不同处理深山含笑生态景观林生长状况及滞尘效应

罗邦华

(福建省沙县水南国有林场，福建 沙县 365050)

进入21世纪，在全球气候变暖和大气污染的大背景下，森林生态功能越来越凸显，森林的景观价值越来越受到重视。生态景观林应运而生，它是一类特殊的公益林。生态景观林栽植树种选择要考虑观赏价值，也要兼顾生态效应[1-2]。深山含笑(Michliamaudiae)属木兰科含笑属的常绿阔叶树种，是中亚热带乡土珍贵树种[3]，也是优良的观赏树种。其树姿优美、幽雅；叶椭圆形，较大，网脉清晰，叶背及芽、幼枝、苞片均被白粉，尤显素雅；花期长，花大而美丽，花被多层，香如兰花，盛开时满树白花将绿叶遮盖，甚为奇特[4-5]；聚合果成熟时果壳紫红色，假种皮红色或棕红色，似红豆。滞尘净化大气是林分重要的生态功能[6]。林分生长状况在时间和空间尺度上对景观价值和滞尘效应产生作用。林分生长受到各种经营措施的影响。试验对不同处理深山含笑生态景观林的生长状况以及滞尘效应进行了测定与分析，为评价生态景观林的生态效应提供参考依据。

1 试验地概况

试验林设在福建省沙县水南国有林场南阳管护站，行政区域属于沙县南阳乡，处东经117°58′38″～118°00′02″，北纬20°20′31″～20°19′36″。南阳乡属中亚热带季风气候，气候湿润，雨水充沛；年平均气温19.2 ℃，极端最高气温40.4 ℃，极端最低气温-8 ℃；年平均降水量1 678.8 mm；年平均空气相对湿度81%；无霜期300 d以上，降雪较少；全年主导风向为东风，平均风速1.4 m/s。试验林位于厦沙高速公路南阳互通口附近，地貌为低丘，土壤类型为红壤，属较肥沃和中等肥沃立地类型。试验前为油茶(Camelliaoleifera)林，其它植被主要有檵木(Loropetalumchinense)、山矾(Symplocossumuntia)、山乌桕(Sapiumdiscolor)、小叶赤楠(Syzygiumbuxifolium)、飞蓬(Erigeronacer)、狗脊(Woodwardiajaponica)、淡竹叶(Lophatherumgracile)等。

2 试验方法

原油茶林2015年砍伐后清杂，块状整地，穴规格60 cm×60 cm×40 cm。2016年春用3 a林龄深山含笑种植。试验采用裂区试验设计，三次重复，每小区10 m×10 m。主处理为不同密度试验，设3个密度级：T处理，株行距1.2 m×1.2 m，每小区实际种植49株；L处理，株行距1.5 m×1.5 m，每小区实际种植36株；M处理，株行距1.8 m×1.8 m，每小区实际种植25株。各主区内设4个副区，设置4个经营级。D1处理，根部带直径30 cm的土球全冠移植。挖土球时，到深20 cm后向内逐渐收缩至中心，利用快刀切断外围根系后，用200 mg/kg GGR6号溶液浇灌，干后用草绳捆绑。D2处理：在D1处理基础上，每穴施用钙镁磷2 500 g+尿素100 g。D3处理：在D1处理的基础上，在定植后第二年定干，切除主干高2.0 m以上干、枝、叶。D4处理：裸根移植，大小根系保留长度15 cm，用200 mg/kg GGR6号浇灌，种植时剪去2/3枝叶。2019年底调查造林保存率以及距地面100 cm高处主干直径(以下简称米径)、树高、冠幅、冠长等主要生长因子。

选择2019年3月、7月、10月，各处理同时进行一次滞尘量测定。每次以平均米径的±5%误差为准选择1株平均木。采样前7 d内降水强度不得超过10 mm/h，总降水量低于15 mm，风速小于17 m/s。采集2.0～2.5 m树高范围的东、西、南、北4个方向的生长健康、完整无损的叶片30～50片，装入密封的采样袋，带回实验室测定。在实验室先用清水浸泡叶片2 h，再用毛笔洗刷叶片上的粉尘。全部洗净后，浸洗液用已经烘干并称重的滤纸进行过滤，然后将滤纸置于60 ℃的烘干箱内烘干24 h，再用同一分析天平称重，求出差值，即为滞尘量。

