人工云杉幼龄林根系发育和环境关系的研究

张海忠

（吉林省长春市双阳区林业工作总站，吉林长春 130600）

人工云杉幼龄林根系发育和环境关系的研究

张海忠

（吉林省长春市双阳区林业工作总站，吉林长春 130600）

红皮云杉是长白山林区主要优势树种之一，具有很强的适应性。为探讨红皮云杉人工幼龄林根系发育与外界环境的关系，采用随机抽样的方法，抽取不同环境条件下的红皮云杉人工幼龄林进行根系调查。结果表明，光照强度、地形地势、土壤条件和树龄对红皮云杉人工幼龄林根系发育具有影响性。光照强、阳坡、坡度小和暗棕土壤对根系发育较好。关键词：红皮云杉；根系；环境；生长

红皮云杉是（Picea koraiensis Nakai）松科云杉属常绿乔木，树冠尖塔形，大枝斜伸或平展，小枝上有明显的木针状叶枕；芽长圆锥形，叶锥形，先端尖，多辐射伸展，横切面菱形，四面有气孔线。球果卵状圆柱形或圆柱状矩圆形，熟后绿黄褐或褐色；种鳞薄木质，三角倒卵形，种子上端有膜质长翅。分布于东北小兴安岭、吉林山区海拔1 400~1 800 m地带。较耐阴，浅根性。适应性较强，在分布区内除沼泽化地带及干燥的阳坡、山脊外，在不同立地条件下均能生长。该树种姿态优美，具观赏特性和园林布景。红皮云杉是长白山林区主要优势树种之一，具有很强的适应性。人工云杉目前已经被大面积推广造林，但由于立地因子不同，生长状况差异很大。该研究主要探讨红皮云杉人工幼龄林根系发育与外界环境的关系，旨在为红皮云杉造林提供科学依据。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

试验区选在吉林省白河林业局，地理位置为127°53′～128°34′E，42°01′～42°28′N。年平均温度3.0℃，最高温度27.9℃，日温为32.7℃。极端最低温度-32℃，最冷的月份为1月，平均气温为-26.6℃。无霜期为110 d，冬季长达5～6个月，冰冻日期为231 d，最大冻土深度120 cm，年日照天数为197 d。

1.2 研究方法

在不同外界环境条件下随机选取一定株数的人工红皮云杉，测量每株树根系的各项因子，求其相同

外界环境条件下的平均值以作分析比较。

2 结果与分析

2.1 光照条件对根系的影响

人工云杉一般在采伐迹地上造林，接受全日照，还有在林冠下造林，接受部分日照，不同的日照条件下根系发育也不一样。根系有水平根系和垂直根系2种，一般林冠下云杉人工林林木的冠幅、根幅较之全光下为小，云杉人工林林木根系这种生态因子的变化而表现的外表特征，在水平根系上表现突出。一般是全光下云杉人工林林木根系分布要深而粗壮，这种现象同样是根系对于外界因素的抵抗力所致。全光下人工云杉生长快，蒸腾量大，根系为供应更多的水分和营养，不断地向深层土壤深扎和向侧向生长，以获取更多的营养物质。同年龄红皮云杉人工林不同光照下根系发育对照见表1。

2.2 地形地势对根系的影响

云杉人工林立木根系与地形因子有密切的关系。由于地形的变化直接影响着水分的分配，因而根系在生长过程中就有不同的特点。反映在坡向上，根的幅度一般是阳坡较阴坡大，这表现了云杉人工林根系在生长方面的一般规律性。云杉人工林反映在坡度的特点是，在光照条件相同的情况下，一般是坡度越大，根系生长越慢，冠幅越小，根系的水平分布也是随着坡度的增加而减小的。特别是坡度越大表现越强烈，这说明营养条件尤其是水分限制了幼苗的生长。不同坡向及坡度的红皮云杉根系发育对照见表2、3。

表1 光照条件与根系关系

2.3 云杉人工林根系与土壤条件的关系

根系的发育与土壤的水分、养分及土壤结构、透气性等密切相关。因而当土壤性质发生变化以后，根的生长就受到影响，这种情况在不同的土类造林上表现得比较明显。云杉人工林林木生长在暗棕土壤比较正常，在灰化土、白浆土、火山土上则成长较差，表现在根幅、根深上也是如此。

表2 坡向与根系关系

表3 坡度与根系关系

2.4 不同年龄的根系特点

云杉人工林根系的生长除了极少部分因其他因素的影响而表现得特殊外，一般都具有随年龄的增大而根幅增大的明显规律，根深、侧根条数等也逐渐增加，但是到一定程度后，根系发育则趋向缓慢。不同年龄的红皮云杉根系发育特征见表4。

3 结论与讨论

（1）红皮云杉人工幼龄林根系发育受外界环境的影响，研究表明，在相同条件下，光照强度对红皮云杉人工幼龄林根系发育呈正显著相关，光照强度越大，根系生长越快；从地形地势上，根系的生长在阳坡比阴坡发育得好，一般是坡度越大，根系生长越

慢，冠幅越小，根系的水平分布也是随着坡度的增加而减小的；从土壤条件上看，根系发育在暗棕土壤比较正常，在灰化土、白浆土、火山土上成长较差；而根系的发育随树龄的增大有着明显的规律性。

表4 不同年龄的红皮云杉根系发育特征

（2）云杉人工林根系发育受生态因子影响很大，而根系是林木生长发育的重要营养器官，了解了根系的生长发育特点，对云杉树种的植苗造林具有重大意义。

[1]梁建生，张建华，曹显祖.根系环境温度变化对根系吸水和叶片蒸腾的影响[J].植物学报，1998（12）：69-75.

