岷江上游半干旱河谷中山区试验树种适应性评价*

张 超，程秦明，，邵慧敏

(l.中国科学院植物研究所华西亚高山植物园，四川都江堰 6l l830;2.稻城县林业局，四川稻城 627750)

岷江上游中山区(海拔l 800 m～2 500 m)是连接当地干旱河谷与亚高山乃至青臧高原生态系统的敏感区域。该区域森林生态系统及其植被直接受到由下而上的干旱化威胁。如何遏制该流域中山区生态环境的恶化，是治理流域生态环境，保护该地区丰富的生物多样性不容忽视的重要环节。

岷江上游的生态环境破坏由来已久，至少可追溯到三国末期。迄今，我们甚至很难较为完整地描绘该区域原始生态环境的轮廓。由于长期开荒、樵采与放牧等人为活动的影响，区域内的植被已大面积地沦为农地或退化为灌丛、草丛;近l0余年来，尤其是l998年实行天然林禁伐后，区域内造林与封育效果明显，但造林树种、模式的单一化，如大面积的油松纯林，以及由此而导致的森林结构的不合理与生物多样性的贫乏，必然潜伏着难以预料的生态后果。同时，在当地较为严酷的环境条件下，次生天然植被乔木层的形成与发育较为缓慢，从而使其生态功能不能在短时间内得到充分恢复［l，2］。

“七五”期间，中科院成都生物所与四川阿坝州林业局在四川茂县大沟区域开展过半干旱区水源涵养林营造技术与小流域综合治理研究，对22个树种的成活率、生长量和适应性进行了较为系统的研究。认为日本柳杉、虎榛、辽东栎、鸡爪槭等l0种植物在当地表现良好l)。据新近观察表明，当时引进栽培的连香树、红桦与白桦也表现了良好的适应性。在上述研究的基础上，作者进一步开展了为期4 a的试验研究，现将有关进展总结如下。

l 试验条件与方法

l.l 试验地点与环境概况

试验区位于东经 l03°54'04″～l03°56'52″，北纬3l°37'20″～ 3l°44'53″的茂县大沟区域。当地海拔l 800 m～2 000 m，为岷江支流中山半干旱区。平均坡度 30°，北坡;年平均气温 8.6℃，年降水量945.3 mm，年 蒸 发 量 842.6 mm，年 日 照 时 数l l39.8 h;土壤为棕壤，土体较湿润，结构良好，腐殖质丰富，呈微酸性。次生灌丛盖度70% ～80%，灌层高度l.2 m～l.8 m，主要由辽东栎、刺榛等构成;部分区域为l0余年前营造的人工林，主要树种包括连香树、白桦、红桦、落叶松、杨、刺槐等;试验地周边有居民居住，人畜的干扰和破坏时有发生。

l.2 试验材料与方法

l.2.l 材料

由于长期以来，当地及临近地区在造林中很少繁殖和利用乡土树种造林，加之与本研究最为密切的树种筛选项目的工作刚刚起步，因此我们只能在现有条件下，选择了下列树种作为供试材料(表l)，但理想的乡土阳性耐旱树种材料十分缺乏。

l.l.2 方法

·对供试树种的生态习性和现场沿坡度、坡位、坡向及其小生境的变化导致水湿和光照梯度的变化进行初步分析，按水湿和光照梯度组合情况并主要围绕湿度变化，大致将试验场地分为优良、良好和一般等3种类型，但由于环境要素复杂，以上3个类型往往呈现镶嵌和交织状，而没有十分明确的边界。

表l 试验树种材料一览表Table l The tested tree species

l)泯江上游半干旱区水源涵养林水土保持林营造技术与小流域综合治理的研究，中科院成都生物所，四川省阿坝州林业局，l99l.

·根据已有经验将树种的抗旱性分为3类，抗性由弱到强依次为:l类:珙桐、腺果杜鹃、枫香;2类:天师栗、山桃、野核桃;3类:光皮桦、银杏、青榨槭、臭椿。

·将上述抗旱类别不同的树种，按由弱至强的次序分别设计在上述优良、良好和一般的环境区域内，但由于实地环境变化的复杂性，在实际操作中不可能严格实现一一对应。

·根据种源实际情况，分别于200l年和2002年4月下旬，在7 hm2核心试验区和40 hm2辐射区内开展了沿等高线清理杂灌，并按2.5 m×3.0 m株行距种植试验树种。

·于2004年4月下旬，利用田间随机抽样的方法对供试树种的成活率与高生长量进行调查，并通过统计分析对供试树种的成活率和生长状况做出定量判断;2004年5月中旬，根据田间实地观察到的植株叶色、树冠发育情况、病虫害侵袭程度等综和因素，对供试树种的抗逆性等级做出现场判断，分强、中、弱3级。

·建立评价适应性的l0分制指标体系，即:

成活率(5分):以每增加成活率20%增加l分;

生长量(2分):年生长量≤20 cm为l分，反之得2分;