采用LAI 2000植物冠层分析仪测定相应的叶面积和林分叶面积指数。采用公式(1)计算深山含笑滞尘能力。

F=W/S

(1)

式中，F为滞尘能力(g/m2),W为滞尘量(g)，S为叶面积(m2)。

有研究表明[7]，1次性降水15 mm以上、雨强10 mm/h以上，便可以冲洗掉叶片上滞留的灰尘，然后重新滞尘。根据沙县气象资料，每年降水量15 mm以上、雨强10 mm/h以上的降水有50～80 d。以滞尘周期7 d计算，则每年滞尘周期数为52次。以式(2)推算单位面积年滞尘量。

Z=520FI

(2)

式中，Z为单位面积年滞尘量(kg·hm-2·a-1),F为滞尘能力(g/m2)，I为叶面积指数。

3 结果与分析

3.1 林分生长状况分析

3.1.1 不同经营密度对林分生长状况的影响

对不同经营密度下林分生长状况和滞尘效应进行测定，结果可知，不同经营密度内各小区的林分生长状况变幅较大(表1)。这与各种经营措施的交互作用有关。T处理保存率最低，M处理保存率最高。随着林分密度增大，林木保存率降低，各处理保存率依次为M>L>T。各处理米径、冠幅生长量变化规律与保存率相同。各处理树高、冠长表现为T>L>M。总体分析来看，不同经营密度深山含笑生长状况存在差异。经营密度较大时，冠幅生长空间比较拥挤，植株个体相互间竞争激烈，影响其对养分、水分的吸收，冠幅生长受到抑制。但是，生长空间比较拥挤时，随着深山含笑林龄增长，光照需求量增加。为了获得更多光照，主干加快向上生长，实际促进了树高生长，而深山含笑自然整枝能力较差，实际表现为冠长的增长。

冠幅与冠长在生长上存在着互为消长的态势，这种变化对深山含笑的高径生长产生了相联影响。影响米径大小的主导因子是冠幅生长。影响树高生长的主导因子是冠长的生长，冠长生长越快，主干高度生长量也较大。生态景观林与用材林经营目的有所不同，更多关注的是综合体量指标，比如绿量和叶面积大小等。综合考量，以株行距1.5 m×1.5 m营建深山含笑生态景观林较为适宜。

表1 不同经营密度林分生长状况与滞尘效应测定结果

3.1.2 带土球全冠移植林分生长状况

从带土球全冠移植与裸根移植的林分生长状况和滞尘效应的测定结果可知，D1处理的栽植保存率、米径、树高、冠幅、冠长均大于D4处理(表2)。D1处理保存率、米径、树高、冠幅、冠长分别比D4处理增加17.4%、8.3%、4.0%、19.2%和17.5%。营造生态景观林以D1处理为好。生态景观林营造与庭院、道路、公园、社区等绿化工程相似，一般要求一次种植，一次成林，尽快形成景观。传统裸根造林，需要剪去1/3～2/3枝叶，以减少蒸腾，保证保存率。深山含笑按传统方式造林成活率较低，这与税玉成等[8]等研究结果相吻合。他们认为深山含笑为肉质根，移栽难度较大，而且按照传统方法移植需要剪去较多枝叶，恢复树冠和根系再生长需要较长时间，生长量显然将受到影响，成景也较慢。可以认为，深山含笑生态景观林采用传统方式裸根栽植，省工时，易操作，但生长效果欠佳，不宜推广。

表2 林分生长状况与滞尘效应测定结果

3.1.3 施肥林分的生长状况

从施肥林分的生长状况和滞尘效应的测定结果可知，D2与D1处理的保存率相似，但D2处理的米径、树高、冠幅和冠长分别比D1处理增加20.8%、13.7%、11.0%和14.9%，表明D2处理林分生长量高于D1处理(表3)。南阳乡土壤含沙量比较高，保肥保水能力较差，适当补充外源营养物质对喜肥沃、疏松的深山含笑生长有较明显的促进作用。深山含笑生态景观林科学、合理的施肥配方有待于进一步试验研究。

