造林地立地的条件
2020-02-11张连梅陈明光
张连梅 陈明光
(1.吉林省抚松县林业局泉阳林场,吉林抚松 134500;2.吉林省洮南市国有林总场,吉林洮南 137100)
1 掌握造林地各生态因子的变化规律
在造林中影响林木生长的因子很多,其作用也各不相同。有些因子是林木生长不可缺少的,如光、热、气、水以及肥这5大因子都会引起林木生长不良、甚至死亡。这些因子称为林木的生活因子。
1.1 光照光是绿色植物赖以生存的唯一能源。不同光照条件对林木生长有不同的影响,而不同树种的林分又对光照条件有不同的要求。
造林地的光照强度和质量,与地理位置、地形地势等有关。在高纬度地区,夏季日照时间长,冬季日照时间短。海拔越高,光照强度越大,在相同或相近的海拔高度范围内,光照条件决定于坡向,一般阳坡(南、东南、西南坡)受光量大,照射时间长,阴坡(北、西北和东北坡)则相反,半阳坡(西坡)和半阴坡(东坡)居中。坡向是与坡度、坡位综合起作用的,一般坡度越缓,各坡向的光照条件的差异也越小。同一坡向的坡面,其上部的光照时间和强度比下部的要大。对于平原区来说,在同一个造林类型区内,所有造林地的光照条件基本是一致的。
1.2 热量造林地的热量状况,是林木进行所有生理过程的必要条件。积温的高低、生长季节的长短、霜期的早晚、绝对高低温的数值等,都对造林树种的选择、林分生产率的高低产生了很大的影响。
造林地的热量状况,决定于造林地的地理位置。在平原区,热量的分布主要随海拔高度的变化而变化,海拔越高温度越低,海拔每升高100 m,平均气温约降低0.5 ℃,这就形成了垂直地带性。在同一海拔高度范围内,造林地的温度状况与坡向有关,坡向的作用主要受光照和风的影响。阳坡受光时间长,强度大,且背风,温度高;阴坡则与此相反。如同光照一样,坡向也是受坡度、坡位等综合因素的影响。所以,造林地的温度状况同样随坡度、坡位的变化而变化。土壤质地、颜色、腐植质含量和结构等不同,其导热能力和热容量也不同,因此,地温和贴地表层也有差异。
1.3 水分林木在生活过程中,为了吸取溶液状态的矿物质养分,制造有机质(主要是合成碳水化合物),维持植物体温而进行叶面蒸腾,都必须吸收大量水分。植物基本上只能通过根系在土壤中吸收水分,因此,造林地的土壤水分状况就具有重要意义。
造林地的水分状况,从大的范围来说,主要取决于大气降水的数量和分布,以及蒸发量的大小。在平原地区,水分条件还决定于地下水位的上升能力,地下水位越高,上升能力越强,土壤就越湿润,反之则越干旱。在山地,地形的影响更为明显,海拔越高,降水量越多,蒸发量越小,并有较多形成地形雨的条件。坡向不同,水分状况也不同,低山阳坡温度高,蒸发量大,土壤比较干旱,而阴坡的土壤水分状况相对良好;中、高山地区,阴阳坡的水分条件差异缩小,坡度和坡位除与坡向共同影响光照、热量分配和水分状况外,还有其本身的特殊作用。坡度越陡越容易引起地表径流,水分来不及渗入土壤内,就迅速流失,土壤就越干燥;缓坡则比较湿润,有的地方还可能聚集地表径流。地形部位不同,水分条件也不同,山坡上部不易积水,比较干燥;山坡下部由于有坡上流下来的水分补给,因而较为湿润。
土壤性状不同,也是影响土壤水分的因素,主要与土壤的透水性、容水性和保水性有关。如果土壤及其下部母质比较疏松,腐植质含量多,机械组成较细,结构良好,水分下渗快,贮蓄多,蒸发少,土壤水分条件就会较好。在低山区,土层厚度、石砾含量也对土壤水分状况有很明显的作用。土层薄,土壤一般比较干旱。沟谷地有流水浸润,也便于排水,水分条件较好。
