王玉娟,卢明革
(1.葫芦岛市园林规划设计研究院,辽宁 葫芦岛 125000;2.葫芦岛市林业局,辽宁 葫芦岛 125000)
辽西沿海石质山地适宜绿化树种的调查与分析
王玉娟,卢明革
(1.葫芦岛市园林规划设计研究院,辽宁 葫芦岛 125000;2.葫芦岛市林业局,辽宁 葫芦岛 125000)
为针对性的解决沿海石质山地绿化造林问题,用8a多的时间结合葫芦岛市沿海地区的气象、海洋和防护林现状进行系统的调查分析,对不同树种在不同立地条件下,设置标准地,测定林分因子,计算平均值,并选择与海岸对应树种林龄相同、密度相同的林分,将其设为适宜性判断标准,筛选出适宜石质山地绿化造林树种,以解决实际沿海石质山地绿化造林难的问题。
沿海石质山地;标准地;绿化树种;对比分析
葫芦岛市位于辽东湾西南部沿海地区,海岸线全长258km(其中岛屿岸线33km),占辽宁省海岸线总长的12%,其中海岸石质山地长133km,占全区大陆海岸线的51.6%。海岸山地立地类型复杂,土壤中石砾含量大,土质瘠薄,保水保肥能力差;受海风、海雾、海煞影响强烈;气候干旱、降水量偏低,蒸发量大,造成海岸石质山地绿化造林成林难度极大。为针对性的解决海岸石质山地造林问题,前后用8年多的时间结合葫芦岛市沿海地区的气象、海洋和防护林现状进行系统的调查分析及对比试验,旨在筛选出适宜石质山地绿化造林树种。
刺槐、侧柏、油松是葫芦岛地区造林主要树种,有林地面积很大。针对不同树种在不同立地条件下,设置30块标准地(面积0.067hm2),测定林分因子,计算平均值,并选择与海岸对应树种林龄相同、密度相同的林分,将其设为适宜性判断标准。最后进行比较分析,海岸林分因子与标准林分因子的比值小于50%视为不适宜。
调查的对照林分位于龙港区笊篱山,林龄18a,平均胸径(D 标)10.8cm,平均树高(H 标)10.4m,平均蓄积(M标)63.9m3/hm2,材积年均生长量(V 标)3.6m3/hm2。在海岸刺槐林分分别不同立地条件,测定9块标准地。海岸林与标准林分比较结果见表1。
从比较得知刺槐基本适于辽西海岸生长,平均胸径、树高、单位面积蓄积量和林分平均材积生长量分别为对照林分的86.2%、78.8%、77.9%、77.3%。最佳林分(3号)标准地胸径、单位面积蓄积量和材积平均生长量均超过对照林分,分别为对照的100.9%、100.9%和104.2%。最差林分8号标准地平均胸径、树高、单位面积蓄积量和林分平均材积生长量分别为对照的78.7%、64.4%、49.3%和56.1%。林分总体生产力水平低于标准林分,其中蓄积量低22%,材积年平均生长量低23%。同时还看出:海岸立地条件的特殊性,对刺槐生长的影响程度是树高大于胸径,最低树高仅为标准林分树高的73.2%。同时发现不同立地上的林分生长与对照林分相比差异明显。
表1 海岸刺槐林生长指标与对照刺槐林对比
对海岸林不同年龄阶段林分的枯梢状况与内陆相应林分进行对比调查,采用如下指标评价干枯状况:全株枯死,干枯系数为1;3/4株枯死,干枯系数为0.75;1/2株枯死,干枯系数为0.50;1/3株枯死,干枯系数为0.33;1/4株枯死,干枯系数为0.25。
表2 不同地区刺槐林分不同林龄枯梢比较
结果表明(表2),海岸山地和内陆地区的刺槐林均存在枯梢现象,内陆海岸枯梢出现时间较晚、枯梢程度轻、枯梢率低,海岸山地枯梢出现时间较早、枯梢程度重、枯梢率较高。
通过调查发现,海岸不同立地条件下刺槐生长状况存在较大差异,其土层厚度、坡向、坡位及土壤中石砾含量对刺槐的生长影响很大,将海岸山地依立地因子的不同划分为3种立地条件类型。
A型:土层厚度大于80cm,阴坡,背海,坡位下或中偏下,土壤石砾含量小于30%。
