大兴安岭废弃金矿樟子松人工林生长规律的研究1）

崔崧，魏嵩，王承义＊

（1.黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨150081；2.哈尔滨市第三苗圃）

樟子松（Pinus sylvestnis var.mongolica Litv.）生长迅速，适应性强，耐瘠薄，嗜光照是大兴安岭地区主要的优良造林树种之一［1－2］。大兴安岭林区和呼伦贝尔草原固定沙丘的樟子松可发展形成天然林生态系统。大兴安岭地区为我国传统的金矿采集区域，经过多年的生产挖掘金矿流域植被，土层遭到毁灭性的破坏，虽然近年在政府的严厉监管之下，大兴安岭地区金矿采掘已全面停止，但采矿迹地人为破坏形成的沙砾土壤，使得矿区迹地植被自然恢复无法完成。樟子松的以上特性使其可以在矿区沙砾基质中很好的生长［3－4］，并最终形成完整的森林生态系统，完成矿区植被恢复过程。樟子松作为金矿迹地植被恢复物种，在大兴安岭地区已经进行了一定规模的种植。

采金迹地人为扰动所形成的沙砾土壤与自然形成的沙地在土壤结构、土壤理化属性存在很大的区别，而有关矿区樟子松人工林生长规律的研究还未见报道。因此本文对大兴安岭古立库经营所内金矿迹地樟子松人工林生长规律进行了研究，为明确金矿土壤樟子松的适应机制研究提供理论依据，也为金矿植被恢复相关研究提供了基础数据。

1 研究方法及样地概况

1.1 研究方法

选定大兴安岭古利库经营所正南方向的樟子松人工林（N 50°51′35.78″，E 125°30′68.87″）为研究对象，该樟子松人工林为2009年5月，所选樟子松为同一种源的3年生樟子松容器苗，造林方式为以营养杯直径为宽度的穴栽，株行距为2m×2m。在选定区域不同位置内设定20m×20m样方3个，3个样方分别以公路为边界从南向北排列（编号为01，02，03），公路的另侧为湿地。对样方内所有樟子松进行树高、年生长量、地径、冠幅等生长指标测定，并对得到的数据进行分析，明确矿区樟子松人工林生长规律。

1.2 样地概况

古立库经营所属大兴安岭加格达奇林业局，位于黑龙江省西北部，大兴安岭南部，伊勒呼里山岭东南坡，北临松岭林业局，南与内蒙古大杨树林业局接壤。

该区域植被属东西伯利亚植物区系，原始植被以兴安落叶松为主要优势种，主要乔木植物种类有兴安落叶松、樟子松、岳桦、白桦、蒙古栎等。

气候类型属寒温带季风气候，冬季严寒漫长，夏季炎热短暂，春季来的迟缓，秋季降温迅速，最低温度可达－48℃，年平均气温－3℃；每年的10月至次年的3月为全年降水最少的月份，占全年的10%左右；4～9月降水占全年的90%，年平均降水量为600mm左右，日均最大降水量为86mm；初霜期始于9月中旬，终霜至5月中旬，降雪可从10月上旬至翌年5月中旬，生长期90～100天。

金矿区域主要分布在古利库河两岸，该区域原始土壤类型为棕色针叶林土、棕色森林土、草甸沼泽土、腐殖质沼泽土，现属人为严重扰动后形成的尾矿土，成分以砾石为主，粒径多集中于0.5～5.0cm范围内，细沙含量约占20%～30%，粉砂、粉土约占10%。矿区内以侵蚀、剥蚀、堆积地形为主，水土流失十分严重。

2 结果与分析

2.1 成活率

造林前，为保证苗木的成活率，去除其他因素的影响，对造林地的病、虫、鼠害进行了趋避、毒杀等药物处理。对不同位置的樟子松苗木成活率进行调查发现，在坡位、水分适中的区域樟子松存活率较高，可达85%以上，在靠近流域水系沿岸的存活率很低可低于20%；对该区域水文特征进行调查发现，由于金矿区域流域植被破坏十分严重，每年水土流失及山洪等自然灾害的发生相对其他区域较为频繁，因此，长期的涝浸是沿岸樟子松幼苗死亡的直接原因［5］。

2.2 树高及年生长量

图1 不同样地樟子松树高

通过图1我们可以看出，不同样地樟子松幼苗树高的情况有所不同，其中树高规律为01＞02＞03，即越靠近林分的边缘，树高值越小。原因可能是，越靠近公路和湿地，条件越不利于樟子松幼苗的生长，因此高生长越差。

图2是不同年份樟子松树高生长的情况。2009年为栽植年，只能测量到地面距当年生长点的情况，无法计算出实际生长量，因此不做讨论。通过对比其他几年的高生长，可以看到，2010年高生长值最小，由于樟子松的缓苗期作用，栽植第2年的生长量较小。2012年的高生长要大于2011年，即樟子松的高生长呈现逐年递增的趋势。不同样地间高生长的年季变化未呈现明显的规律。

2.3 地径

图3 不同样地樟子松地径

图3是不同样地樟子松地径的比较，可以看到，不同样地地径大小的规律是02＞03＞01，即地径的生长未呈现出与树高生长相近的规律，地径生长受到环境条件的影响可能较弱，地径的生长可能只与气候条件有关。

2.4 冠幅

图4为不同样地樟子松的冠幅，可以看到，冠幅的情况与树高生长相类似，冠幅大小分别为03＞02＞01，这可能与低温有关。对样地内所有樟子松的树冠进行了调查，发现西北方向树冠均有不同程度的损伤，这可能是由于冬季西北风为该区域的主风向，冻害多表现在西北方向。林缘处遮挡较少，风速较林内大，冻害更为严重，树冠生长较差。

图4 不同样地樟子松冠幅

3 结论与讨论

3.1 金矿土壤结构导致该区域土层结构十分脆弱，洪涝灾害时有发生，水湿浸泡对樟子松的成活率影响十分严重。

3.2 樟子松树高生长受环境因子的作用显著，不同环境条件可以影响樟子松的树高生长，年生长量在经过缓苗期之后，呈现逐年递增的趋势。

3.3 樟子松地径生长受环境因子影响较弱，不同样地未表现出明显规律。

3.4 樟子松冠幅的生长规律与树高生长类似，受环境影响显著，林缘处冠幅生长较差。

3.5 由于金矿迹地特殊的土壤条件，在进行樟子松造林时，一定要充分考虑地形可能带来的洪涝灾害对成活率及生长状况的影响。迹地植被的完全破坏使得冻害可能比林分结构完整的区域要严重的多，在进行樟子松造林时一定要注意冻害可能造成的损失。

［1］ 康宏樟，朱教君，李智辉.沙地樟子松天然分布与引种栽培［J］.生态学杂志，2004，23（5）：134－139.

［2］ 王晓春，宋来萍，张远东.大兴安岭北部樟子松树木生长与气候因子的关系［J］.植物生态学报，2011，35（3）：294－302.

［3］ 冯玉龙，王文章，敖红.长白落叶松和樟子松等五种树种抗旱性的比较［J］.东北林业大学学报，1998，26（6）：16－20.

［4］ 李奕，满秀玲，蔡体久.大兴安岭山地樟子松天然林土壤水分物理性质及水源涵养功能研究［J］.水土保持学报，2011，25（2）：87－91.

［5］ 朱教君，康宏樟，李智辉.水分胁迫对不同年龄沙地樟子松幼苗存活与光合特性影响［J］.生态学报，2005，25（10：2528－2533.