1.4 养分养分是林木的“粮食”,对林木生长尤为重要,虽然植物根外也能够吸收养料,但植物基本上仍是通过根系在土壤中吸收养分。土壤中养分的多少,决定于土壤的质量因素和容量因素。所谓质量因素,是指土壤单位体积内的养分含量,主要取决于土壤的机械组成、吸收复合体的总量、代换性盐基总量、腐植质含量以及有效氯、磷、钾等养分元素的含量等。所谓容量因素,是指土层厚度(各层次的厚度)以及土层中石砾等侵入体的含量。对于土壤的养分状况,需要将这两个方面结合起来加以研究。
造林地土壤养分状况的分布是有规律的,主要与小气候条件、土壤水分条件、植被状况以及人为活动等因素密切相关。随着海拔升高,土壤肥力在一定范围内逐步提高(海拔高度过高的地区,温度低,土壤母质风化发育差)。同时,从阳坡到阴坡也有相似的变化规律。另外,在同一山坡上,坡度越大往往土层越薄。直线形、凹形斜面及山坡下部的土层较厚,主要发育在坡积母质上。而靠山脊部位,土壤是在原积母质上发育的,土层较薄,质地较粗。在漫岗地及冲击平原,土层一般较厚,因此容量因素不起主导作用,但在有些土壤中,如果近地表伴有一层根系不易穿透的黏紧土层、铁盘层或含碱土层等,也限制了可利用土层的厚度。在黄土地区,大多区域少雨干旱,水土流失严重,植被稀少,土壤有机质缺乏,肥力不足。在土层很厚的地方,质量因素比较突出。在石质山地土层较薄,石砾量大,容量因素就显得重要,因为土层薄,其养分含量不足。土壤底层状况也是容量问题,在疏松的土壤或母质中,根系容易发育扩大吸收面。在有卧石的地方,养分状况较差,根系发育受到限制。此外,还要分析造林土壤养分的有效性,了解个别养分元素的含量及土壤的酸碱度。
2 掌握各环境因子的相互关系
造林地的立地条件是由许多环境因子组成的。通过分析造林地的各生活因子变化规律可以看出,各生活环境因子既有内在联系又相互影响,随空间、时间发生变化,存在错综复杂的关系,它们通过这种关系对林木生长共同起作用。有些环境因子具有独立的生态作用。尤其是地形因子,其本身就是间接的生态因子,通过其他环境因子的再分配起作用。例如,在吉林省的东部山区,坡向对光和热起到再分配作用,从而又影响了水分以及养分,南向光强,温暖而干燥,北向光弱,寒冷而潮湿。但也不能把坡向这个因子孤立起来看。不同的海拔高度对坡向的生态作用也有显著影响。在同一海拔高度范围内,坡度、部位对坡向的生态意义也起着牵制和调整的作用。在深谷一侧的阳坡下部,其缓坡就可能失去典型阳坡的干热特征;而如果在阳坡上存在腐植质多、保水能力强的厚层土壤,且有茂密的植被覆盖,就可能大大减轻阳坡的干旱状况;在一些群山相连、雨大雾多、植被茂密的深山区,坡向的生态作用可能根本显示不出来。因此,在具体的情况下,如果不把各方面的环境因子联系起来做具体的分析,就很难对立地条件做出正确评价。
3 善于找出主导因子
在一块造林地上,作用于林木生长的环境因子有很多,这就需要在许多环境因子中找出主导因子来。由于情况千变万化,要找出主导因子,需要从两个方面探索:一方面是逐个分析各环境因子与植物必需的光、热、气、水、养分等生活因子之间的关系,从中找出对生活因子影响面最广、影响程度最大的那些环境因子,是划分立地条件的主要依据;另一方面则是要找出那些处于极端状况、有可能成为植物生长限制因子的环境因子。按照一般规律,限制因子一般也是起主导的环境因子,如干旱、严寒、强风和过高的土壤含盐量等。把这两个方面结合起来,从造林地如何保证林木生长所需要的光、热、水、气、养分等生活因子着眼,逐个分析各个环境因子的作用程度,了解各因子之间的相互联系,特别是注意那些处于极端状态有可能成为限制因子的环境因子,就不难找出主导因子。在分析主导因子时,还注意两点。第一点是探索主导因子,不能只凭主观臆断,而要依靠客观调查。对不同生态要求的树种,立地条件中的主导因子也不同,应分别加以调查和探索。第二点是主导因子的地位,离不开它所处的具体场合,场合变了,主导因子也要变。例如,文中所提到的坡向,只能在一些场合下起作用,而在另一些场合就没有明显作用。因此,不能固定地看待主导因子。