表3 施肥林分生长状况与滞尘效应测定结果

3.1.4 定干对林分生长状况的影响

深山含笑树干通直，顶端优势明显。D1处理中未定干的7 a林龄林木，高径比80.4；定干的D3处理高径比47.3(表4)。D3处理的高径比、树冠形状、冠长率比值比D1处理小，冠径比则比D1处理大，表明定干处理后树冠、树干比未定干的处理圆满。从构建生态景观林的角度分析，定干对增强视觉美感和相对滞尘能力有积极作用。

表4 定干处理林分生长状况与滞尘效应测定结果

3.2 滞尘效应分析

3.2.1 不同经营密度的滞尘效应

不同经营密度滞尘效应存在差异(表1)。叶面积指数最大的是T处理，其次是L处理。T处理、L处理比M处理分别增加24.1%和18.4%，但滞尘能力则相反，M处理比T、L处理分别增加6.2%和4.7%，年滞尘量最大的是T处理，其次是L处理。T、L处理比M处理年滞尘量增加16.9%和13.0%。这是T处理7 a林龄时林分已经充分郁闭，叶面积指数较高的缘故。经方差分析，不同经营密度间叶面积指数存在差异，但滞尘能力和年滞尘量各处理间差异均未达到显著水平。鉴于T处理经营密度较大，7 a林龄时枝叶已严重穿插、重叠，生存空间受到抑制，为兼顾观赏价值，笔者认为，以株行距1.5 m×1.5 m较为合适，但要结合经营管护，采取适当的修剪技术，重塑规整树形，增加集群美感，释放生长空间。

3.2.2 带土球全冠移植的滞尘效应

带土球全冠移植的D1处理滞尘能力和年滞尘量均高于未带土球、裸根移植的D3处理(表2)。经方差分析，两者滞尘能力处理间差异虽然未达到显著水平，但D1处理比D4处理叶面积指数增加52.1%，差异极大，导致两者间年滞尘量差异达到极显著水平。D1处理年滞尘量大幅度提高，滞尘效应也显著好于D4处理。深山含笑带土球移栽能够较快发挥滞尘作用。

3.2.3 施肥对滞尘效应的影响

D2处理滞尘能力和年滞尘量均高于D1处理(表3)。经方差分析，两者间滞尘能力和年滞尘量差异达到显著水平。施肥提高了枝叶生长量，叶面积指数增加是滞尘能力、年滞尘量增加的主要原因。

3.2.4 定干对滞尘效应的影响

D4处理的滞尘能力和年滞尘量均高于D1处理(表4)。经方差分析，两者间滞尘能力、年滞尘量差异未达到显著水平，但存在一定差异。D4处理比D1处理滞尘能力增加4.0%，年滞尘量则降低2.1%。这可能与取样区域有关，在距地面2.0～2.5 m的区域，D1处理枝叶比较稀疏。

4 结论

生态景观林作为兼具景观价值和生态功能的林分，与传统的用材林经营方式存在差别。本次试验结果表明：深山含笑生态景观林采用不同的经营措施，各处理保存率依次为M>L>T；米径、冠幅生长量依次为M>L>T；树高、冠长表现为T>L>M；带土球全冠移栽与裸根移栽相比，保存率、米径、树高、冠幅、冠长分别增加17.4%、8.3%、4.0%、19.2%和17.5%；施肥与不施肥处理的保存率基本相似，前者与后者比米径、树高、冠幅和冠长分别增加20.8%、13.7%、11.0%和14.9%。定干与不定干的林分生长状况差别较大，定干处理后，抑制了树高的生长，林分变得粗壮，树冠也较圆满。

采用不同经营技术措施的深山含笑生态景观林滞尘效应存在差异。总体上，不同经营密度、不同定干对滞尘能力和年滞尘量影响较小，但带土球全冠移栽与裸根移栽的年滞尘量间差异达到极显著水平，施肥与不施肥的滞尘能力和年滞尘量差异达到显著水平。

兼顾景观价值和滞尘效应，深山含笑生态景观林宜采用3 a林龄绿化大苗移栽，株行距1.5 m×1.5 m，带土球全冠移栽，适当定干，合理施肥。采取合理经营措施可以提高集群美感，并取得较好的滞尘和景观效应。