[2]陈锐章，彭桂英.根系环境含氯量对植物叶片含氯量及抗氯性的影响[J].环境科学丛刊，1982（4）：40-41.

[3]陈锐章，彭桂英.植物根系环境氯、硫含量对叶片氯、硫含量和抗性的影响[J].环境科学，1983（3）：45-48.

[4]周跃钢，王康.根系环境中水的含氧量对水稻幼苗生长和代谢的影响[J].西南师范大学学报：自然科学版，1987（3）：79-85.

[5]王二刚，司玉卿.浅析根系环境对苗木成活的影响[J].现代农村科技，2012（14）：38-39.

[6]李娇，蒋先敏，尹华军，等.不同林龄云杉人工林的根系分泌物与土壤微生物[J].应用生态学报，2014（2）：325-332.

[7]孙凯，柴源，腰政懋，等.红皮云杉、油松幼苗根系对NH4+/NO3-施肥的形态响应[J].安徽农业科学，2012（13）：7789-7792.

[8]南宏伟，刘庆，肖群英.基于根系竞争的云杉幼苗细根内部异质性研究[J].山西农业科学，2015（5）：526-531.

（责任编辑 张杨林）

红皮云杉育苗技术

1 种子处理

采用“雪藏法”埋种，即先选择一处地下水位低，背阴背风的地方，挖一贮藏坑，其规格为深80 cm，长、宽视种子多少而定。坑最好在前一年秋挖好，于1-2月间，在坑底铺10~15 cm厚的雪，再按1∶2或1∶3将种子与雪混合，搅拌均匀后放入坑内。装满后，用雪培成丘形，上覆草帘等物。贮藏到播种季节前7 d左右将种子取出，混以湿沙，在15℃左右的室温下催芽4~5 d，沙干时浇水，且每天翻动1~2次，当有20%~30%的种子裂嘴时，即可播种。

2 播种

采取不覆土播种法。先按要求做好苗床，不打底水在湿润的床面上用耙搂动，使床面形成平整均匀的条形凸凹面。为了便于播种，播前将种沙混合物掺入适量干沙，搅拌均匀再播。播种时，要做到随播种，随镇压(木滚)、覆帘和浇水，使种子与土壤紧密接触。在苗木出齐之前，始终要勤浇水，本着“少量多次”的原则，始终保持床面湿润。实践证明，不覆土播种比覆土播种出苗又快又齐，一般播种后8 d即见出苗，15~20 d可出苗80%，20~25 d基本出齐，并从未发生过苗木倒伏现象。据统计，不覆土播种比覆土播种的苗木产量都高于规程标准，一般高22%，有的高2~3倍。

3 苗期管理

在出苗达60%以上时，撤去苇帘，使苗木全受光照，若不遇高温干旱，一直进行全光育苗，这样可比长期遮阴好，使苗木粗壮、根系发达、抗灾力强。为防止晚霜冻害，在冷空气到来之前要浇水，以提高土壤热容量。若发生冻害，可在太阳出来之前浇水，使苗木形成冰柱，再逐渐融化，即可解除冻害。 在苗木生长期内，要本着“少量多次”的原则，定时、定量浇水，尤其在气候干旱时，不可浇“跑马水”。机械浇水要用大压力、细喷头、快速阀门，以防止水流冲苗。苗木出齐后，要及时进行松土除草，以免杂草争水肥，促进苗木生长。为了防止日灼，可采用电接点水银温度计，连接日灼报警器，把温度计调到36℃，当地表温度达36℃时报警，应立即浇水降温。在防治病虫害方面，采取调节生态环境、制约病虫害蔓延的方法，除了进行种子消毒之外，平时严防将非传染性生态因子引起的灾害误认为是病原菌的传染，对侵染性病害又以调节水、肥、气、热、光等生态因子加以解决，防止化学药剂污染环境，这样可使苗木发育良好，具有较强的抗病虫害能力。

Study on Relationship between the Young Stands of Artificial Picea koraiensis Nakai Forest Root Development and the External Environment

ZHANG Hai-zhong (Shuangyang District Forestry Work Station in Changchun City of Jilin Province，Changchun,Jilin 130600)

Picea koraiensis Nakai forest was one of the most advantage species in Changbai Mountain forest region,and it had very strong adaptability.The young stands of artificial Picea koraiensis Nakai forest under the different environmental conditions roots survey was conducted,by using random sampling method,for exploring the relationship between the young stands of artificial Picea koraiensis Nakai forest root development and the external environment.The results revealed that light intensity,topography,soil conditions and age of red spruce plantation had the effect of root development.Root growth was well in hard light intensity,sunny slope,small and dark brown soil.

Picea koraiensis Nakai;Roots;Environment;Growing

S791

A

2095-0896（2015）05-073-03

张海忠（1960-），男，吉林双阳人，工程师，从事林业技术和资源管理工作。

2015-04-21