B型:土层厚度40~80cm,半阴半阳坡,半临海,坡位中,土壤石砾含量30%~50%。
C型:土层厚度小于40cm,阳坡,临海,坡位上或中偏上,土壤石砾含量大于50%。
3种立地条件类型分别设7块标准地,测定林分生长状况因子,并调查干枯情况。标准地林分密度1395~1605株/hm2,林龄18a。调查结果见表3。
表3 海岸石质山特困立地不同立地条件类型刺槐生长及适应性
由表3可知,海岸山地刺槐林与大陆山地刺槐林分一样,受立地条件中的坡向、坡位,土层厚度和土壤中石砾含量影响较大,不同立地条件类型林分生长差异明显。在土层厚度大于80cm,阴坡,背海,坡位下或中偏下,土壤石砾含量小于30%的A类型立地上生长最佳,枯梢程度较弱,枯梢率也很低。在土层厚度小于40cm,阳坡,临海,坡位上或中偏上,土壤石砾含量大于50%的C类型立地条件下生长最差,枯梢严重。表明立地选择是海岸山地成功营造刺槐防护林的关键。
为考察枯梢对林木高生长的影响,分别在A、B、C 3种立地条件类型林分中,选择标准木,进行树干解析。结果表明:A类型树高旺盛生长期从第2年开始到第5年结束,期限3a,最大连年生长量0.9~1.2m,从第5年开始连年生长量一直低于平均生长量。B类型从第2年开始到第4年连年生长量高于平均生长量,但小于最大平均生长量,4a后连年生长量一直低于平均生长量。C类型年生长量从第2年开始一直低于平均生长量。
在海岸侧柏林分别不同立地条件选定10块标准地进行调查,林龄为12a。在连山区塔山乡选择生长正常的林分作为对照林分,调查得到林木生长指标为平均胸径6.2cm,平均树高1.8m,平均冠幅0.76m。海岸侧柏林分各标准地的生长指标及与对照林分的对比结果见表4。
表4 海岸侧柏林生长指标与对照侧柏林对比
从表4可以看出,侧柏比较适宜海岸石质山特困立地的立地条件,平均胸径、树高和冠幅分别为对照林分的76.1%、80%和64.4%。最好的标准地上,胸径、树高和冠幅分别为对照林分的89.7%、85.6%和71.1%。最差的标准地中,胸径、树高和冠幅分别为对照林分的64.0%、68.9%和47.4%。不同标准地间,林分生长指标差异明显。总体上看,侧柏在海岸石质山特困立地上的生长较对照林分缓慢,主要原因是海风、海煞等因子对树冠影响较大所致。
侧柏立地条件划分与刺槐立地条件划分标准相同。A、B、C 3种不同立地条件分别选择7块同龄(15a)样地树高进行比较,结果见表5。
表5 海岸不同立地条件侧柏高生长状况调查/m
对3种立地类型上侧柏的高生长进行方差分析,结果表明,不同立地类型上的侧柏高生长差异不显著(F=0.101655);表明侧柏适于海岸石质山特困立地的各坡向、坡位、坡度和各种立地条件。
采用侧柏纯林与侧柏—蒙古栎混交林树高生长数据。林龄15a,主要树种为侧柏,伴生树种蒙古栎,混交比为6∶4,开始测定时间为造林后第4年。测定结果见图1。通过比较得知,4a生侧柏纯林和混交林中侧柏高生长无明显差异,4a后混交林侧柏高生长量明显高于侧柏纯林,且有逐年增加的趋势。说明混交林中,由于蒙古栎与侧柏间的相互作用可极大提高侧柏的生长量。现地林分情况调查发现,混交林冠层厚,郁闭度大,可以有效减少海风对侧柏树冠发育的影响。据查阅资料,侧柏混交林腐殖质层厚,土壤较疏松,涵养水源、防止水土流失能力更强,可有效提高林分生产力和防护效益。
图1 纯林和混交林中侧柏树高生长过程
对照林分位于龙港地区,林龄20a,平均胸径5.62cm,平均树高4.7m,平均蓄积48m3/hm2,材积年均生长量3.60m3/hm2。在海岸油松林分分别不同立地条件,测定10块标准地。海岸林与标准林分比较结果见表6。
