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海岸风口沙地林投造林方式试验研究

2015-02-18吴惠忠

防护林科技 2015年1期
关键词:风障水袋木麻黄

吴惠忠

(惠安赤湖国有防护林场,福建 泉州 362131)

海岸风口沙地林投造林方式试验研究

吴惠忠

(惠安赤湖国有防护林场,福建 泉州 362131)

为探索适应于风口造林的树种,在惠安赤湖林场通过开展不同方式造林研究林投在沙质海岸风口困难立地的适生性及提高其成活率的综合措施,结果表明,林投自身具有抗风旱等不良生境的优良特性,造林前需预先搭建风障,不同造林配置中篱状或团状造林方式优于行状造林,秋季造林建议施放1袋固体保水袋,春季造林不需放固体保水袋可保持90%以上的成活率。

林投;风口沙地;造林方式;固体保水袋;成活率

福建省是我国东南沿海地区主要沿海省份之一,地处陆海交替地带,常受海风、海潮、热带风暴和台风等自然灾害的影响,特别在一些风口地段,由于受大风、流沙、干旱和盐碱等恶劣的自然生态环境影响,采用一般木麻黄造林成活率极低[1]。

目前风口地段适宜造林的树种仅限于木麻黄惠安1号无性系、平潭2号和澳C38种源林后代等,而澳C38种源林结籽量少、水培繁殖生根率低又制约了该品种在沿海困难地段种植规模。林投(Pandanustectorius)为露兜树科,露兜树属[2],分布福建、台湾、广东、海南等省区,常绿分枝灌木或小乔木,具多分枝或不分枝的气根,生于海边沙地,常成大片群落,因此,林投作为探索适应于风口造林的树种,是风口困难地段植被恢复和重建过程的第一步,其后通过构建合理优化的防护林结构模式,逐渐发展成为稳定高效的防护林带,以保证沿海防护林生态系统健康发展。

本研究通过不同造林方式研究林投在沙质海岸风口困难立地的适生性及提高其成活率的综合措施,其国内相关文献未见报道,试验研究紧密结合当前沿海防护林生态体系建设的生产实际,结果可为沿海防护林建设提供理论参考。

1 试验点概况

试验点设在惠安赤湖国有防护林场,位于惠安县崇武半岛,地理位置为118°55′ E,24°35′ N。属于南亚热带海洋性季风气候,年平均气温20.7 ℃,最高气温36.6 ℃,最低气温3.6 ℃,年蒸发量2 056.7 mm,干湿季明显,干旱频度大,夏季多台风,年平均5.1次,秋冬盛行东北风,平均风速7.1 ms-1,年8级以上大风100 d。

2 试验设计和造林方法

2.1 不同造林配置试验

2011年10月,在惠安赤湖林场二中沙质海岸前沿风口地段采用2年生的林投造林,造林方式设3种:行状、篱状和团状。行状:挖穴规格50 cm×50 cm×40 cm,三角形配置,株行距1 m×1 m;篱状:开沟,沟宽50 cm,深40 cm,株距30 cm,行距2 m;团状:挖大穴,穴的规格100 cm×100 cm×40 cm,每个穴内品字形种植林投5株,行距2 m,穴间呈三角形状。采用完全随机试验排列,3次重复,小区面积20 m×20 m。

2.2 密度造林方式试验

2013年3月,在赤湖林场后海沙质海岸前沿风口地段采用2年生的林投营造密度林,设置株行距1 m×1 m、1 m×1.5 m、0.5 m×1 m、0.5 m×1.5 m等4种密度,挖穴规格40 cm×40 cm×30 cm,完全随机排列,3次重复,每重复50株。

2.3 固体保水袋施放造林试验

固体保水袋使用福建省林业科学研究院林化所研发的保水剂,保水量大于400 g,保湿时间40 d左右。2012年10月在惠安赤湖林场后海沙质海岸前采用2年生的林投造林,挖穴规格40 cm×40 cm×30 cm,株行距1 m×1 m。设置放3袋和1袋2种处理,保水袋放在根上部,不放作为对照,完全随机试验排列,4次重复,每重复50株。

2.4 风障材料

不同造林方式试验造林2周后搭建简易风障,密度和固体保水袋施放造林试验风障预先搭建。风障以2 m间隔立一木桩作为支柱,在两支柱间间隔一定宽度拉三条铁线,将木麻黄枝条固定其上,下部50 cm用编织袋封闭,高约1.7 m。

2.5 观测与数据处理

2012年8月和2013年9月对不同造林方式试验林进行全面调查,2013年9月对密度和固体保水袋施放试验林进行调查,调查项目包括了林投高度、成活率。数据处理和计算在Excel中完成。

3 结果与分析

3.1 海岸风口沙地不同造林配置研究

试验地位于惠安赤湖林场二中木麻黄老基干林带前沿潮水线到基干林带之间风口干旱沙地,秋冬季节8级以上大风持续时间长,自然生境极为恶劣,是沿海造林绿化最困难的地段。造林后2012年、2013年林投成活与生长情况见表1。

表1 风口沙地林投不同造林配置试验调查结果

造林2周后发现有部分苗木受害,因此用木麻黄枝条搭建简易风障以抵御东北风。由调查结果可知,不论是哪种造林方式,2012年度调查林投成活率都较高,在85.6%~88.1%,高度在22.5~23.7 cm,由于林投造林2周后才搭建风障,部分林投受到风害和沙埋的影响。2013年年初,受海潮变化,海水冲刷到风障处造成破坏,而风障经一年时间有所破损,2013年度成活率有所下降,在80.4%~83.1%。经方差分析,2012年度不同造林方式林投成活率、高度差异都不显著(F成活率=2.18,F高度=0.36;成活率P值=0.194,高度P值=0.713),2013年度不同造林方式林投成活率差异不显著,高度差异显著(F成活率=1.59,F高度=5.75*;成活率P值=0.279,高度P值=0.040)。经对高度进行多重比较表明,团状和篱状造林之间不显著,与行状造林差异显著,说明林投造林第2年进入生长期且团状和篱状造林优于行状造林。

