平潭岛岩质海岸造林树种生长及适应性评价

高伟，聂森，叶功富，陈端钦，林默爱，吴锡麟，林捷

(1.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012；2.福建省木麻黄工程技术研究中心，福建 福州 350012；3.平潭综合实验区林业局，福建 福州 350499；4.闽江学院地理科学系，福建 福州 350108)

平潭岛岩质海岸造林树种生长及适应性评价

高伟1,2，聂森1,2，叶功富1,2，陈端钦3，林默爱3，吴锡麟4，林捷1,2

(1.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012；2.福建省木麻黄工程技术研究中心，福建 福州 350012；3.平潭综合实验区林业局，福建 福州 350499；4.闽江学院地理科学系，福建 福州 350108)

为了积累基岩海岸生态恢复经验，改善沿海困难立地的生态环境，对平潭岛临海石质山体造林乔木和灌木树种的生长情况进行了调查，并对其适应性进行了分析。结果表明：岩质海岸不同乔木和灌木造林均表现出较高的保存率，其地径和树高生长比初植时均有显著提高，生态恢复成效显著；通过树种的适应性评判，4种乔木树种的适应性排序为木麻黄>台湾相思>肯氏南洋杉>龙柏，4种灌木树种的适应性排序为黄栀子>滨柃>夹竹桃>海桐。

岩质海岸；植被恢复；树种；适应性评价

Abstract In order to accumulate the ecological restoration experience of the bedrock and to improve the ecological environment of the coastal hard site, the growth of species for trees and shrubs in the coastal forest of Pingtan Island was analyzed. Result shows that afforestation trees and shrubs all appear higher preservation rates on the rocky coast, and their ground diameter and tree height are significantly higher than those at early planting, and the ecological restoration effect is remarkable. Through the adaptability of the tree species, the descending order of adaptability of tree species isCasuarinaequisetifolia>Acaciaconfusa>Araucariacunninghamii>Sabinachinensis; the descending order of adaptability for four species of shrub species isGardeniajasminoides>Euryaemarginata>Neriumindicum>Pittosporumtobira.

Key words rocky coast; vegetation restoration; tree species;adaptability evaluation

岩质海岸是我国重要的海岸类型，约占海岸线长的20.2%，其立地贫瘠，土壤冲刷严重，地表植物区系建立较为困难，基岩大面积裸露，植被恢复难度较大，严重影响沿海各业的发展[1-3]。作为福建省第一大岛，平潭岛受风沙危害较为严重，全岛存在长江澳、流西、流东、燕下埔和远中洋5大风口，气候条件恶劣，沿海基岩海岸山体景观效果差，与开发中的平潭综合实验区发展极不协调[4]。因此，为攻克平潭岛基岩海岸造林绿化技术难关，自2014年起，项目组在平潭岛岩质海岸进行了大范围的植被恢复试验，从恢复效果来看，所选树种均呈现了较高的保存率，成效显著，但在适应性上也表现出一定的树种差异。长期以来，适地适树被认为是造林树种选择的重要原则之一[5，6]，只有做到适地适树，才能使植被恢复达到预期的效果[7-9]，而造林树种的适应性是评价是否适地适树的重要环节[10，11]，基于此，为了进一步探索基岩海岸的生态恢复技术，改善沿海困难立地的生态环境，2014年对平潭岛澳前镇临海石质山体造林乔木和灌木的生长情况进行了调查，并对其适应性进行了分析，以期为我国沿海其他相似立地上的植被恢复提供科学依据。

1 研究区概况

研究地点为福建省平潭澳前镇临海山体，地理坐标为119°48′52″ E、25°48′84″ N，试验地面积约7 hm2，立地条件差，常年风沙大，秋、冬、春3季以偏北风为主，北至东北风向频率占62%，月平均风速在10 ms-1以上；山体土层薄，坡度15～45°，长时间裸露，森林植被稀少，蒸发散强，土壤蓄水能力极差，漏水、漏肥，水土流失严重，水源涵养能力差。山地零星分布有胡颓子(Elaeagnuspungens)、龙舌兰(Agaveamericana)等植被，部分地段种植了木麻黄(Casuarinaequisetifolia)、台湾相思(Acaciaconfusa)、黑松(Pinusthunbergii)、滨柃(Euryaemarginata)等，但成活率不高，长势也较差。

