章古台沙地3种针叶树生长规律对比研究

2017-07-10张日升

安徽农业科学 2017年18期

摘要 [目的]研究章古台沙地3种针叶树生长规律。[方法]通过对章古台沙地樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica）、油松（Prnus tabulaeformis）、赤松（Prnus densiflora）3种针叶树的解析木进行分析，比较3种针叶树的生长特点。[结果]8～16 a 3种针叶树的胸径和树高生长较快，16 a以后生长逐渐变缓。24 a以后赤松的树高生长比樟子松、油松快，32 a以后胸径生长比樟子松、油松快。樟子松和油松8～24 a时材积连年生长量增长较快，赤松在33～40 a时材积生长明显加快，最高可达0.014 2m3/a。[结论]该研究可为掌握针叶树种在沙地上的生长规律提供科学依据。

关键词章古台；樟子松；油松；赤松；生长规律

中图分类号 S791 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）18-0140-03

Abstract [Objective]To study the growth rhythm of 3 kinds of conifer in Zhanggutai sandy land.[Method]Through the analysis to the analytic trees of Pinus sylvestris var.mongolica，Pinus tabulaeformis and Pinus densiflora in Zhanggutai sandy land，the growth characteristics of 3 coniferous trees were compared.[Result]The results showed that the DBH and tree height of the 3 kinds of conifer grow faster in 8-16 years old，gradually grow slowly after 16 years old.The tree height and DBH of Pinus densiflora grow faster than Pinus sylvestris var.mongolica and Pinus tabulaeformis after 24 years old and 32 years old，respectively.Pinus sylvestris var.mongolica and Pinus tabulaeformis have rapid growth of volume current annual increment in 8-24 years old，the volume of Pinus densiflora significantly grows faster in 33-40 years old，which can up to 0.014 2 m3/a.[Conclusion]The study can provide a scientific basis for mastering the growth regularity of conifer in the sandy land.

Key words Zhanggutai；Pinus sylvestris var.mongolica；Pinus tabulaeformis；Pinus densiflora；Growth rhythm

研究針叶树在沙地上的生长规律，对于掌握针叶树在沙地的生长动态、制订有效的经营措施和提高森林资源质量有着重要的意义[1]。辽宁省章古台沙地是我国最早引种针叶树进行防沙治沙的地区，1955年开始，引种到章古台沙地的针叶树有樟子松（Pinus sylvestris var.mongocica）、油松（Pinus tabulaeformis）、赤松（Pinus densiflora Sieb.et Zucc.）、华东落叶松（Larix principisrupprechtii Mayr）、班克松（Rinus banksiana Lamb.）、长白松[Pinus syluestriformis （Takenouchi）T.Wang ex Cheng]等10余种[2-3]，其中，樟子松作为我国三北地区主要的造林针叶树之一被大面积推广。20世纪90年代章古台沙地开始出现部分较大树龄的樟子松衰退现象，人们开始关注其他针叶树种的生长情况，樟子松、油松、赤松已经在章古台沙地生长超过40年，并形成了一定规模的林分。以往研究多从单一树种出发，结合当地的土壤、气候等因子研究树木在沙地上的生长规律，特别是对樟子松生长规律的研究较多[4-8]。笔者对42年生樟子松、油松、赤松的生长规律进行研究，对比3种针叶树在沙地上生长的特点，以期为今后的科研和生产提供参考。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

研究区位于科尔沁沙地南缘的章古台沙地（ 121°53′～122°22′ E，42°43′～42°51′ N），隸属辽宁省阜新市彰武县，属暖温带亚湿润干旱气候区。主要气候特点是干旱多风，年降水量500 mm左右，多集中于6—8月，年蒸发量约为降水量的3倍，空气相对湿度60.4%。年均气温6.1 ℃，平均无霜期154 d，年均风速3.0～3.7 m/s。土壤类型以风沙土为主，有机质及其他养分含量较低。

章古台沙地地处蒙古植被与华北植物区系交汇地带，共有维管束植物89科338属570余种。该区植被类型因人为干预形成了以樟子松、油松、赤松为主的固沙针叶林，林下有少量伴生植物，包括小叶鼠李（Rhamnus parvifolia）、家榆（Ulmus pumila）、桑树（Morus alba）、胡枝子（Lespedeza bicolor）等灌木，隐子草（Cleistogenes chinensis）、寸苔草（Carex duriuscula）、女娄菜（Melandrium apricum）、野艾蒿（Artemisia umbrosa）等草本植物。

1.2 标准地设定

在章古台沙地的樟子松、油松、赤松人工纯林中设置标准地，立地类型为平缓沙地，其中樟子松、油松、樟子松均为42年生，初植密度为1 665株/hm2。除樟子松林因衰退过重，2011年进行了一次卫生伐外，其他林分经营严格按照《辽宁省森林经营规程》开展，2011年以前间伐强度相同。在3种针叶林中设置0.1 hm2标准地，基本情况见表1。采用每木检尺的方法测定标准地内所有树木的胸径和树高，树高精度为0.01 m，胸径精度为0.1 cm。

