榆林市樟子松人工林分布及其生长特性调查研究
2017-06-19李军保马志林赵晓彬蒋晋豫史社强
李军保,董 强,马志林,赵晓彬,蒋晋豫,史社强 ,郜 超
(陕西省治沙研究所, 陕西 榆林 719000)
榆林市樟子松人工林分布及其生长特性调查研究
李军保,董 强,马志林,赵晓彬,蒋晋豫,史社强 ,郜 超
(陕西省治沙研究所, 陕西 榆林 719000)
榆林市樟子松人工林调查结果表明,截止2014年榆林沙区樟子松人工造林面积75 454 hm2,主要分布在西北部6县区的沙地;樟子松人工林在树高、胸径生长均优于同龄油松人工林,不同基质(盖沙黄土地和沙地)对樟子松人工林的生长发育影响不大,均适宜樟子松的栽植;栽植密度对樟子松人工林生长影响明显,在树高、胸径和冠幅各指标相间差异性显著,合理稀植更有利于樟子松的生长发育;丘间地、平缓沙地更适宜于樟子松的生长,不同密度和不同立地条件对樟子松胸径、冠幅的生长影响较树高显著;目前存在的主要问题是纯林多,结构单一,自然更新困难等。
榆林市;樟子松;人工林;分布;生长特性
榆林沙区地处毛乌素沙地东南缘,占毛乌素沙地总面积48.6%[1],该区自然环境恶劣,风大沙多、干旱少雨,生态环境脆弱,是一个多层次的生态过渡带,也是土地荒漠化较为严重的地区之一[2],沙区原有植被以沙柳、沙蒿、杨柴、花棒等低矮灌木和杂类草为主,以灌草为主的植被,林分质量低下,生命周期短、防护效益较差,特别在冬春季落叶灌木落叶,草本植物枯死,灌草植被的防护功能大大降低。为了提高榆林沙区固沙林的防护功能及效益,增强沙区林地生态系统可持续性。从20世纪50年代末开始,榆林沙区从内蒙古红花尔基引入常绿针叶乔木树种樟子松(Pinessylvestrisvarmongolica),经过几十年的引种栽培和植树造林,樟子松已成为榆林沙区防风固沙造林、园林绿化的主要树种,特别是近几年,大面积营造樟子松人工林,而关于榆林沙区樟子松的研究主要集中在造林技术[3-7]和育苗技术上[8-11],对榆林沙区樟子松人工林生长状况及其影响因素调查较少。为了进一步提升榆林沙区樟子松人工林栽植和经营管理成效,推进快速生态恢复,我们对榆林沙区早期营造的樟子松固沙林进行了调查分析,报告如下。
1 研究区概况
选择毛乌素沙地东南缘陕西榆林沙区,该区辖神木县、榆阳区、横山区、靖边县、定边县、府谷县和佳县,位于E107°15′~110°54′,N36°49′~39°27′,海拔800~1 400 m,相对高度10~50 m。该区属陕北风沙滩地区,沙地占区域总面积的80%左右。因纬度偏北,属温带寒冷半干旱气候,年均温绝大部分地区小于8℃,1月平均温度-11~ -8 0℃,7月平均温度22~24 0℃,年≥10 ℃积温约为2 500~3 800 ℃。年降水量250~440 mm,集中于7-9月,占全年降水的60%~75%,年均蒸发量为2 388. 7 mm。区内土壤主要为风沙土和栗钙土。主要天然植物种有北沙柳(Salixpsammophila)、山竹岩黄芪(Hedysarumfruticosum)、沙蒿(Artemisiadesertorum)、柠条(Caraganakorshinskii)等,形成不同植被覆盖率的固定、半固定沙地,流动沙地植被稀疏。
2 研究方法
统计榆林市沙区各县区造林面积,调查对象为榆林沙区各县区早期栽植的樟子松林,自移栽后结构未做过调整,人为干扰相对较少。选择具有代表性的樟子松人工林,设20 m×20 m样地,并设置3次重复,对样地内樟子松逐个检尺,测量树高、胸径、冠幅 、新稍生长量、株树等指标。
3 结果与分析
3.1 榆林沙区樟子松人工林面积及分布情况
截止2014年底,榆林沙区樟子松造林总面积75 454 hm2,分布在榆阳区、神木、府谷、横山、靖边、定边北六县的北部和佳县西北部分沙地(表1),其中横山区造林面积最大,面积21 333 hm2,占全市樟子松造林总面积的28.27%,其次为榆阳区,面积17 040 hm2,占全市樟子松造林总面积的22.58%,神木面积为14 933 hm2,占全市樟子松造林总面积的19.79%。榆阳区、横山区和神木县3个县的樟子松面积为53 307 hm2,占全市造林总面积的70.65%。府谷、佳县由于沙地面积较小,仅为榆林沙区樟子松造林总面积的10.69%。
表1 榆林市各县区樟子松人工林面积分布
3.2 樟子松与油松生长比较