抗逆性(3分):强3分，中2分，弱l分。

·适应性评价［3］:供各试树种总分≥8分为很适应，8＜或≥5为适应，5＜为不适应。

2 试验结果与分析

2.l 成活率分析

本研究反映的成活率(表2)为2004年4月下旬在试验现场调查统计的结果。由于在种植设计中，已经根据供试树种的生态习性将其设定在具体的环境类型中，因此并不反映所有供试树种在单一或相同环境下的成活率，而只反映每一供试树种在设定的具体环境下的成活率情况。例如天师栗具有最高的成活率，只表明其在良好类型的环境中的成活情况，如将其置于一般环境中，则不能保证能达到表中显示的l00%成活率。此外，值得一提的问题还有，银杏苗受到了当地啮齿类动物的严重破坏，其症状是在植株根冠上部的树皮被环状啃食，导致植株不断死亡，致使成活率极低;山桃枝叶被当地牛羊践踏与啃食的问题也非常严重。为了使成活率状况的表达具有统计学基础，我们对供试的l0个主要树种的成活率进行了百分数差异显著性测试(表3)，为认识供试树种间成活率的差异性提供了统计学支持。

表2 供试树种成活率统计表Table 2 The survival percentage statistics of tested tree species

表3 u值测试结果表l)Table 3 The results of U■value test

2.2 生长量分析

速生与乔木层的培育是本试验的目标之一，年高生长量是表达树木生长速度的常用指标［4］。通过现场测定和统计资料，我们对l0个供试树种中有代表性的6个树种的高生长量进行了方差分析(表4)，说明了上述树种在高生长量方面存在的差异。进一步通过分析(表5)回答了上述树种两两之间生长量之间的差异情况。另外，未纳入数理分析的4个树种的年平均高生长量分别为:臭椿49.20 cm， 枫香27.6 cm，银杏l8.8cm，珙桐8.4 cm。

表4 供试树种高生长量方差分析Table 4 Variance analysis of high growth of the tested tree species

表5 供试种的高生长量及其多重比较表l)Table 5 The high growth of the tested tree species'and itsmultiple comparison

2.3 适应性评价

本研究中，给成活率、生长量、抗逆性设定的最高分值(权重)依次为:5∶2∶3，其用意在于强调成活率及抗逆性在植被恢复中的重要性，而生长量的大小主要说明对于乔木层形成速度的意义，以便使评价结果更加具有实际的应用意义(表6)。

表6 供试树种适应性评价表Table 6 Adaptability evaluations of tested tree species

3 结论与讨论

3.l 本研究展示了l0个供试树种在具体的设计环境条件下的苗木成活率情况，说明树种的成活率不但受本身的遗传与生态习性影响，而且与具体的小生境和外部自然与人类活动的胁迫具有密切的关系［5］。例如，成活率最低的银杏显然受到当地啮齿类动物的破坏，可以理解为当地自然生态系统对外来物种排斥的一个例证;而成活率不高的山桃则明显地是受到了人类活动的影响;珙桐对强光照的不良反映，是其成活率降低的重要原因;天师栗和腺果杜鹃成活率较高，其原因主要在于将其引入了水湿环境相对较好的小区，离开了这一具体环境，其成活率不见得能达到理想水平。

3.2 从植株的高生长量的分析来看，光皮桦、青榨槭、臭椿及天师栗为我们营造速生林提供了选择，其中光皮桦的速生性极为突出，据现场调查，种植3 a后的苗木最高可达到4 m～5 m，但在目前我们对速生与其寿命尚未精确权衡之前，我们认为最好是将这些树种作为“先锋”树种对待［4，5］;与成活率的情况相似，生长量的大小与试验中提供的环境有关，尤其是在参考天师栗所表现的生长量水平的时候，一定要以满足环境条件为依据。

3.3 在成活率、生长量和抗逆性测试、分析并赋予权重的基础上，本研究对l0个供试树种的适应性做出了初步判断，同样在不离开具体生境的条件下，本试验的结论是:青榨槭、光皮桦、臭椿、天师栗很适应当地的环境，可以作为当地植被恢复的材料使用;腺果杜鹃、山桃、枫香、野核桃适宜当地环境，但尚需作进一步研究观察，以便确定推广方案;而银杏与珙桐不能作为营林材料利用，即便是珙桐可以在当地个别环境中生存。

4 结语

本研究是在十分缺乏优良的乡土树种条件下开展的项目，尽管“七五”期间已有的相关研究证明了l0余个树种适应或很适应当地的环境，但这些树种的试验和推广材料十分难得，以至本研究不可能在更大的树种选择范围内进行试验，这无疑是一大遗憾。

就半干旱地区而言，我们在试验现场注意到，天然次生灌丛的生长、发育和演替状况比之干旱河谷区具有明显的优势。我们认为，在该区恢复植被最重要的是在杜绝人畜干扰的条件下，使次生灌丛正常地自然演替，而人为地向环境中增加乔木树种只能作为辅助手段，同时在设计与施工中应尽可能地减少对天然植被，包括灌木层和草本层的影响［l，6～8］。

已有研究与本研究结果提示我们，当地及其临近地区的一些落叶阔叶植物类群，如桦木科、槭树科与蔷薇科李亚科中蕴藏着较丰富的供选树木资源，今后应加大其筛选与繁殖力度，以增加配置物种的多样性。

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