立地条件对不同规格川西云杉造林效果影响分析

胡 开

(西藏自治区林业调查规划研究院，西藏 拉萨 850000)

1 引言

川西云杉(Picealikiangensis(Franch) Pritz var· balfouriana (Rehd·et Wils) Hillier ex Slavin)属于松科云杉属，在西藏昌都市的江达、贡觉、芒康、左贡、察隅、八宿、察雅、卡若、类乌齐、洛隆以及那曲市的索县、比如等县(区)广泛分布，在海拔3500～4200 m地带常成纯林[1]。由于西藏生态环境和立地条件脆弱，而川西云杉具有耐荫、耐寒的特性，近年来，川西云杉已成为西藏昌都市人工造林的主要乡土树种。不同立地条件下，由于光、热、风、土壤肥力、蓄水保墒等自然条件的差别对川西云杉生长状况影响明显[2]。为了分析不同立地条件对川西云杉生长的影响，特在昌都市卡若区开展了立地条件对川西云杉人工造林效果影响分析工作。

2 研究方法

2.1 研究区域

研究项目为昌都市森林围城山体绿化造林工程。研究区域为西藏昌都市卡若区，属高原温带季风湿润气候区，境内气候垂直分带十分明显。据卡若区气象部门统计数据，卡若区年平均气温7.5 ℃，最高气温33.4 ℃，最低气温-20.7 ℃；多年年均降水量474.5 mm，降水主要集中在5～9月；多年平均冻土深约0.8 m；多年平均风速2.1 m/s，极端最大瞬时风速31 m/s(11级大风，1975年3月19日)，主风向为西北风和北风。土壤类型为褐土和黑毡土(亚高山草甸土)，原生植被主要有白刺花、藏沙蒿、禾草等。

2.2 研究材料

造林所用苗木分为大苗和小苗2种。大苗：苗龄10年，地径4.5 cm(误差±0.1 cm)，苗高200 cm(误差±1 cm)，带土球；小苗：苗龄4～5年，地径1 cm(误差±0.1 cm)，苗高30 cm(误差±1 cm)，带土球。所有苗木从昌都市周边一固定苗圃统一采购，两证一签等手续齐全，长势良好，无明显病虫害。

2.3 方法设计

根据造林区实际情况，分坡位、坡向、坡度和土壤肥力四个不同立地条件进行研究，为保证研究的客观性，在研究任一立地条件时，其余立地条件保持一致，所有研究区造林整地、挖穴、定植、灌溉、修枝、管护等管理措施保持一致[3，4]；为保持研究的原真性，不采用客土、施肥等措施。栽植密度统一为2 m×3 m。2017年3月开始，针对4个不同的立地条件，选取相应研究区进行人工植苗，对选中的所有研究区种植大苗、小苗2种苗木各30株，不同规格苗木之间块状种植，大苗区和小苗区保持3 m以上的水平距离。以后每年的9月下旬对各选中作业区进行一次造林成活率、生长量(苗高、地径)数据调查，至2019年9月调查结束；采用测树钢围尺、游标卡尺分别测量树高、地径，现地核实造林成活率，计算年平均增长量[5,6]。

2.3.1 坡位设计

分上坡、中坡、下坡3个坡位。选取海拔3200～3500 m作业区一个，海拔3450 m、3350 m、3250 m个研究区作为上坡、中坡、下坡研究区。3个研究区坡向均为阴坡，坡度均为26°，土壤综合肥力评价为肥沃。

2.3.2 坡向设计

将坡向分为阴坡(北)、半阴坡(东北、西北)、阳坡(南)、半阳坡(东南、西南)四个等级。选取坡向为北、东北、南、西南坡向的四个研究区作为阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡研究区。四个研究区坡位均为中坡，坡度28°，土壤综合肥力评价为一般。

2.3.3 坡度设计

选取坡度为10°、20°、30°、40°4个坡度的研究区。4个研究区坡位为中坡，坡向为阴坡，土壤综合肥力评价为一般。

2.3.4 土壤肥力设计

对选取的研究区开挖土壤剖面，进行土壤分层，测量土层厚度，测量土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等指标[7,8]。采用改进的内梅罗(Nemerow)综合指数法计算综合肥力Ps[9]。计算后的Ps值介于0.896～1.825之间。将土壤肥力分为肥沃(Ps≥1.8)、一般(1.8>Ps≥0.9)、贫瘠(Ps<0.9)3个等级。选取Ps值为1.825、1.532、0.896的作业区作为肥沃、一般、贫瘠的3个研究区。所选研究区坡位均为中坡，坡向均为阴坡，坡度23°。

