香、香樟、喜树和黄山栾树，比值小于0.55；第2类防风能力较弱，有重阳木、合欢、乐昌含笑、香椿、大叶榉和美洲黑杨，比值为0.55 ～ 0.64；第3类防风能力中等，有湿地松、垂柳和山杜英，比值为0.7左右；第4类防风功能强，有落羽杉、水杉、池杉和银杏，比值大于0.74。

3.3 抗风能力比较

图1 树龄与枝梢折断率的关系Figure 1 Relation between age and broken branch rate

台风对现有树种的损害主要表现在断梢和断枝[15]，17个树种有10个出现不同程度的断梢和断枝现象，其中喜树、垂柳、合欢、美洲黑杨、重阳木的枝梢折断率超过50%，大叶榉、湿地松、黄山栾树、水杉的枝梢折断率也都超过20%；但风倒和风折情况相对较好，只有美洲黑杨一个树种出现风倒风折现象，风倒（折）率为9.1%。

进一步研究表明，林木年龄与枝梢折断率和风倒（折）率存在显著关系。林木风倒（折）率与年龄成正比，林龄越大，风倒（折）率也越高（图1）。从6年生、10年生和16年生3个年龄段美洲黑杨的风倒（折）率调查可以看出，6年生美洲黑杨的平均风倒（折）率为26.14%，而16年生时则达到55.56%。

4 结论与讨论

（1）以冠径/树高作为树种的胁地评价指标，比较不同树种的胁地作用的结果表明：17个树种的冠长/树高不同树种间差异极为显著。通过聚类分析，可将17个沿海基干林带树种分为4组，第1组为池杉和水杉，胁地最小；第2组有银杏、乐昌含笑、美洲黑杨、山杜英、湿地松、香椿和落羽杉，胁地次之；第3组为黄山栾树、大叶榉、枫香和喜树，胁地较大；第4组为合欢、香樟、重阳木和垂柳，胁地最为严重。

（2）冠长/树高为指标，可将嘉兴市17个主要沿海基干林带树种的防风能力划分为四类：第1类为防风能力弱的树种，有枫香、香樟、喜树和黄山栾树；第2类防风能力较弱，有重阳木、合欢、乐昌含笑、香椿、大叶榉和美洲黑杨；第3类防风能力中等，有湿地松、垂柳和山杜英；第4类防风功能强，有落羽杉、水杉、池杉和银杏。

（3）从枝梢折断率、风倒（折）率等指标看，17个沿海基干林带树种的抗风能力可大致划分为：抗风能力强的树种，有池杉、山杜英、枫香、乐昌含笑、落羽杉、香樟和银杏；抗风能力中等树种为水杉、湿地松、黄山栾树、大叶榉、重阳木、香椿、垂柳、合欢和喜树；抗风能力较弱树种为美洲黑杨。林带的抗风能力随着年龄的增大而减弱。

（4）综合嘉兴市主要树种的胁地、防风、抗风能力评价结果，水杉、池杉、银杏、山杜英、湿地松、落羽杉等树种可以作为用地相对紧张的农田林网造林树种和沿海防护林基干林带树种。

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