山东药乡林场赤松林适地适树调查研究
2017-05-17白世红董金伟马风云
白世红,董金伟,马风云
(山东农业大学林学院,泰山森林生态站 山东 泰安 271018)
赤松(Pinus densiflora Sieb.et Zucc.),分布于我国黑龙江东部,吉林长白山区、辽宁中部至辽东半岛、山东胶东地区及江苏东北部云台山区,自沿海地带上达海拔920m山区,常组成次生纯林。日本、朝鲜、苏联也有分布。它具有喜光、抗风力强、耐寒和生长快的特点,是花岗岩、片麻岩及沙岩风化的中性土或酸质土山地的主要造林树种之一。山东药乡林场的赤松林是在上世纪60年代通过人工造林和封山育林形成的,是林场的主要树种之一,其面积约为95.6hm2。为了探讨赤松林在该林场的生长状况,合理经营赤松林,我们对赤松林进行了调查研究,取得了一定的成果。
1 试验地的自然概况
山东药乡林场位于山东省中部,属鲁中山地。林场总面积为两万余亩,森林覆被率为90%,海拔高度为 400~952.8m,坡度为 20°~60°,母岩多为花岗岩、片岩及片麻岩,土壤为山地棕壤,土层厚度为15~90cm,PH值为6.5左右。该区属暖温带季风气候,年平均气温为10.5℃,年最高气温为34.0℃,年最低气温为-27.0℃,年降水量为800~1260mm,多集中在7、8月份,全年无霜期为170天左右。
山东药乡林场的赤松多为纯林,少部分为麻栎混交林,这次主要对赤松纯林进行调查研究,海拔高度为 610~920m,赤松密度为 800~960株/hm2。 坡向为南坡和北坡。林龄为54年。林下灌木种类主要有:胡枝子、绣线菊、连翘、荆条、卫矛和溲疏等,平均高度为46cm,2.6株/百m2,为零散分布。草本植物种类主要有:羊草、中华结缕草、山百合、穿山龙和蒲公英等,平均高度为10.6cm,平均盖度为62.5%,分布均匀。死地被物层平均厚度为5.2cm,其中分解层为3.6cm,未分解层为1.6cm,分解状况良好。
2 研究方法
本研究采用标准地调查和比较分析的方法,标准地的面积为600m2,根据赤松林的立地不同,标准地设置按坡向分为两组,即:阴坡(北坡)和阳坡(南坡),每组再按上、中、下坡位分设3个亚组,共6种不同立地。每个亚组设临时标准地2块,共12块标准地,调查赤松的生长情况。在每块标准地中选2株标准木进行树干解析,通过树干解析计算赤松林的胸径、树高和材积生长量。
通过标准地的调查数据,依据林场不同立地间赤松的生长对比分析及生长差异性检验的结果,评价赤松的生长状况,并确定赤松在该林场的适宜立地。
3 结果与分析
3.1 不同坡向赤松的生长状况
赤松在不同坡向的生长状况反映不同坡向的光照、温度、湿度及土壤条件等生活因子的差异。依据药乡林场不同立地条件54年生的赤松生长状况的调查数据,按照不同坡向即:阳坡和阴坡进行计算整理。比较分析赤松在不同坡向的生长状况。
3.1.1 赤松生长量比较
将标准地的调查数据,按不同坡向计算赤松的胸径、树高和材积的平均生长量和年均生长量 (表1)。并对不同坡向的赤松的平均胸径和平均树高进行差异显著性检验(t检验)。
由表1可知,赤松平均胸径和年均生长量阴坡分别为19.4cm和0.36cm,大于阳坡的18.4cm和0.34cm,平均树高和年均生长量阴坡分别为11.4m和0.21m,与阳坡的10.9m和0.20m差别较小,平均材积和年均生长量的变化与胸径变化相一致。
表1 不同坡向赤松生长状况
依据表1不同坡向赤松生长状况数据,比较不同坡向赤松平均胸径和平均树高的差异性,可知,阴坡与阳坡赤松林平均胸径与平均树高均无显著差异。
3.1.2 赤松生长过程分析
将树干解析的调查数据,按不同坡向计算赤松的胸径、树高和材积在各年龄阶段的总生长量、平均生长量和连年生长量(表2)。