3 结果分析

3.1 不同坡位对造林效果的影响

坡位对不同规格苗木造林效果影响呈现一定的规律。从表1可分析出，当坡位为中坡时，苗木生长状态最优。造林成活率中坡最高，其次为上坡、下坡，各坡位之间差距明显，上坡和下坡造林成活率差距达20%左右；苗高年均生长量中坡最大，其次为上坡、下坡，上坡和下坡较为接近，与中坡差距较大；地径年均生长量中坡最大，其次为上坡、下坡，各坡位之间差距较大。分析其中的原因可能中坡为人为或自然因素干扰较小的坡位；下坡人畜活动频繁，加之受到鼠、兔啃食影响，生长状况最差；上坡受海拔影响，风大、低温，各项指标均低于中坡。

小苗在造林成活率上明显优于大苗，但年均生长量指标(苗高、地径)也明显低于大苗。

表1 坡位对不同规格苗木造林效果影响统计

3.2 不同坡向对造林效果的影响

坡向主要通过光、热、风等因素影响造林效果，而这些因素对川西云杉的整个生长过程起着很关键的作用。从表2可分析出，由于卡若区蒸腾量明显大于降雨量，川西云杉为适应当地环境表现出明显的耐荫性、喜荫性。坡向对造林效果的影响表现出明显的阶梯式的显著差异，坡向对造林成活率、年均生长量指标(苗高、地径)等指标的影响显著，效果最好为阴坡，其次为半阴坡，半阳坡、阳坡效果较差，与预期效果差距明显。坡向对造林成活率的影响尤其明显，阴坡和阳坡差值达30%以上。

坡向对不同规格苗木的造林效果影响规律基本与坡位对其影响规律表现一致。

表2 坡向对不同规格苗木造林效果影响统计

3.3 不同坡度对造林效果的影响

坡度对造林效果的影响主要体现在保水保肥以及采光等方面。一般而言，坡度越低，土壤的保水保肥能力更突出[10]。由表3可见，当坡度为10°时，试验区比较接近于平地，弱化了坡向对造林成效的影响(试验区选择为阴坡，但坡度较低，对采光的影响接近于中高坡度的半阳坡、阳坡)，对造林成活率影响显著；当坡度为20°～30°之间时，造林成活率、地径明显提升，苗高变化不明显；当坡度达到40°时，造林成活率、苗高、地径等指标缓慢回落。整个坡度对造林效果的影响呈现出抛物线式变化。

坡度对不同规格苗木的造林效果影响规律基本与坡位对其影响规律表现一致。

表3 坡度对不同规格苗木造林效果影响统计

3.4 不同土壤肥力对造林效果的影响

对土壤肥力进行量化，有利于分析不同土壤综合肥力对造林效果的影响。现地核实调查时，研究区土层厚度介于60～80 cm之间，但计算后的土壤综合肥力差距较大，Ps值介于0.896～1.825之间，这里分肥沃、一般、贫瘠3个等级研究土壤综合肥力对造林效果的影响。详见表4，土壤综合肥力对造林效果的影响表现出阶梯式的显著差异，土壤综合肥力对造林成活率、年均生长量指标(苗高、地径)等指标的影响显著，效果最佳为肥沃，其次是一般，贫瘠各项指标远低于预期。肥沃与贫瘠对造林成活率的影响差距达35%左右，对苗高年均生长量的影响差距达3.5 cm左右，对地径年均生长量的影响差距达0.11 cm左右。

土壤综合肥力对不同规格苗木的造林效果影响规律基本与坡位对其影响规律表现一致。

表4 土壤肥力对不同规格苗木造林效果影响统计

4 结论

川西云杉造林成活率受到多种外部环境因素的影响，而坡位、坡向、坡度和土壤肥力等基本立地条件对造林效果影响显著。分析结果表明，当坡位为中坡时，苗木生长状态最优，其次为上坡、下坡；川西云杉为喜荫性植物，当坡向为阴坡时，苗木生长状态最优，其次为半阴坡、半阳坡、阳坡；坡度对造林效果的影响呈现出抛物线式变化，当坡度为20°～30°之间时苗木生长状态最优，其次坡度为40°、10°；土壤肥力对造林效果的影响表现出明显的阶梯式的显著差异，当土壤综合肥力评价为肥沃时苗木生长状态最优，其次为一般、贫瘠。

针对不同的立地条件，小苗在造林成活率上明显优于大苗，但受到苗木规格的影响，年均生长量指标(苗高、地径)也明显低于大苗。

5 建议

结合卡若区实际情况，立地条件建议选择坡位中坡，坡向阴坡、半阴坡，坡度20°～30°，土壤综合肥力为肥沃、一般的作业区营造川西云杉人工林。

通过计算土壤综合肥力，卡若区大部分宜林地土壤综合肥力为一般。对土壤综合肥力为一般的作业区，建议种植小苗以提高造林成活率，保证造林成效；对土壤综合肥力为肥沃的作业区可根据实际情况种植大苗以缩短成林时间，提高造林效果；对投资规模大，但土壤综合肥力为一般的作业区，也可种植大苗，采取客土、施肥、加强管护等措施来缩短成林时间，提高造林成活率。