王英辉,卢正茂,吴江
(辽宁省森林经营研究所,辽宁 丹东 118002)
日本落叶松(Larixkaempferi)是辽宁山区的主要用材树种,以辽东山区规模较大。多年来,日本落叶松已成为国民经济建设中不可缺少的树种之一,培育优质高产的日本落叶松人工林,对国家的建设和人民生活质量的提高有很大的促进作用。
日本落叶松人工林在培育过程中,受立地条件的制约很大,不同的立地条件将会导致日本落叶松生长受到很大的影响,即使在同一区域,因立地条件的差别,也会影响日本落叶松的生长质量和速度。所以,对日本落叶松的培育,必须选择优越的立地条件才能保证日本落叶松在一个科学适生条件下茁壮生长和发育。为了解日本落叶松在不同立地条件下生长变化动态,对日本落叶松人工林在不同的立地条件下的生长变化进行了调查研究。
调查区域以辽宁东部山区为主,该区属暖温带大陆性季风气候区,年均气温5.8~7.6℃,年有效积温(≥5℃)为3 175~3 600℃,无霜期140~210 d,年降水量800mm,年蒸发量1 100~1 200mm,相对湿度70%~80%,土壤为棕色森林土。
选择日本落叶松人工林集中的区域,以调查临时标准地为主要手段,标地面积667m2,对标地内所有相关因子进行实测,并按不同立地条件测定土层厚度,土壤养分含量和含水量,坡向,坡度,坡位,立地指数等相关因子。
3.1.1 不同土层厚度对日本落叶松胸径、树高的影响 土层厚度能直接影响日本落叶松的生长变化,土层越厚,土壤养分充足,营养含量丰富;土层越薄,土壤贫瘠,营养含量不足,满足不了植物生长的营养需求。我们按照厚层土、中层土、薄层土进行了调查分析,结果列表1。
表1 不同土层厚度落叶松胸径、树高生长量
从表1看出,Ⅰ号标地(厚层土)胸径年生长量为0.71cm,树高年生长量为0.78m,远远大于中层土和薄层土,胸径年生长量比中层土和薄层土高9.2%~26.7%;树高年生长量比中层土和薄导土高21.8~44%。Ⅱ号标地(中层土)胸径年生长量比薄层土高16%,树高年生长量比薄层土高18.5%。由此说明,厚层土和中层土有利于落叶松的生长和发育。所以,在今后的更新造林时,必须做到适地适树,严格选地,最好避开土层较薄的山地,否则将会影响林木的生长,甚至导致造林失败。所以,选择立地条件较好的山地,是保证林木优质高产的关键。
3.1.2 不同土层厚度的营养含量 按照厚层土、中层土、薄层土3种类型,对土壤养分含量进行测定,测定结果为,全N、有机质、速效K的含量依次是厚层土>中层土>薄层土。速效P的含量为中层土>厚层土>薄层土。以上测定结果表明,土层越厚,土壤养分含量越丰富,而土壤养分是林木生长过程中的必须物质,是决定林木优生的主要因素。所以,土层厚度是保证林木优生的关键。
3.1.3 不同土层厚度的土壤含水量 依据土层厚、中、薄3种类型,对土壤水分状况进行了测定(表2),结果为:厚层土中的日本落叶松林内凋萎含水量最低,薄层土中的日本落叶松林内凋萎含水量最高;自然含水量和田间持水量依次是厚层土>中层土>薄层土。以上说明,厚层土土壤疏松,透水透气性能强,能蓄存大量的水分,保持土壤湿润,即使出现干旱现象,也不致于失水,有很强的持水能力。所以,土壤含水量也是保证日本落叶松优生的必要条件。
表2 不同土层厚度各层次的土壤含水量
日本落叶松人工林的生长受林地位置(坡向、坡度、坡位)的影响较大(表3)。调查结果表明,生长在阴坡(N),半阴坡(N偏E),坡度较缓(<20°),山地的中下腹的日本落叶松人工林生长为优,无论是胸径还是树高,生长量都大于其他位置的林地。特别是阴坡(N),其胸径生长量达到0.7cm以上,树高生长量也达到0.7m以上。生长在阴坡(N)的日本落叶松胸径生长量比其他坡向的日本落叶松年生长量高4.4%~31.4%,树高生长量比其他坡向的日本落叶松年生长量高9.1%~38%。
表3 林地位置对日本落叶松生长的影响
所以,林地位置也是影响日本落叶松人工林生长的重要因素,只有合理选择林地位置,才能保证日本落叶松的优质高产。
日本落叶松在生长过程中,受立地指数的影响很大,随着林龄的不断增长,其生长变化也很明显。依据不同林龄阶段的胸径、树高与3种不同立地指数(立地指数18以上、14~18、14以下)建立回归模型,如表4。
表4 日本落叶松不同年龄阶段与立地指数相关表
依据所得数据,经计算得出,日本落叶松在不同林龄时期的各立地指数胸径、树高生长变化经验式如下:
依据所得经验式,可得出日本落叶松不同林龄时期,不同立地指数的平均胸径、平均树高,直接反映出日本落叶松在不同林龄阶段中,各立地指数级上林木的生长表现。测定结果表明,日本落叶松在不同的立地指数级中,生长差异比较明显:18以上指数级比14~18指数级胸径生长量高25.4%,比14以下指数级胸径生长量高33.8%;树高生长量,18以上指数级比14~18指数级高26.7%,比14以下指数级高36.3%。
日本落叶松人工林在生长过程中,受土层厚度、林地位置、立地指数等多方因素的影响很大,厚层土胸径年生长量比中层土和薄层土高9.2%~26.7%,树高年生长量高21.8%~44%。各项养分含量较高,全N、有机质、速效K的含量依次为厚层土>中层土>薄层土,厚层土的凋萎含水量最低,自然含水量和田间持水量最高。
日本落叶松的生长受林地位置的影响很大,生长在N坡,坡度较缓、山地下腹为优。日本落叶松在不同的立地指数级中,生长差异明显,18以上指数级比14~18指数级胸径生长量高25.4%,比14以下指数极胸径生长量高33.8%;树高生长量,18以上指数级比14~18指数级高26.7%,比14以下指数级高36.3%。
所以,培育日本落叶松人工林,选择优质立地条件尤为主要,它不但可提高林木的生长速度,又能促使林木优质高产。