香脂冷杉的天然分布及繁育

孙海红

(辽宁省固沙造林研究所，辽宁 阜新 123000)



香脂冷杉的天然分布及繁育

孙海红

(辽宁省固沙造林研究所，辽宁 阜新 123000)

摘要香脂冷杉是美国北部和加拿大一个非常重要的树种，它既是用材树种、生态树种，也是景观绿化树种。文章综述了香脂冷杉天然分布区的自然环境、繁育、生长及危害因子，以期为我国的引种栽培提供指导。

关键词香脂冷杉；天然分布；生长发育；危害因子

香脂冷杉(Abiesbalsamea)是松科冷杉属树种。香脂冷杉木材相对较软，缺乏耐震强度，但是具有良好的抗裂性，可以制成轻框架、人造板、柳条箱，也可以用于造纸等。香脂冷杉林是一些动物食物来源和栖息地，在冬季是麋鹿主要的食物来源，也是白尾鹿的主要活动区域。其他的哺乳动物也不同程度利用香脂冷杉，一些鼠类食用树木韧皮部和种子；红松鼠偶尔以香脂冷杉种子、皮部、木材和花为食；河狸利用香脂冷杉木材建筑水坝；黑熊剥去香脂冷杉皮部、舔食木材表面。香脂冷杉为杉松鸡和榛鸡提供少量食物，主要是花、顶芽和针叶。香脂冷杉松节油可以制成润滑剂，也可以药用及用于制造清漆。

香脂冷杉林可以作为防护林、水土保持林和景观林，幼树作为圣诞树已经有400多年的历史。香脂冷杉在欧洲和亚洲均有引种，欧洲的园艺家从栽培方式，针叶颜色、枝条长度和开枝角度考虑，选育了十几个品种用于观赏栽培。我国已经引种了香脂冷杉，观测了适应性，并开展了育苗技术研究[1]。文章综述了香脂冷杉的天然分布区的自然环境、繁育、生长及危害因子，以期为科学引种和栽培提供借鉴。

1自然环境

1.1天然分布

在加拿大，香脂冷杉分布从纽芬兰岛和拉布拉多开始，遍及奎北克省和安大略省，从马尼托巴湖和萨斯喀彻温省到艾伯塔省西北部的安宁河谷有零星分布。在美国，香脂冷杉的分布从明尼苏达州北部开始，向东南到艾奥瓦州、威斯康星州中部和密歇根州中部，再到纽约州和宾夕法尼亚州[2]。

1.2气候

香脂冷杉在加拿大东南部和美国的东北部生长最好。加拿大东南部和美国的东北部气候凉爽、降水充沛。年均温度2～4 ℃，1月平均温度-18～-12 ℃，7月平均温度16～18 ℃，年平均降水量760～1 100 mm。在香脂冷杉天然分布区内，年均气温-4～7 ℃，年均降水量390～1 400 mm，生长季节降水150～620 mm，无霜期80～180 d。

1.3土壤和地形

香脂冷杉在有较厚的、轮廓分明的粗腐殖质层的灰土和始成土上生长良好。在砾质沙壤和泥炭沼泽中，生长缓慢。纽芬兰岛的研究表明，土壤水分是立地指数中最重要的因子，土壤养分和地形是次要因子[3]。香脂冷杉对土壤酸性的适应范围较宽，在其分布区北部，在气候凉爽、湿润中生的生境，土壤pH值为5.1～6.0，最适宜的土壤pH值为6.5～7.0。

2繁育和生长

2.1开花和结实

香脂冷杉雌雄同株，光能显著地影响香脂冷杉开花和结实。在新布仑司维克，雌花在优势木中占83%，在亚优势木中占59%，在中等木中占6%，被压木则没有雌花。春季雄花和雌花可以辨别，雄花开放较早，叶芽在6月展叶。雄花红黄色，微带紫色，生长在一年生枝条叶腋处，树冠下5 m之内；雌花紫色，通常在树冠下1.5 m范围内，位于上年生小枝的上部，成熟时，雄花大约3 mm长，雌花约25 mm长。花粉粒黄色；当发育时，平均直径90 μm。成熟果实直立，5～10 cm长，圆锥形，具有短、圆鳞片，顶端尖。鳞片接近圆锥的中心，密集重叠呈扇形，8月末或9月初成熟，鳞片同种子一起脱落。通常树龄20～30年时结实，最早结实树龄是15年，树木只有2 m高。每隔2～4年有一次结实大年。平均16 kg球果能生产1 000～1 200 g的纯净种子，每公斤纯净种子数6.6万～20.8万粒，平均13.1万粒，每个球果大约134粒种子。在安大略省，种子产量5.6～20.2 kg·hm-2。8月末种子开始散落，高峰期在9月和10月，持续到11月。有些种子散落持续整个冬季，直到翌年早春。

