葛文华,姜庆娟
(1.山东省日照市国有大沙洼林场,山东 日照 276825;2.山东省日照市岚山区高兴镇农业综合服务中心,山东 日照 276811)
赤松(Pinus densifloraSieb.et Zucc.),是松科松 属深根性树种植物,其材质坚硬,纹理直,耐腐力强,可为建筑、电杆及木纤维工业等提供原材料,具有较高的经济价值;赤松抗风力强,比马尾松耐寒,耐贫瘠,可作为沿海山地的造林树种,具有重要的水源涵养、防风固沙作用;种子榨油可食用,还兼具食用价值[1-2]。在我国,主要分布于黑龙江东部,吉林长白山区、辽东半岛、山东胶东地区及江苏东北部,日本、朝鲜亦有分布。在不同经营、不同立地条件下,林木的生长发育会呈现出不同的规律,而适地适树对人工造林成功与否具有重要的作用[3]。现阶段,赤松在生长规律[4-5]、栽培技术[6]、碳储量[7]等方面研究较多,而关于不同立地条件对赤松生长影响的研究则鲜有报道。为此,本研究以山东省日照市岚山区的赤松人工林为研究对象,通过设置标准地,对不同坡位、不同坡向及不同坡度的赤松林生长情况进行调查分析,旨在为赤松营林技术的推广应用及造林地块选择提供一定的参考依据。
试验地位于山东省日照市岚山区,地处东经35°27′,北纬119°17′,属暖温带湿润季风区大陆性气候,雨热同季,四季分明,年平均气温达13.2 ℃,多年最高月平均气温达28 ℃,多年最低月平均气温达-1 ℃。年均降水量897 mm,多集中于6 月末至7月初,占全年降水量的65%,无霜期达213 d。地形以低山丘陵为主,主要由片麻岩和花岗岩组成,地势由西北向东南倾斜。土壤因受地貌、地形、水文条件、成土母质的影响,形成以棕壤土为主,肥力中等偏上,土壤有机质一般在0.6%~1.0%左右,适宜各种农作物及木本植物的生长。植物区系成分比较丰富、复杂,植被类型较多,除有典型的暖温带植物成分外,也有部分亚热带和寒温带植物成分,主要用材、防护林树种有20余种。
选择的样地均为20~22 a生的赤松人工林,对造林地进行充分的调查,针对调查区域赤松人工林小班资源分布状况,用典型取样的方法,在不同坡位(上坡、中坡和下坡)、不同坡向(阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡)及不同坡度(斜坡和陡坡)的造林地上设置样地,标准地面积为25.72 m×25.72 m,每种类型做3次重复,共27 块赤松林标准地。在调查中,详细记录每个标准地的坡向、坡位、坡度等立地因子,对每木的树高和胸径进行测量,并用一元立木材积表计算出蓄积量。
采用IBM SPSS Statistics 19.0和Excel 2010等软件对实验数据进行方差分析(LSD)和多重比较(Duncan),实验数据以“均数±标准差”表示。
由表1 可知,不同坡位对赤松的树高、胸径及蓄积量均有显著影响。赤松平均树高、平均胸径及平均蓄积量最高的均是下坡,分别为7.57 m、13.27 cm、73.00 m3· hm-2,比中坡分别高出14.18 %、5.91 %、6.31 %,比上坡分别高出49.31 %、45.82 %、24.57 %。经方差分析表明,下坡的平均树高、平均胸径与中坡相比,两者间差异不显著,但均显著高于上坡;下坡的平均蓄积量显著高于中坡和下坡。由此可知,下坡赤松的平均树高、平均胸径及平均蓄积量整体表现较好,显著优于上坡及中坡。
表1 不同坡位赤松的生长情况
由表2可知,不同坡向对赤松的树高、胸径及蓄积量均有显著影响。赤松平均树高以阳坡最大,分别比半阳坡、半阴坡、阴坡高13.54 %、16.17 %、60.70%,且阳坡、半阳坡、半阴坡三者均显著高于阴坡。阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡的赤松平均胸径分别为7.43 cm、8.93 cm、9.23 cm、9.07 cm,阳坡的赤松平均胸径分别比半阳坡、半阴坡、阴坡高1.76 %、3.36%、24.23%,半阳坡、半阴坡、阳坡的赤松平均胸径间均无显著差异,但三者均显著高于阴坡。阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡的赤松平均蓄积量分别为51.70 m3·hm-2、58.87m3·hm-2、63.27 m3·hm-2、60.1 m3·hm-2,阳坡的赤松平均蓄积量分别比半阳坡、半阴坡、阴坡高4.27%、7.47%、22.38%,半阳坡和半阴坡的平均蓄积量彼此间差异不显著,但均显著低于阳坡,高于阴坡。由此可知,阳坡赤松的平均树高、平均胸径及平均蓄积量整体表现较好,显著优于阴坡、半阴坡及半阳坡。
表2 不同坡向赤松的生长情况
由表3可知,不同坡度对赤松的树高、胸径及蓄积量均有显著影响。斜坡与陡坡相比,赤松平均树高、平均胸径及平均蓄积量均显著高于陡坡,分别为7.00 m、12.87 cm、75.40 m3·hm-2,比陡坡高出36.45%、22.57%、17.87%。
表3 不同坡度赤松的生长情况
林木在生长发育的过程中会受到诸多因素的影响,而不同因素对林木的影响程度则不同[4,8]。不同的山体坡位,其光照、土壤水分及养分条件各不相同,则形成不同的立地质量,能间接影响着林木的生长发育[9]。同一山体而言,从下坡到上坡,坡面所接受的阳光不断增多,而土壤水分和养分则相反,呈下降趋势。本研究通过对不同坡位赤松的树高、胸径及蓄积量进行调查分析,结果表明,下坡赤松的平均树高、平均胸径及平均蓄积量整体表现较好,显著优于上坡及中坡,这是因为下坡相对于上坡和中坡而言,其所获得的光照虽较少,但其土壤水分及养分含量相对较高,最有利于赤松的生长发育。不同的山体坡向,其太阳辐射强度及日照时数亦不同,对植物生长发育的影响也不同。本研究表明,相对于阴坡、半阴坡及半阳坡而言,阳坡赤松的平均树高、平均胸径及平均蓄积量整体表现较好,这是由于赤松是深根性喜光树种,阳坡的温度适宜、土壤水肥条件较好,更有利于赤松的生长。山体坡度不同,除影响林地获取太阳辐射外,还制约着水分的再分配,坡度越大,水分流失则越严重[10]。本研究表明,斜坡赤松平均树高、平均胸径及平均蓄积量均显著高于陡坡,分别比陡坡高出36.45%、22.57%、17.87%,这可能是由于斜坡水土流失相对较轻,土壤水肥较充足,因此斜坡更利于赤松的生长。综上所述,本研究结果表明,不同坡位、坡向、坡度对赤松生长发育具有重要的影响,赤松适宜生长的坡位、坡向和坡度因子为下坡、阳坡和斜坡。