卢明革
(辽宁省葫芦岛市林业局,辽宁 葫芦岛 125000)
葫芦岛市位于辽东湾西南部沿海地区。地理坐标119°12′—121°02′ E,39°59′—41°12′ N。濒临渤海。沿海包括绥中县、兴城市和葫芦岛市辖龙港区和连山区四个县(市、区)的19个乡镇。海岸线全长258 km(其中岛屿岸线33 km)。全省海岸线总长的12%,居全省第二位。葫芦岛市耕地面积有7.7万hm2,林业用地面积3 627 hm2,宜林地面积为2 827 hm2,有林地面积是800 hm2。海岸石质山地全长133 km,占全区大陆海岸线的51.6%。而石质山特困立地占到海岸山地全长的75%。其特点:一是紧邻海岸线,受到海风、海雾、海煞影响强烈;二是海岸山地立地类型比较复杂,土壤中石砾含量大,土质较瘠薄,保水保肥能力比较差;三是气候干旱、降水量偏低,蒸发量大。综合上述因素造成海岸特困立地上造林成林难度极大。自新中国成立以来,为了保护沿海地区工农业的正常生产,以及保障军事设施和人民生命财产的安全,提升沿海旅游景区档次,政府曾多次在海岸营造沿海防护林带,并多次对海岸特困石质山有林地进行营林改造。由于在以往的历史上对海岸石质山特困立地造林,缺乏科学系统的研究,导致防治技术措施更新不及时。另外加之树种过于单一化,营林造林手段也相对比较落后。以往仅在立地条件较好的地块部分林带可以得到成片生存,所生存下来的林木大部分多为残次林,难以形成连续稳定的林带,从而减弱了沿海防护林防风减灾的功能,致使生态环境持续恶化,风沙危害日趋严重。根据资料显示,仅在1987年沿海地区就遭受了2次8级以上的海风危害,沿海5万hm2农田受灾,粮食减产超过1.5亿kg,水果被海风刮掉约为800万kg,工农业设施也遭受了不同程度的损坏。因此,解决海岸石质山特困立地营林造林问题,建立长期且稳定的沿海防护林带,提高防护林防灾减灾能力势在必行。同时也是改善沿海地区的生态环境,保护人民生命财产安全,稳定国家国防建设,增加工农业生产后劲,促进沿海社会经济发展的关键。
调查地区以辽西海岸石质山特困立地为对象,广泛收集及调查海岸气象、海洋和防护林资料,分析大气含盐量与沿海风速、大气湿度等气象条件的关系;调查不同的海岸线大气中的含盐量对树种所造成的危害程度,确定不同树种的适应范围以及临界值,筛选出可以抗海风、抗海煞的适生树种。
根据对2000~2002年葫芦岛地区气象资料和海洋资料的研究分析,整理出4—7月沿海地区距海岸线100、200、300、400 m处大气含盐量平均值,见表1。
表1距海岸线不同距离各区域大气盐分含量变化情况
时间平均湿度/%平均风速/m s-1大气盐分含量/mg (100 L)-11002003004004月51.78.40.470 20.440 50.309 50.170 25月61.74.40.041 30.035 40.028 60.024 56月71.04.40.052 40.049 20.031 70.025 47月78.32.80.052 40.050 80.038 90.027 0平均0.154 10.144 00.102 20.061 8
由表1可知,大气盐分的含量与沿海风速、大气湿度等气象条件成正比,在阴湿大风天气,风速越大海浪也越大,空气中盐粒子的浓度越高,所输送的距离也越远;海煞的危害会随着距离海岸线的距离增加而减少,海煞的漂移距离,同时受盐粒自身的重力作用,在随着空气漂移的同时也随之下沉,从沿海到内陆,大气中盐分的含量也相应减少。
选择坡度、坡向尽量相同的迎海面地段,根据海岸线不同的距离,分别布设5个试验小区,一区距海水50~100 m,二区100~150 m,三区150~200 m,四区200~250 m,五区250~300 m。为防止土壤成分对树木成活率造成影响,采用大坑客土造林方法,每个小区随机布设各供试树种,每个树种栽植面积为0.067 hm2,在春季进行栽植。供试树种有火炬、刺槐、臭椿、山杏、五角枫、油松、侧柏、黑松。第二年春季调查树木成活率,分析大气的盐分含量与树木成活的关系。造林时间2002年4月12日,调查时间2003年5月21日。调查发现:8个树种中保存率最高的都分布在第四、第五小区,说明总的趋势是树木成活率受海煞、海风影响大,其影响随距海岸的距离增加而递减。
表2 距海岸不同距离针阔树种成活率 %
从图1可知,针叶树种的成活率明显高于阔叶树种,平均相差29.73个百分点,最高相差达到近40个百分点。阔叶树种受到海风、海煞的影响大于针叶树种,表现为大风后树叶会枯黄变色脱落,主要原因由于叶片较大,承接了空气中较多的盐离子水滴,严重时会造成生理脱水,甚至枯萎死亡。
图1 不同含盐区大气含盐对针阔树种的影响
3.2.1 不同大气含盐量对针叶树成活率的影响
表3 距海岸不同距离各种针叶树种成活率 %
根据比较不同针叶树种在距海岸不同的距离,各区树木成活率(表3),可以看出针叶树种耐盐性比较强,可以在海岸防护林前沿种植,但其高度与径的生长均会受到影响,距海岸较近的树木受到海风、海煞影响较大,表现为树冠窄小,迎风面的针叶会枯黄脱落,且树冠向背风面倾斜,其树高、地径生长量明显降低。距海岸120 m以外生长较好。油松与黑松虽然各区变化较大,除个别区域外,成活率均在70%以上,适应空气中含盐量临界点为0.102 2 mg·(100 L)-1。侧柏成活率虽然相对较低,但也表现出成活率与大气含盐量成反比的规律。
2.2.2 不同大气含盐量对阔叶树成活率的影响
表4 距海岸不同距离对各种阔叶树成活率的影响 %
从表4中看出:除火炬外,刺槐、臭椿、山杏、五角枫在距海岸100 m以内的地方都无法生存。其适应空气中含盐量至少要低于0.061 8 mg·(100 L)-1。
结合辽宁西部沿海地区的地理与气候条件,因地制宜地研究出适宜海岸石质山特困立地造林技术方案,并且做了深入的研究与实际应用。主要研究海岸大气的含盐量对树种成活率所造成的影响,并筛选出抗海风、海煞的适生的针叶树种:侧柏、黑松、油松。适生的阔叶树种:火炬树、刺槐。通过此项研究,筛选出多种适合当地环境生长的树种,为营造防护林工作以及工农业的发展奠定了良好的基础,同时也为林业可持续发展做出了贡献。