陕西辛家山林区云杉母树幼林结实特征指标与海拔高度关系研究*

2011-07-07石重福王三省刘锁成邵春生

陕西林业科技 2011年3期

石重福 ,张帆 ,王三省 ,刘锁成 ,邵春生

(1.宝鸡市辛家山林业局,陕西宝鸡 721000;2.宝鸡市林业工作中心站,陕西宝鸡 721001)

云杉(Picea aspcraia M ast.)是我国的特有树种,亦是我国西南、西北亚高山地带的主要成林树种之一。由于其树体高大,干性通直,生长迅速,用途广泛等原因,而成为该区域最早开发利用的树种之一。因此,积极采取营建云杉母树林、种子园和保护区等措施,对保护和扩大现有散生分布的天然云杉源有着极为重要的意义。

陕西省辛家山林业局现共有云杉林面积180 hm2,是陕西境内少数具有天然云杉分布,且分布面积最大的林业局。自1964年开始,该局先后在不同海拔1 400～2 200 m范围内营造了100多hm2幼林,现大部分云杉林(20～40龄)已出现结实现象[1-6]。为了掌握云杉母树林结实的规律,缩短其结实时间,提高生产效率,我们对不同海拔高度的云杉母树林初始结实幼林特征指标进行了调查和研究,现将具体结果汇报如下。

1 调查区概况

调查区设在陕西省宝鸡市辛家山林业局,该局位于秦岭西段南坡,34°10′～ 34°20′N,106°28′～103°38′E。本区属暖温带半湿润山地气候,年平均气温7.6℃,年平均降水量899 mm,多集中在7～9月。该区位于凤县镜内西北部的最高端,海拔分布在1 400～2 600 m之间,北、西、南三个方向与甘肃省接壤,呈东南低西北高的地貌。有森林面积10 007 hm2。境内山峦起伏,地势陡峻,一般坡度在15°～50°之间[7-8]。土壤多为花岗岩和片麻岩母质上发育的棕色土壤和山地褐土。云杉母树林主要分布在海拔1 400～2 400m,地势较缓的沟谷地和平缓的山脊两侧[9]。

2 调查方法

2.1 标准地设立

首先,依据林班分布图,对各林班内的各小班林分,制定《宝鸡市辛家山林业局云杉林立地类型分类标准》,并以此标准对该林业局的云杉林分的立地类型进行(表1)分类,然后,再依据各立地类型的面积设立标准地(具体比例为1 hm2以下3%,1～10 hm2为2%,11 hm2以上1.5%～2%),并按对角线布点法,采用小罗盘定位,闭合导线测量法设立大小为30m×20m的标准地。

表1 辛家山林业局云杉林立地类型分类

2.2 调查方法

首先对标准地内结实的云杉单株母树进行编号(用红漆)登记;然后逐株测定年龄、树高、胸径、冠幅、枝下高、挂果数量、挂果部位及方向,林分密度和郁闭度及其土壤、地形、坡度、坡向、坡位和植被类型等立地指标。

2.3 云杉林分树龄测定

云杉林分的年龄以标准地内平均木地上10 cm处,用生长锥所测定的年轮数为准。

3 结果与分析

通过调查分析,我们发现云杉母树林初始结实林龄与海拔高度、母树林特征指标存在着两种截然不同关系。

3.1 云杉母树初始结实林龄随着标准地海拔高度的升高,呈现10～20年的龄阶差异

据调查结果,不同海拔高度云杉幼龄母树林初始结实林龄存在10～20年(龄)明显的差异(表2)。如在海拔高度1 400～1 600 m的42班,其初始结实龄林龄为 18～20年,比海拔高度在1 800m的21班,其初始结实龄林龄缩短了10～20年;比海拔高度在1 980 m的18班,其初始结实龄林龄缩又短了 10～20年;比海拔高度在2 200 m的8班,其初始结实龄林龄缩又短了10～20年。

3.2 海拔高度与秦岭云杉幼林母树初始结实林分的平均高度枝下高及冠幅等关系不明显

由表2可看出,秦岭云杉幼林母树初始结实林分平均高度为4～6.0m,初始林高1.0 m以下,平均冠幅(2.0～2.5)m ×(2.0～2.5)m,不同海拔高度之间没有显著差异。

分析造成上述2种结果的主要原因是因海拔高度的差异而造成光照、热量、水分、温度等生态因子的重新分布后,影响了不同海拔高度云杉母树林的生理生长速度,使其各母树林达到初始结实林龄所具备的同一性生殖条件指标(即初始结实林分的平均高度为 4～6 m、平均枝下高为1.0m以下、平均冠幅为2.0～2.5m,所需的生长年限不同,在1 400～2 300 m的海拔范围内,其所在的海拔高度愈低,其林分生长速度愈大,即达到“具备初始结实的同一性生殖条件指标”所需的时间年限愈短(即18～20年);若其所在的海拔高度愈高,其林分生长速度愈慢,即达到“具备初始结实的同一性生殖条件指标”所需的时间年限愈长(50～60年)(详见表2)。

如果在海拔1 400～2 300m的高度范围内,云杉母树林林分的平均高度达不到4～6 m,其平均枝下高达不到1.0 m以下,平均冠幅达不到2.0～2.5m的林分特征条件(即初始结实所需的最小光合作用叶面积),即该母树林就不具备初始结实的生理条件,亦不可能出现结实现象,而且上述结实的条件与此范围内的海拔高度的差异所造成的生长速度的差异无关,只与云杉单株是否具备上述林分特征条件(即结实所需的最小光合作用叶面积)有关(详见表2)。