研究区域为南亚热带半湿润海洋性季风气候，气候温暖，冬无严寒，夏无酷暑，旱、雨季分明，分配不均；多年平均气温19.6 ℃，自然灾害较频繁，主要有台风、暴雨、干旱等气象灾害和风暴潮、赤潮、海岸侵蚀等海洋灾害，台风每年平均6～7次；年均降水量为900～1 200 mm，属福建省少雨区之一，年平均蒸发量1 954 mm；土壤大多为滨海风沙土、砖红壤性红壤，沙层深厚，土层薄，无腐殖质层；立地以Ⅲ、Ⅳ类地为主，条件较差。

2 造林设计

2.1 立地划分

2014年5月开始对平潭澳前镇临海山体进行植被恢复，依据坡度、坡向、有效土层厚度及石砾含量4个因子将所选试验地划分为侧风坡薄土和迎风坡中薄土2种立地类型，多为石质山地，水肥条件差。

2.2 整地方式

林地以带状整地为主，宽度1 m，局部陡坡地段采用块状整地，坡度较陡、石砾含量较高的土质或半风化的软岩质石边坡，采用鱼鳞坑整地，人工配合机械挖穴，规格：乔木70 cm×60 cm×60 cm，灌木60 cm×50 m×50 cm，弃原挖石砾，每穴下客土0.15 m3，每穴施钙镁磷基肥0.25 kg，撒保水剂25 g，改善土壤理化性质。

2.3 树种选择

造林以乔木树种为主，灌木为辅，乔木树种选择木麻黄、肯氏南洋杉(Araucariacunninghamii)、台湾相思、龙柏(Sabinachinensis)；灌木选择夹竹桃(Neriumindicum)、海桐(Pittosporumtobira)、滨柃、黄栀子(Gardeniajasminoides)等；株行距1.0 m×1.5 m，品字形排列，苗木选择1～2年生容器苗，质量符合Ⅰ级苗木标准。

表1 平潭岛岩质海岸植被恢复材料规格

2.4 配置方式

7种主要处理，包括混交林3种：木麻黄+肯氏南洋杉2∶1混交，木麻黄+台湾相思2∶1混交，木麻黄+龙柏2∶1混交；块状纯林4个：木麻黄、肯氏南洋杉、台湾相思、龙柏纯林；灌木树种4个，采用夹竹桃、海桐、滨柃、黄栀子块状混交。每种处理0.3 hm2，重复3次以上；栽植前浇足定根水，栽植后采用水车定期浇水灌溉，每年的9—10月份东北风来临前设置防风障。

3 调查方法

3.1 样带调查

2016年12月，采用样带调查法对不同树种进行生长量调查，各类型每种乔木树种分别调查6条林带，约120株，每种灌木树种分别调查3条林带，约60株，在林带内进行每木检尺，记录地径、树高、冠幅、生长情况、风害情况等，计算保存率。

3.2 树高归一化处理

按照文献[12]的方法对树高进行归一化处理，即

式中：H′为归一化树高，hmax为某树种的树高最大值，hmin为某树种树高最小值，hi为实测树高。将归一化高度分为5类：Ⅰ(0～0.20)，Ⅱ(0.21～0.40)，Ⅲ(0.41～0.60)，Ⅳ(0.61～0.80)，Ⅴ(0.81～1.00)。

3.3 适应性指数计算

4 结果与分析

4.1 岩质海岸不同造林树种的生长量与保存率

表2 岩质海岸不同造林树种的生长量与保存率

由不同树种的生长量和保存率可见，造林2.5年后，不同树种的生长量均发生了显著变化，其中木麻黄地径从苗期的1.5 cm提高到了5.65 cm，树高从苗期的1.5 m提高到了3.53 cm；肯氏南洋杉地径从苗期的1.6 cm提高到了5 cm，树高从苗期的1 m提高到了2.23 cm；台湾相思地径从苗期的1.2 cm提高到了4.45 cm，树高从苗期的1 m提高到了1.81 cm；龙柏地径从苗期的1.2 cm提高到了3.42 cm，树高从苗期的1 m提高到了1.04 cm。灌木树高也比苗期有显著提高，不同树种的保存率均在90%以上，其中龙柏、海桐、滨柃和黄栀子保存率达到了100%。