由表2可知,阴坡和阳坡生长的赤松存在着显著的差异,胸径、树高和材积在各年龄阶段的生长量阴坡都高于阳坡。随年龄增长不同坡向赤松的胸径和材积生长量的差异逐步变大,而树高生长量的差异逐步缩小。从阴坡和阳坡赤松的生长过程看,虽然不同坡向赤松的胸径、树高和材积生长量有差别,但是差异并不显著。
表2 赤松生长量(数据为去皮生长量)
3.2 不同坡位赤松的生长状况
赤松在不同海拔高度的生长状况主要反映在土壤条件的变化。依据药乡林场不同立地条件赤松生长状况的调查数据,按照上坡、中坡和下坡三组进行计算整理。
3.2.1 赤松生长量比较
3.2.1.1 阴坡赤松生长比较
将标准地的调查数据按不同坡位计算阴坡赤松的胸径、树高和材积的平均生长量和年均生长量(表3)。并对平均胸径和平均数高进行方差分析和多重比较(SSR)。
表3 阴坡赤松林生长状况
由表3可知,赤松的平均胸径及胸径年均生长量排序为中坡>下坡>上坡;平均树高及树高年均生长量不同坡位之间差别不大;平均材积及材积年均生长量的变化规律与胸径相一致。这说明不同坡位的赤松的生长状况是有差异的,阴坡中、下坡赤松的胸径及材积生长量明显大于上坡;而树高的生长量差别较小。究其原因是土壤条件较好的缘故。
依据表3不同立地条件赤松生长状况数据,比较不同坡位(海拔)赤松平均胸径和平均树高的差异性,可知,药乡林场阴坡的上坡赤松的平均胸径与中坡和下坡间的差异极显著,而生长于阴坡的中坡和下坡赤松的平均胸径差异不显著。阴坡不同坡位赤松的平均树高差异不显著。
3.2.1.2 阳坡赤松生长比较
将标准地的调查数据按不同坡位计算阳坡赤松的胸径、树高和材积的平均生长量和年均生长量(表4)。并对平均胸径和平均数高进行方差分析和多重比较(SSR)。
由表4可知,阳坡赤松的平均胸径、树高和材积及其年均生长量与阴坡赤松的生长变化特点是一致的。
依据表4不同立地条件赤松生长状况数据,比较阳坡不同坡位(海拔)赤松平均胸径和平均树高的差异性,可知,药乡林场阳坡的上坡赤松的平均胸径与中坡和下坡间差异极显著,而生长于阳坡的中坡和下坡赤松的平均胸径差异不显著。阳坡赤松的平均树高上坡与中坡和下坡间均差异极显著,中坡和下坡间赤松的平均树高差异不显著。
表4 阳坡赤松林生长状况
3.2.2 赤松生长过程分析
3.2.2.1 阴坡赤松生长过程比较
将树干解析的调查数据,按不同坡位计算阴坡赤松的胸径、树高和材积在各年龄阶段的总生长量、平均生长量和连年生长量(表5)。
表5 阴坡赤松生长量(数据为去皮生长量)
表6 阳坡赤松生长量(数据为去皮生长量)
由表5可知,胸径和材积生长量排序为中坡>下坡>上坡;树高生长量不同坡位之间差别不大;随年龄增长不同坡位赤松的胸径和材积生长量的差异逐步变大,而树高生长量的差异逐步缩小。
3.2.2.2 阳坡赤松生长过程分析
将树干解析的调查数据,按不同坡位计算阳坡赤松的胸径、树高和材积在各年龄阶段的总生长量、平均生长量和连年生长量(表6)。
由表6可知,赤松的平均胸径、树高和材积及其年均生长量与阴坡赤松的生长变化特点是一致的,但没有阴坡的差异明显。
4 结果与讨论
不同立地条件赤松生长对比分析结果显示:阴坡的生长状况与阳坡无显著差异。无论在阴坡或阳坡,不同坡位赤松的生长存在着显著差异,生长于中、下坡位的赤松平均胸径和平均树高与上坡差异极显著。在中、下坡由于林地的土壤条件较好,赤松的胸径、树高和材积生长量显著高于上坡,故赤松在阴坡或阳坡的中、下坡生长最好。因此山东药乡林场赤松的适宜立地为阴坡或阳坡的中、下坡位。
赤松在药乡林场表现出良好的适应性和生长特性,是林场的主要树种之一。赤松林可作为林场重点发展的一种生物资源,在赤松的适宜立地扩大其栽植面积,改善林场林种结构,充分发挥赤松林的各种效益。
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