神木县平缓沙地22 a生樟子松、油松林地(株行距为3 m×4 m)调查结果为(表2),樟子松平均树高、年新稍生长量、胸径比油松分别高32.5%、69.0%和33.6%,冠幅比油松低7.9%(樟子松冠幅较小因树形引起,和油松相比其枝条与树干夹角较小,树冠紧凑);二树种在这4个指标方面差异不显著(p>0.05),但总体来看,樟子松优于油松;油松林下分布有自然更新幼苗,而樟子松林没有,从这方面来看,油松自然更新较好。
表2 樟子松和油松生长情况对比
注:同列不同小写字母表示差异显著(p<0.05),不同大写字母表示差异极显著(p<0.01),下同。
3.3 不同栽植密度对樟子松生长的影响
佳县打火店林场树龄30 a生不同密度樟子松人工林调查发现(表3),稀植(密度500株·hm-2)樟子松平均树高明显高于密植樟子松林(密度3 333株·hm-2),且差异性达到显著水平(p<0.05),稀植樟子松林平均胸径是密植的2.1倍,差异性极显著(p<0.01),稀植樟子松树高年生长量0.31 m,密植树高年生长量为0.22 m。稀植樟子松林平均冠幅是密植的2.63倍,差异极显著水平(p<0.01),稀植樟子松的新梢生长量大于密植樟子松,但差异不显著(p>0.05)。说明栽植密度对樟子松的生长影响较大,尤其对胸径、冠幅,这是由于合理稀植为樟子松提供了相对充足的生长空间和较大的水水与养分利用空间,有利于生长发育;栽植密度大,树体生长所需的养分、空间尤其是土壤水分条件(特别是树体较大时)会受到限制,个体之间竞争强烈,从而导致生长缓慢,甚至会使树木早衰、死亡。
表3 不同密度樟子松生长比较
3.4 不同土壤条件对樟子松生长的影响
盖沙黄土地和沙地栽植的30a生樟子松生长情况调查结果显示(表4),尽管沙土地和盖沙黄土地相比,在树高、年新梢生长量、胸径、冠幅等方面之间差异不显著(p>0.05),但仍具有优势,更适合樟子松栽植和生长。
表4 不同基质条件樟子松生长比较
3.5 沙区不同立地条件对樟子松生长的影响
红石峡植物园26a生樟子松生长调查结果显示(表5),不同地势之间,樟子松树高(7.29±1.55)~(7.82±1.31)m,丘间地最大,平缓沙地次之,背风坡最小,但差异不显著(p>0.05);胸径(5.49±1.47)~(6.46±1.60)cm,丘间地最大,平缓沙地次之,背风坡最小,丘间地与背风坡差异显著(p<0.05),平缓沙地差异不显著(p>0.05),平缓沙地分别与丘间地、背风坡的差异都不显著(p>0.05);冠幅(2.42±0.55)~(3.14±0.75)m,平缓沙地最大,背风坡最小,丘间地居中,平缓沙地与丘间地差异不显著,二者分别于背风坡的差异都显著,沙丘不同位置对樟子松树高影响差异不明显,背风坡不利于胸径和冠幅的生长。
表5 不同立地条件26年树龄樟子松生长比较表
4 结论与讨论
(1)截止2014年,榆林市樟子松造林总面积75 454 hm2,主要分布在西北部6县区的沙地,普遍生长良好;在树高、胸径、新梢生长量等方面樟子松生长优于油松;30a生稀植樟子松林(密度500株·hm-2)树高(10.48±1.40)m、胸径(24.28±1.69)cm、冠幅(5.92±0.86)m、新梢年生长量(0.38±0.05)m,分别比密植(密度3 333株·hm-2)高50.5%、110.8%、163.1%、5.6%;盖沙黄土地和沙地栽植的30 a生樟子松在树高、年新梢生长量、胸径、冠幅等方面之间差异不显著(p>0.05);26 a生樟子松在丘间地、平缓沙地和背风坡树高为(7.29±1.55)~(7.82±1.31)m,三者之间差异不显著;胸径(5.49±1.47)~(6.46±1.60)cm,丘间地最大;冠幅(2.42±0.55)~(3.14±0.75)m,平缓沙地最大,从树高、胸径、新梢生长量等方面看,丘间地相对最适于樟子松生长。樟子松具有较强的抗寒、耐旱、抗风沙、耐瘠薄等优良特性[12],适于榆林沙地生长,是不可多得的生态防护和园林绿化优良乔木树种,可在防风固沙林、农田防护林、用材林和园林绿地等方面应用。
(2)调查发现,榆林沙区现有樟子松人工林纯林面积大,结构单一,且大部分是同龄纯林,林分为简单的双层结构,树冠层下是以沙蒿、禾本科草为主为的低矮半灌木和草本层,防护效果低于杨树和樟子松株间混交林[13],同时存在大部分引种区存在的普遍问题[14-15]-林分中没有天然更新幼苗、幼树因效果优于纯林,造林时应多营建混交林,在沙丘迎风面栽植适应性强的灌木。
[1] 杨忠信,党兵,李金昌.毛乌素沙地榆林沙区合作杨生长规律研究[J].水土保持通报,1994,14(7):89-95.