4.2 岩质海岸不同造林树种的树高分析

4.2.1 乔木树种高度结构 由不同乔木的高度结构图可见(图1)，木麻黄株数分布较为均匀，第Ⅰ、Ⅱ级株数相同，均占18.34%，第Ⅲ级株数最多，占27.81%，第Ⅳ、Ⅴ级所占比例分别为21.89%和13.61%；台湾相思株数分布差异也不大，以第Ⅳ株数最多，占28.82%，其次为第Ⅲ级，占21.76%，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ级的比例分别为16.47%、15.88%和17.06%；肯氏南洋杉和龙柏株数分布差异较大，肯氏南洋杉第Ⅱ、Ⅲ级株数最高，均占32.96%，第Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ级的比例分别为2.23%、21.79%和10.06%，龙柏第Ⅲ级株数最高，均占31.48%，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ级的比例分别为5.56%、26.85%、30.56%和5.56%。

4.2.2 灌木树种高度结构

图1 不同乔木树种高度结构图

图2 不同灌木树种高度结构图

由不同灌木的高度结构图可见(图2)，夹竹桃、海桐和滨柃高度级均以第Ⅲ级株数最多，分别占50.6%、60%和35%，其次为第Ⅱ级，分别占25.3%、33.3%和23.3%.夹竹桃第Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ级的比例分别为4.82%、12.08%和7.23%；海桐第Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ级的比例分别为3.33%、1.67%和1.67%.滨柃第Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ级的比例分别为13.33%、16.67%和11.67%；黄栀子高度级以第Ⅰ株数最多，占40%，其次为第Ⅲ级，占25%，第Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ级的比例分别为18.33%、13.33%和3.33%。

4.3 岩质海岸不同造林树种的适应性分析

表3 不同乔木树种适应性分析

由不同乔木树种的适应性结果可见(表3)，4种乔木树种中，适应性排序为木麻黄>台湾相思>肯氏南洋杉>龙柏，其中木麻黄的适应性指数为0.063 3，台湾相思为0.062 0，肯氏南洋杉为0.041 4，龙柏为0.037 7。

表4 不同灌木树种适应性分析

由不同灌木树种的适应性结果可见(表3)，4种灌木中，适应性排序为黄栀子>滨柃>夹竹桃>海桐，其中黄栀子的适应性指数为0.072 6，滨柃为0.064 8，夹竹桃为0.034 5，海桐为0.019 6。

5 结论与讨论

树种的适应性评价是进行退化生态系统植被恢复评价的基础，通过适应性评价可筛选出与立地条件最相适应的树种，以达到在当前技术和经济条件下该立地能达到的最高生产力水平[12]。树高在一定程度上说明了树种对环境的适应性[13]，因此，通过树高归一化，消除原始树高的影响，然后对其进行适应性计算，可用来评价造林树种的立地适应性。

通过调查发现，平潭岛岩质海岸造林使用的不同乔木和灌木均表现出较高的保存率，其地径和树高生长比初植时均有显著提高，生态恢复成效显著。通过树种的适应性评判，4种乔木树种的适应性排序为木麻黄>台湾相思>肯式南洋杉>龙柏，4种灌木树种的适应性排序为黄栀子>滨柃>夹竹桃>海桐。

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Growth of Afforestation Tree Species and its Adaptability Evaluation in Rocky Coast of Pingtan Island

Gao Wei1,2,Nie Sen1,2,Ye Gongfu1,2,Chen Duanqin3,Lin Mouai3,Wu Xilin4,Lin Jie1,2

(1. Fujian Provincial Academy of Forestry Science, Fuzhou 350012, China;2. FujianCasuarinaequisetifoliaEngineering Research Center, Fuzhou 350012, China;3. Pingtan Comprehensive Experimental Zone Forestry Bureau, Pingtan 350499, China;4. Geography Science Department of Minjiang College, Fuzhou 350108, China)

1005-5215(2017)02-0001-04

2017-01-20

福建省林业科学研究项目(闽林科[2014]2号)；福建省属公益类基本科研专项(2015R1011-5)；福州市科技计划项目(2013-S-108)；国家林业局南方山地用材林重点实验室、福建省森林培育与林产品加工利用重点实验室共同资助项目

高伟(1985-)，男，山东青岛人，工程师，主要从事沿海防护林生态构建及海岸带生态系统恢复，Email：gao01271@163.com

叶功富(1966-)，男，福建政和人，教授级高级工程师，主要从事沿海防护林生态系统管理。Email：yegongfu@126.com

S725

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.02.001