3.2 不同树种密度造林试验研究

2013年9月,对赤湖林场后海沙质海岸前沿风口地段不同造林密度试验林成活率进行调查,结果见表2,方差分析见表3。

表2 不同造林密度林投成活率情况 %

表3 不同造林密度方差分析结果

根据表2结果可以计算出林投各重复的成活率均达到90%以上。方差分析结果表明,林投不同密度之间没有差异,虽然理论上不同造林密度差异不明显,但少数处于风障边缘的苗木因侧风强劲导致死亡或长势不良,因此,对于风障搭建不仅要与主风向垂直,同时风障的构建形状对苗木的成活率也有影响。

3.3 固体保水袋施放造林试验

固体保水袋主要成分是高吸水性树脂[3],它可以吸收200~1 000 g的水和营养液,形成水凝胶,通过袋子外层的透水材料,在苗木根部附近形成缓慢释放水分的水库,保持土壤的水湿条件。本试验选择秋季雨水较少、易出现干旱天气时,在造林的同时施放保水袋,考察其对苗木成活的作用,调查结果和方差分析见表4和表5。

表4 固体保水袋不同施放措施苗木成活率情况 %

表5 固体保水袋不同施放措施方差分析

方差分析结果表明,固体保水袋施放对林投成活率之间影响差异不显著,成活率均达90%以上,试验林于秋季营造完成后经历10 d的干旱期,表明林投对水分缺失的环境有一定的抵抗能力。虽然施放保水袋试验结果没有达到显著水平,但是崇武沿海一带出现秋季干旱30 d左右的气候比较频繁,因此建议秋季营造林投放1袋保水袋可维持较好的成活率。

固体保水袋由于具有良好的吸水、贮水和释放水的性能,对于在风口地段水分缺失的条件下通过袋子外层缓慢释放水分可以较长时间保持苗木根部的湿度。由于沿海沙地钙镁离子含量高,固体保水袋具有良好的抗离子能力,在有外来雨水补充的情况下,可以重新吸水、保持水分,提高苗木成活率[4]。

4 结语

林投虽然自身具有抗风旱等不良生境的优良特性,但在沙荒风口自然条件特别困难的地段,造林前预先搭建风障可起到良好的削风作用,避免了苗木直接受到大风及由风带起沙的危害。在造林措施上针对风口特殊的环境,应采用挖大深穴、下客土、拌磷肥等措施[5]。

不同造林配置中篱状或团状造林方式优于行状造林,对风沙及干旱都有较强的抵御和适应能力,春季造林的林投密度试验林由于不到一年时间,有待于继续观察。秋季造林需浇足定根水,造林时建议施放1袋保水袋保证造林初期苗木根活和伸入土壤,春季利用雨季雨水充足时造林不需放固体保水袋可保持90%以上的成活率。

林投分布区一般认为是在厦门以南,本项目研究将林投引种到泉州惠安的崇武,填补了国内在该地段造林仅有木麻黄单一树种的空白。在极端天气影响方面,2013年9月21日受台风“天兔”外围云系影响,崇武沿海出现8~11级,阵风12~13级的大风,惠安大坠岛风速达40.3 ms-1,受此台风影响,前沿许多木麻黄枝叶出现枯死现象,而林投只有在风障出现破损处部分被沙埋,叶片没有出现明显的受害情况,保持正常生长状态,说明林投具有很强的抗逆性,今后将针对林投水分和盐分的抗逆极限做进一步研究。

[1] 张水松, 谭芳林, 林武星, 等.海岸带风口沙地木麻黄无性系造林与根系生长特性[J].林业科学, 2005,41(1):85-90

[2] 中国科学院《中国植物志》编委会.中国植物志[M].北京: 科学出版社, 1992(8):20

[3] 王占龙, 于欣, 朱红, 等.保水剂在林业上的应用及其研究进展[J].防护林科技,2011(3):64-66

[4] 杨晓晖, 张朝荣, 李国旗, 等.2种保水剂对北京南口风沙区侧柏成活及生长的影响[J].林业科学研究,2006(2):235-240

[5] 李茂瑾.木麻黄无性系惠1#在沙岸前沿造林中的应用[J].海峡科学,2009(7):52-53

Afforestation Methods ofPandanustectoriuson Coastal Drought Sandy Land

Wu Huizhong

(Chichi State-owned Protective Forest Farm, Huian County, Fujian Prov., Quanzhou 362131, China)

In order to search for tree species which are adapted to drought sandy land, suitability ofPandanustectoriuson difficult site of drought sandy coast and comprehensive measures of improving its survival rate were studied in Chihu Stated-owned Protective Forest Farm.Result shows that:Pandanustectoriushas the superior characteristics of wind-resistance and drought-resistance;the windy fence would be built before afforestation;the hedge-type planting and agglomerate afforestation are optimal than row planting among different afforestation configuration;one bag of slow-release solid water bag should be used in autumn afforestation;survival rate being above 90% can be kept without slow-release solid water bag.

Pandanustectorius;drought sandy land;afforestation methods;slow-release solid water bag;survival rate

1005-5215(2015)01-0033-03

2014-10-09

福建省科技厅项目(2011R1013-7),并由国家林业局南方山地用材林重点实验室、福建省森林培育与林产品加工利用重点实验室资助

吴惠忠(1965-),男,福建惠安人,工程师,主要从事营林技术研究,Email:13859770516@163.com

S728.6

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.01.012

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