辽西半干旱地区不同林型对油松天然更新生长的影响

2017-02-15 05:19王海青刘锦波龙忠伟杜建平
林业科技 2017年1期
关键词:林冠阴坡幼树

王海青 刘锦波 龙忠伟 杜建平

(1.国有喀刺沁左翼蒙古族自治县卧虎沟林场,辽宁喀左122301;2.沈阳农业大学林学院,辽宁沈阳110866;3.本溪市绿化委员会办公室,辽宁本溪117000;4.辽宁省干旱地区造林研究所,朝阳122000;5.抚顺市清原满族自治县国营大边沟林场,辽宁清原113309)

辽西半干旱地区不同林型对油松天然更新生长的影响

王海青1刘锦波2,3龙忠伟4杜建平5

(1.国有喀刺沁左翼蒙古族自治县卧虎沟林场,辽宁喀左122301;2.沈阳农业大学林学院,辽宁沈阳110866;3.本溪市绿化委员会办公室,辽宁本溪117000;4.辽宁省干旱地区造林研究所,朝阳122000;5.抚顺市清原满族自治县国营大边沟林场,辽宁清原113309)

通过调查裸岩油松林、禾草油松林、山杏油松林、蒙古栎油松林、胡枝子油松林5种林型内天然更新后生长幼树的品种、数量和林龄所占比例,判定不同林型对油松天然更新的影响,再对更新后的油松进行位置调查。分别在阳坡、阴坡、林窗下、林窗边缘和树冠下所生长的油松数量进行对比,从而得出油松在无林地内的天然更新决定于下种条件、环境特点和人为干扰因素,林冠下死亡地被物的厚薄是影响油松天然更新数量的主要因子,通过带状皆伐更新,带宽30 m,带距50 m较为适宜油松天然下种更新。

天然更新;油松;林型

油松(Pinus tabulaeformis)为我国北方地区主要造林树种之一,对立地的要求不高,能够生长在干旱瘠薄甚至裸岩条件下。油松人工林为辽西半干旱地区森林的主体,对维护当地生态环境发挥着重要作用。天然更新是森林更新的重要方式,具有更新成本低、林分稳定性强、生态效益高等特点。油松天然林大约在10年左右就开始结实,有些人工林甚至更早,6~7年即开始结实,但早期结的球果,种子颗粒多,发芽率低,油松天然林10~20年结实最多,30~60年结实旺期,并且直到100年以上时,其结实量仍然可以保持在一定的水平上。目前,对于油松间隔期的记录并不一致,孙时轩等提出其间隔期为2~3年,油松种子的大小中等,并且有翅[1]。刘明国等通过带状采伐栽植阔叶树和采取不同采伐和整地方式对朝阳市油松天然更新效果进行了系统的研究,而在辽西林型的研究中仅仅对侵蚀沟内的油松天然更新进行研究,未系统的对其他林型进行研究[2-5]。本研究通过调查裸岩油松林、禾草油松林、山杏油松林、蒙古栎油松林、胡枝子油松林5种林型内天然更新后生长幼树的品种、数量和林龄所占比例,判定不同林型对油松天然更新的影响,以期为未来油松天然更新生长的林型选择提供合理的科学依据。

1 试验地概况

试验地位于辽宁省朝阳市喀刺沁左翼蒙古族自治县卧虎沟林场后城子工区,该区域地处温带半干旱西辽河州向暖温带半湿润冀北山地过渡地带,属大陆性季风气候。春季少雨多旱风,夏季炎热雨集中,秋季晴朗日照足,冬季寒冷降雪稀。年平均气温为7.5℃,境内南北气温相差1.5℃,年均降水量为491.5 mm左右,整个植物生长期4~9月份的降水量为451.6 mm左右,占全年降水量的92%。平均日照时数为2 807.8 h,平均无霜期144天。

2 研究方法

调查裸岩油松林、禾草油松林、山杏油松林、蒙古栎油松林、胡枝子油松林5种林型内(表1)天然更新后生长幼树的品种、数量和林龄所占比例,判定不同林型对油松天然更新的影响,再对更新后的油松进行位置调查,分别在阳坡、阴坡、林窗下、林窗边缘和树冠下所生长的油松数量进行对比,从而得出油松天然更新对林型与区域的需求。

