陕北黄土高原主要成林乡土乔木树种的研究

2021-12-08席向华

花卉 2021年18期

齐晔，席向华

（1.靖边县林业工作综合服务中心，陕西榆林 718500；2.靖边县万家畔林场，陕西榆林 718500）

1 植物区系特征及木本植物资源

在陕北黄土高原主要成立乡土乔木树种研究过程中，需要对植物区系特征以及木本植物资源进行全面分析。这是对乡土树种进行科学选择的重要基础。

（1）风沙滩地区的植物区系特征。在风沙滩地区的植被以草原植被为主，地带性植被相对较少，沙生植物相对较多。目前，风沙滩地区植物中大科为30 种以上，大科所含的种数有168 种，说明在沙区植物区系中具有重要地位。此外，禾本科、菊科等相对突出，说明黄土高原地区草原植被以及木本植物尤其是高大乔木资源比较匮乏。这是其主要区系特征。对植物的主要属进行排序，发现该地区的植物大多数为泛北极植物，区系构成主要以草原的草本和沙生植物、盐生植物为主。

（2）对黄土高原地区北部丘陵沟壑区以及南部沟壑区等木本植物区系进行分析，可以发现这两区的植被比较稀疏，木本植物资源相对贫乏。在这两区在10 个种以上的科只有2 个，而只有1～2 种小科有24 个。表明该地区的环境相对恶劣，不适合多种植物生存，只有一些能够适应黄土高原干旱环境的植物生长。而在10 属以上的科也相对较少，说明黄土高原的木本种类组成比较缺贫乏。此外，北部丘陵沟壑区以及南部沟壑区含7 个种以上的科有5 个，主要包括蔷薇科、蝶形花科、杨柳科、忍冬科与毛茛科。还有8 个种以上的属主要包括苹果属、蔷薇属、杨属、柳属、胡枝子属。这些属都为落叶种类，表现了陕北黄土高原地区温带寒温带的特性[1]。

（3）对陕北黄土高原木本植物资源进行分析时，根据相应的历史资料和调查研究结果，发现陕北黄土高原的木本资源植物有488 种，主要包括水土保持，防风固沙类树种、药用树种、用材树种、糖类以及淀粉树种、油料树种、庭园绿化树种、鞣制树种、饲料树种、纤维树种、生物农药树种以及其他树种等。①防风固沙、水土保持树种是黄土高原重要的木本植物资源。这些树种具有较强的抗旱、耐寒特点，可以适应黄土高原恶劣的地理环境。主要包括油松、中国沙棘、迎春花、侧柏等；②药用树种的分布相对广泛，常见并且利用比较普遍的包括牡丹、山桃、山杏、李子、苦参等；③用材树种生长速度比较快，可以为家具、细木工、军工等提供相应用材。包括白皮松、油松、毛白杨、核桃、榆树、桑树等；④糖类以及淀粉类树种。除了能够产生淀粉食用之外，还可以作为食品、医药、化妆品等工业原料，有些植物的果实、花、茎、叶、根等含有糖分可以食用，也可以作为工业原料进行应用。例如板栗、海棠、中国沙棘、沙枣、樱桃等；⑤鞣制树种主要含有鞣质，可以为皮革制造、渔网制造、纺织印染、石油等行业提供原料，主要以红皮柳、野核桃、核桃、酸枣、柿树等为主；⑥庭院绿化树种。主要包括梅花、牡丹、白皮松、黄蔷薇、陕西蔷薇、月季花；⑦饲料树种的适口性比较好，在家畜饲养和养蚕过程中可以充分应用。例如榛子、板栗、刺槐、柠条锦鸡儿、桑树等；⑧纤维树种中的纤维量比较多，应用范围比较广，可以在造纸、人造棉、制绳等方面进行应用。主要包括杠柳、红皮柳、中国黄花柳等；⑨农药树种的主要作用是制作农药进行杀虫灭菌，主要包括杠柳、核桃等；⑩其他树种以芳香树种、绿肥树种、树脂树种等为主。