1.3 生长规律研究 3种针叶树生长规律研究采用树干解析法，即在选择的标准地内各选择3株标准木做解析木，2 m区分段截取圆盘，即在0、1、1.3、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0 m处截取圆盘，所有圆盘均进行刨光处理，使得年轮更加容易识别。按4年1个龄级进行统计，严格按解析木的技术要领进行判读，绘制解析曲线，测算解析木的胸径、树高、材积生长过程。

2 结果与分析

2.1 胸径生长对比从图1可以看出，3种针叶树在8～16 a时胸径连年生长较快，其中樟子松胸径连年生长量最大值出现在9～12 a，为0.912 cm/a；油松和赤松在这一阶段，胸径连年生长量最大值出现在13～16 a，为0.638、0.713 cm/a。以后随着树龄的增大，胸径连年生长量呈下降趋势，个别时段胸径生长量较大，特别是赤松，可能与这一时段降水量较大及林分经营措施等有关。

从图2可以看出，3种针叶树在8～12 a时胸径生长差别不大，12～36 a樟子松的胸径总生长量大于油松和赤松，36 a以后，赤松的胸径总生长量高于樟子松和油松。

2.2 树高生长对比

从图3～5可以看出，8～16 a时3种针叶树的树高连年生长较快，其中樟子松树高连年生长量最大值出现在9～16 a，为0.425 m/a；油松和赤松在这一阶段，最大值出现在13～16 a，分别为0.600、0.575 m/a，这与胸径生长的规律基本一致。以后，随着树龄的增大，树高连年生长量呈下降趋势，3种针叶树的树高连年生长量在20 a左右时开始低于树高平均生长量。与胸径生长相同，树高在个别时段生长量较大，特别是赤松。

从图6可见，3种针叶树在0～16 a树高生长差别不大，赤松和樟子松在16 a左右时树高生长超过油松，赤松在24 a左右时树高生长超过樟子松，随着林龄的增长这种趋势越来越明显。

2.3 材积生长对比

从图7～9可以看出，8～24 a樟子松和油松材积连年生长量呈现较快增长趋势，25～32 a材积生长缓慢，33～36 a略有加快，36 a以后呈现逐年下降的趋势。赤松在32 a以前材积连年生长量缓慢，33～40 a时材积生长明显加快，最高为0.014 2 m3/a，40 a以后呈下降趋势。从图10可以看出，32 a以前，单株针叶树的材积总生长量最大的是樟子松，其次是赤松，油松最小。32 a以后赤松的材积生长加快，明显超过樟子松。

3种针叶树的材积平均生长量增长趋势表现平稳，42 a材积生长开始下降，但材积连年生长量仍大于材积平均生长量，说明该调查的3种针叶林尚未达到数量成熟龄。

3 结论与讨论

（1）该研究结果表明，在章古台沙地，樟子松、油松、赤松的胸径生长速生期均出现在8～16 a，16 a以后随着树龄的增大，胸径生长量逐渐下降。在32 a以前，樟子松胸径总生长量最大，赤松与油松胸径总生长量差别不大，32 a以后赤松的胸径生长比樟子松、油松快，胸径总生长量超过樟子松，油松最小。

（2）3种针叶树的树高生长速生期也出现在8～16 a，以后逐渐下降。在16 a以前3种针叶树的树高总生长量差别不大，24 a左右赤松的树高生长比樟子松、油松快。

（3）8～24 a的樟子松和油松材积连年生长量呈现较快的增长趋势，8～32 a赤松的材积连年生长量增长缓慢，33～40 a材积生长明显加快，最高可达0.014 2 m3/a。42 a单株树木的材积总生长量最大的是赤松，其次是樟子松，最小的是油松。3种针叶林尚未达到数量成熟龄。

（4）从胸径与树高的连年、平均生长曲线来看，3种针叶树的生长曲线有明显的起伏，这说明这3种针叶树生长易受气象因子和森林经营措施的影响，特别是赤松林分，这些影响需要进一步的研究。据报道，赤松在章古台沙地早期生长不如樟子松[9-10]，该研究也证明赤松早期生长与樟子松和油松区别不明显，但32 a以后，赤松的生长量明显高于樟子松和油松；截至目前，在章古台沙地未发现赤松有明显的病虫害，也未出现衰退现象。以往的研究成果证明，赤松具有较高抗逆性[11]，能在章古台沙地天然更新[12]。樟子松在三北地区多处引种地发生衰退，赤松在章古台沙地表现良好，说明赤松是一种值得在半干旱地区推广试验的固沙造林针叶树种。

参考文献

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