表1 试验地概况

3 结果与分析

由表2可以看出,从幼树的总量(包括各树种油松)来看,禾草油松林最多;其次为蒙古栎油松林;再次为山杏油松林、胡枝子油松林;最后是裸岩油松林。从幼树的树种组成情况来看,阳坡的2个林型(包括裸岩油松林和禾草油松林,其他林型位于阴坡)几乎都是由油松构成;阴坡的山杏油松林也是如此,阴坡的蒙古栎油松林和胡枝子油松林的幼树组成则比较复杂,前者栎、椴等阔叶树的幼树约占幼树总株数的1/3,后者这些阔叶树种的幼树占3/4,可能是由于这2个林型的土壤条件较好,更适合对肥力和水分要求较高的阔叶幼树的生长。如果仅从油松的幼苗幼树来说,则更新数量最多的是禾草油松林;其次是蒙古栎油松林;再次是山杏油松林;而以裸岩油松林和胡枝子油松林最差。各个林型中幼树的年龄分配也有很大的差别,虽然同一坡向各林型中油松幼树的数量虽有很大差别,但是油松幼树的林龄分配的比例却很近似,而不同坡向的林型在这方面则区别较大:阳坡林型5年生以下幼树的比例高于阴坡林下,而6~10年,10~15年正相反,至于15年以上的油松林,阳坡完全缺乏,而阴坡则占一定的比例。不同林型的幼树总量、幼树树种组成以及油松幼树树龄分配上的差别,显然与各自的立地条件有密切的关系。

油松在林冠下的更新状态还决定于林冠的郁闭度以及林窗的状态(图1)。在阳坡,特别是在裸岩多的地方,郁闭的林冠下油松幼树多,林窗下的幼树少,林窗边缘的数量居中。实地观察也表明,更新的幼树只分布于大树树冠的阴影下,在这个范围以外,则几乎完全没有幼树。阳坡幼树分布与林窗的关系说明了母树树冠对于油松幼树可以起到防护作用,因为林窗下太阳直射,地表温度高,而且干燥,所以不适合幼树的生长,而在大树的庇荫下,地表小气候条件和土壤湿度条件可以得到一定程度的改善。在阴坡,则以林窗边缘和林窗中的油松幼树较多,而林冠下的幼树少,这说明阴坡光照不足而不利于幼树发生和幼树的生长,只有光照多的地方,才能具备幼树发生的合适条件。

表2 油松天然更新与林型的关系

图1 林窗下、林窗边缘和林冠下的油松幼树生长数量

4 结论与讨论

4.1 通过对不同林型油松天然更新区域与数量的关系得出林冠下死亡地被物的厚薄是影响油松天然更新数量的重要因子之一。一般油松林下,以油松针叶为主要成分的死地被物厚度可以达到3~6 cm,但分布很不均匀。研究表明,凡是死地被物过厚的区域,就没有油松幼苗幼树或者数量很少,而在死地被物薄的地方或者根本缺乏的地方,则幼苗幼树较多。这可能因为死地被物的表层含水量低,所有落到其表面的种子一般不容易发芽,即使种子在死地被物层中发了芽,其幼根也不容易伸到矿物土层中,从而造成幼苗因处于悬挂状态而死掉。在林冠下,表层为矿质土的小生境,一般有利于种子的萌发和长成幼树。相反,死地被物比较薄或者在地表分布不均,由于可能使土壤表层的温度降低和使土壤表层的湿度提高,可能对天然更新幼树的发生和幼苗的生长有一定的好处。通过雨季前鱼鳞坑截留降雨整地可降低凋落物厚度,促进油松天然下种更新。

4.2 油松在无林地的天然更新决定于下种条件、环境特点和人为干扰因素。在母树周围20 m以内的地方幼树数量较多,而随着和母树的距离进一步增加,幼树愈来愈少,最远的幼树可以达到距离母树50~60 m的地方。当然,林木种子的传播距离除了种子本身的特点以外,还要受风力、风向、母树的大小和高度以及地形等因素的影响。从环境条件来说,在幼树天然林分布区,经过对天然林采伐以后成为无林地,如果采伐方式能够保证有比较充足的种源,则它们一般是可以得到良好的更新的,这是因为油松幼苗对不良的小气候条件的抵抗力较强。通过带状皆伐更新,带宽30 m,带距50 m较为适宜油松天然下种更新。

[1]麻晏华,王军,李帅英.清西陵旅游区油松侧柏人工林物种多样性[J].森林工程,2012,28(1):10-13.

[2]刘明国,殷有,孔繁轼,等.辽西半干旱地区油松人工林天然更新的影响因子研究[J].沈阳农业大学学报,2014,45 (4):418-423

[3]刘明国,殷有,孔繁轼,等.带状采伐栽植阔叶树对油松人工天然更新的影响[J].东北林业大学学报,2014,42(7):1-4.

[4]刘明国,赵伟浩,殷有,等采伐方式及整地对半干旱地区油松天然更新的影响[J].沈阳农业大学学报,2009,40(3):313 -317

[5]李喜霞,刘明国,高晓东.朝阳地区侵蚀沟内油松天然更新影响因子分析[J].沈阳农业大学学报,20020,33(5):352-355.

第1作者简介:王海青(1974-),男,工程师,从事林业生产研究。

(责任编辑:张亚楠)

S 791.254,S 754.1

A

1001-9499(2017)01-0018-02

2016-11-20

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