图2 油松树高生长曲线
图3 油松胸径生长曲线
表6 海岸油松林与标准油松林比较
通过比较得知,油松基本适应于海岸石质山地,但与其它树种一样,生长速度明显低于对照林分。同时调查发现油松林绝大多数分布于海岸背海面阴坡、半阴坡山地,生长较好。在临海阳坡保存很少,而且生长不良,呈匍匐状,高、径生长不明显。通过树干解析发现,受立地条件、海风、海煞等因子作用,油松高生长明显低于对照林分。对胸径生长影响不大,且保持速生状态,接近20a停止生长(图2、图 3)。
日本黑松是近几年引进辽西海岸的树种,1996年开始造林试验,对日本黑松在海岸石质山特困立地的适应性、日本黑松纯林与混交林中的生长表现进行调查。试验地位于新港西山近海200m,全光条件,坡度16°,棕壤,土层厚度上腹小于10cm,下腹30cm,石砾含量30%。分别山上、中、下腹,纯林设3块标准地,混交林设4块标准地,面积 0.067hm2。混交林为黑松:火炬树为5∶5(混交Ⅰ)和7∶3(混交Ⅱ)两种类型。黑松2a生容器苗造林,火炬树1a生苗裸根造林,造林成活率85%以上,每年测定黑松树高。测定结果见图4。
图4 日本黑松树高生长曲线
图4表明,混交林树高生长明显高于纯林,但混交Ⅰ与混交Ⅱ两种林分树高生长差异不大。由于火炬树生长迅速,遮阴早,形成的森林小气候有利于日本黑松生长,从造林的第3年混交林日本黑松的树高生长开始高于纯林,且随着林龄的增长差异愈来愈大。
在兴城市的菊花岛分布多,该岛与大陆隔绝,距离24海里。岛内以山地丘陵居多,全岛山地丘陵均有山花椒生长,但阴坡与山中下腹生长良好,阳坡与山上腹表现较差。因其保持水土,涵养水源性能好,且有经济价值,曾在大陆多次育苗栽植,但没有成功。其原因:一是育苗技术困难,二是造林后成活率极低,长势弱。
原用于城市绿化,近几年在山地进行造林试验,其特点:一是根蘖性强,繁殖容易。二是可以春季造林,也可秋季造林。三是耐干旱、瘠薄,海风。经调查,火炬树在海岸适应多种立地条件,是海岸石质山地绿化的先锋树种。
多分布山区天然次生林地区,海岸现存的柞树类大部分是十多年前人工直播造林形成的,出苗率很低,保存率也很低,多与其它树种混生,在海岸阴坡、阳坡均有少量分布。因其是乡土树种,又适应海岸环境,所以柞树类可以作为伴生树种,但在海岸营造针阔混交林中,从技术上,要解决种子出苗率低的问题。
(1)刺槐在辽西海岸地区能够生长,但林分生产力水平低于标准林分,立地条件对刺槐高生长的影响大于胸径的生长;海岸刺槐林分与大陆山地刺槐林分同样受立地条件影响程度较大,但海岸刺槐林的林木存在枯梢现象,而且随着林龄的增加枯梢现象加重。产生这种情况不仅要考虑立地条件,还要进一步考虑海风及大气含盐量等方面的综合作用。
(2)侧柏是适宜海岸石质山特困立地生长的优良树种,虽然生长速度比其它山地缓慢,但林分整体生长状况比较稳定;海风、海煞等因子对林分树冠影响较大,但不同立地类型对侧柏树高的生长状况差异不显著;混交林分能够促进侧柏的高生长,改善林分环境,可以充分利用营养空间,是可以提倡的营林措施。
(3)油松基本适应于海岸石质山特困立地,但生长速度明显低于标准林分,而且在临海阳坡保存很少,生长不良,呈匍匐状;受立地条件、海风海煞等因子作用,油松高生长明显低于标准林分,而对径生长影响则不明显。
(4)黑松、火炬混交林树高生长明显高于纯林,并且造林后的第3年混交林的高生长开始高于纯林,且随着林龄的增长差异愈来愈大。
(5)山花椒、柞树类等其他树种在育苗技术和营林措施方面还有待于研究和改进,以进一步提高苗木成活率和提高林分的生产力。
S731
A
1002-3356(2010)01-0022-03
2009-11-20