[2] 张新时.毛乌素沙地的生态背景及其草地建设的原则与优化模式[J].植物生态学报,1994,18(1):1-16.
[3] 赵晓彬,苏世平,符亚儒. 榆林沙区低效防风固沙林更新改造技术研究[J].西北林学院学报,2010,25(1):104-106.
[4] 张琴艳.榆林沙地樟子松的引种和荒沙造林技术[J].安徽农学通报,2007,13 (7):91-92.
[5] 王怀彪,潘鹏,高保山. 毛乌素沙地樟子松抗旱造林关键技术研究[J]. 西北林学院学报,2009,24(6):70-73.
[6] 赵晓彬.榆林沙区樟子松造林季节选择[J].陕西林业科技,2008(1):47-51.
[7] 杨丰茂,冯瑾,郭永权. 樟子松在神木县的引种推广[J],陕西林业科技,2011(6):72-75.
[8] 郭星平. 榆林沙区针叶树苗木繁育的影响因素及其综合效益分析-以樟子松为例[J]. 陕西林业科技,2012(2):31-33.
[9] 刘世歧.榆林沙区樟子松营养袋育苗技术[J].陕西林业科技,2008(1):136-138.
[10] 贾艳梅,张继平,刘世岐.樟子松营养袋苗猝倒病的防治技术研究[J],西北林学院学报,2012,27(5):124-128.
[11] 李彩梅. 榆林地区樟子松容器育苗技术新探[J]. 现代园艺,2009(5):58-59.
[12] 侯丽英,钱荣举,王正力,等. 复合立地类型樟子松造林综合技术[J].东北林业大学学报,2009,37(3):9-11.
[13] 李得禄,廖空太,严子柱,等.不同类型防护林中樟子松的构型特征分析[J].中国沙漠,2008,28(1):113-118.
[14] 曾德慧,尤文忠,范志平,等. 樟子松人工固沙林天然更新障碍因子分析[J].应用生态学报,2002,13(3):257-261.
[15] 曾德慧,尤文忠,范志平,等.樟子松人工固沙林天然更新特征[J].应用生态学报, 2002,13(1):1-5.
Distribution and Growth Characteristics ofPinussylvestrisvar.mongolicaplantations in the Sand-stricken Region of Yulin
LI Jun-Bao, DONG Qiang, MA Zhi-Lin, ZHAO Xiao-Bin, JIANG Jin-Yu SHI She-Qiang, GAO Chao
(InstituteofShaanxiSandControl,Yulin,Shaanxi719000 )
The distribution and growth characteristics ofPinussylvestrisvar.mongolicaplantation were investigated and analyzed in sand-stricken region of Yulin. The results showed the afforestation area of that in the sand-stricken region of Yulin was 75,454 hm2 until 2014. The afforestation area of Hengshan County, Yuyang District and Shenmu County is larger than other counties in Yulin city, which accounted for 70.65% of the total area. The tree height and DBH growth ofPinussylvestrisvar.mongolicaplantation were superior to Chinese pine plantation at the same age. The different substrates ( loess region covered with sands and sandy land ) had little effect on the growth ofPinussylvestrisvar.mongolica, indicating all substrates suitable, whereas planting density has significant effect on the growth, indicating necessity of proper density for plantation. Flat land or land between hills were more suitable forPinussylvestrisvar.mongolicaand further more different density and site condition have significant effect on the growth of DBH and height. Pure species ofPinussylvestrisvar.mongolicaand difficult natural regeneration are the major problems with its plantation.
Sand-stricken region of Yulin;Pinussylvestrisvar.mongolica; distribution;growth characteristics
2016-10-12
榆林市科技计划项目“榆林沙区樟子松人工林抚育管理与病虫害防治技术研究”(2014jh-02)。
李军保(1978-),男,陕西澄城县人,工程师,硕士,主要从事荒漠化防治及矿区生态恢复研究。
S718.5
A
1001-2117(2017)02-0026-04