2.2幼苗发育

对于香脂冷杉种子萌发，水分比光更重要，播种的香脂冷杉发芽率低，部分原因可能是在调制过程中损伤种子。树龄对种子的发芽率有影响，在密歇根州开展的一项研究，41年生的母树种子萌发率最高，达到68%，30林龄的母树种子发芽率为57%，而155年生的树木最低，为8%。一旦种子落到地面，种子的活力迅速降低，并在一年内完全丧失。大多数的萌发发生在5月下旬至7月初，如果萌发发生在7月中旬，则在第一个冬季苗木不可能存活。只要具有充足的水分，任何苗床都能萌发，但是矿质土苗床，砂质既不太多，也不太黏重，并适度遮阴，是最适应种子萌发的。香脂冷杉幼苗具有主根，生长到腐殖质层后，分为几条侧根。通常，香脂冷杉根系生长迅速，根系比红云杉长。香脂冷杉幼树季节性的根生长在腐殖质中为10.6 cm，红云杉为7.6 cm。当有高温、干旱或冻拔时，幼苗会大量死亡。当幼苗发育时，需要50%的全光照，晚霜对幼苗新叶的伤害较小。香脂冷杉幼苗达到15 cm高时发育完全。生长早期主要的竞争植物是欧洲蕨、悬钩子和槭树，特别是槭树，在有些生境处于优势地位10～25 a。香脂冷杉和云杉在受压状况下能够生存多年，并在解除压迫后迅速生长。

2.3幼树生长

香脂冷杉树木成熟时，通常树高12～18 m，胸径30～46 cm。在最佳的生长条件，在新布仑司维克格林河流域，树高可达27 m，胸径达75 cm。香脂冷杉的生长速度和林分的生长量同气候、土壤及树龄、林分组成和结构有关。在缅因州的一项研究中，直径生长与树木的活力和冠高比有关，具有高生长势和至少0.7冠高比的树木胸径每10年增长6.1 cm，具有较低活力和较小的冠高比的树木胸径生长量每十年仅增长1.0 cm，具有较高生长势和生长空间的树木胸径在树龄50年时至少达到25 cm。在缅因州不同密度的异龄林中，香脂冷杉的生长速度比云杉和铁杉快。从缅因州北部香脂冷杉的树干解析数据看出，树高生长曲线是变化的，香脂冷杉与林分中生长的云杉存在着强烈的竞争关系。在新布仑司维克林分密度分别为1 750株·hm-2和1 750株·hm-2时，生物量分别是107.5 t·hm-2和160 t·hm-2[4，5]。

3危害因子

许多生物和非生物因子影响香脂冷杉的生长，病虫害最具有破坏性。此外，地面易燃的针叶，浅层的根系和较薄的皮部使香脂冷杉对火特别敏感，易造成巨大的损失。生长在湿润的浅层土较难经营的成熟林易受风的危害。各种鼠类和鸟类采食香脂冷杉种子，也食用萌芽，黑熊能环状剥取成熟树木的树皮。

香脂冷杉存在几种虫害，到目前为止最重要的是云杉卷叶蛾。云杉卷叶蛾能够危害云杉和香脂冷杉，而且更倾向于食用香脂冷杉，能够导致树木活力降低和死亡。在北美东部，曾大规模的爆发了食心虫，造成了数千立方米香脂冷杉的损失。落叶病导致大规模的根死亡。冷杉绵球蚜，在加拿大的东南部和美国东北部都有发现，能严重的侵食树干，使树木在3年内死亡，也侵食小枝和芽，冷杉绵球蚜唾液还能引起树木管胞的异常生长，使木材颜色变暗、易碎。根腐还能使树势变弱，使其易受风害[6]。根腐病在香脂冷杉40年林龄时开始发生，随着树木树龄的增加而危害严重，树龄至70年时，大约一半的树木染病。香脂冷杉叶病、溃疡病和丛枝病没有对树木生长和林分产量造成太大的影响。

参考文献：

[1] 祁生秀.国外冷杉引种试验研究[J].青海农林科技，2010(3):19-21

[2] Bakuzis E V, H L Hansen. Balsam fir-a monographic review[D]. University of Minnesota Press.1965

[3] Hampf, Frederick E. Site index curves for some forest species in the eastern United States (rev.). USDA Forest Service, Eastern Region[M].Upper Darby, PA,1965：43

[4] Baskerville G L. Dry-matter production in immature balsam fir stands: roots, lesser vegetation, and total stand[J]. Forest Science. 1966,12(1):49-53

[5] Keays J L. Biomass of forest residuals[J]. Alche Journal，1975，71(146):10-21

[6] Hepting, George H. Diseases of forest and shade trees of the United States[M]//U.S. Department of Agriculture.Agriculture Handbook 386,Washington, DC,1971：658

中图分类号：S791.141

文献标识码：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.03.037

作者简介：孙海红(1978-)，男，大学，从事森林经营与保护工作,Email：34252470@qq.com

基金项目：辽宁省科学事业公益研究基金项目(201100 5012)

收稿日期：2015-12-22

文章编号：1005-5215(2016)03-0092-02