2 生物学特性

在对黄土高原乡土树种进行分析时，需要掌握其具体的生物学特性，主要表现在以下方面：

（1）物候节律。对陕北黄土高原地区的乔木树种进行研究，发现大多数树种的芽开放期、展叶期以及抽穗期集中在4 月，落叶期从9 月下旬持续到11 月下旬。表明在不同乡土乔木树种应用过程中，生长期的时间是一致的。主要是因为该地区的4 月初气温回升日平均气温在0℃以上，再加上4 月中下旬的降雨较多，可以为乡土树种提供充足水分，因此，这一时期乡土树种进入生长期。特别是在雨水降水不充沛的4 月下旬，乡土树种可以进入旺盛生长期。抽梢相对早的油松等树种在4 月上中旬就表现出高度适应性性，说明这些乡土树种可以适应黄土高原的水分条件、温度条件。乡土乔木树种的生长规律反映了在黄土高原乡土树种选择过程中，乡土树种的发育节律具有一定的共性，对气候适应也具有较强的趋同性。

（2）分析乡土树种的生长特性。对乡土树种生长特性进行分析，可以发现黄土高原地区的乡土树种以低矮、胸径小、郁闭差的林分为主，并且越向北，这些特点越明显。这说明在不同纬度的乡土树种生长具有一定差异，不同地区的光、热、水分等变化，除了会对黄土高原的植被地面产生影响外，还会对乡土树种的生长发育产生影响。

（3）根系特征。通过研究陕北黄土高原成林乔木树种根系垂直复分布特征，可以获取树种根系的具体特征。经过分析，树种的大小与根系体积密度之间关系不大。对黄土高原不同树种根系的具体深度进行分析，可以发现陕北黄土高原地区不同树种的根系是随着土层的深度出现一定变化的，土层深度越深，树种根系会不断减少。大多数树种的根系主要生长在1.2m 以上的土层内。因此，树种的根系在土层分布中是具有一定规律。根据从深到浅的分布原则对植物进行排序，主要为山杏、辽东栎、杜梨、油松、小叶杨、旱柳、白桦、山杨、河北杨、侧柏。在研究过程中，需要对油松和侧柏进行掘根实验，可以对油松和侧柏的根系特征进行深入研究。一般油松从幼苗生长开始，主根会深入地下，三年生苗的主根为90cm，水平幅度为80cm，已经接近成年根系。随着油松树龄的增加，其根系分布的深度并不会出现比较明显的变化，仅仅表现在数根系密度增长。因此，油松的年龄变化对根系分布状况产生的影响相对较小。在黄土高原地区种植油松时，最好选择2～3 年生苗木，可以保证苗木的生长质量。油松根系的分布特征与水分吸收特点有密切联系，油松等深根性树种可以充分利用深层土壤内的水分，根系的水平延伸范围并不大，不能有效收集地表水[2]。在侧柏生长过程中，主要集中在30～40cm 的土层中。侧柏根系一般在35cm 的土层内，根系分布范围比较浅，属于比较典型的浅根性树种。进行掘根测试后发现，侧柏根系发达，须根多，表现出浅根性树种的典型特点。而侧板比较发达的侧根和须根能够为树木的生长提供大多数生物量。在陕北黄土高原地区浅根系乡土树种的侧根水平延伸一般在10m 以上。这种根系不能充分吸收深层土壤水分，但是可以充分收集表层土壤水分。通过对陕北地区主要木本植物的根系特性进行分析，可以掌握树木对立地的具体利用状况。这对林木的生长质量会产生直接影响，同时能够反映出树种的生物学特征。陕北黄土高原地区的降雨量相对较小，并且降雨集中在夏季，其他季节降水较少，容易出现干旱问题。这是影响黄土高原造林工作的重要因素。因此，需要对不同特征的乡土树种的具体生长特点进行全面分析，掌握不同树种的自生物学特征，才能够根据当地的造林需求，合理选择乡土树种。

3 天然林分特征

在分析黄土高原乡土乔木树种的天然林分特征时，主要以杜松、油松、侧柏天然林作为研究对象。在实际研究过程中，发现以杜松为主的混交林历史相对较长，在300 年前当地就有杜松、侧柏林以及花木林。但是受过度垦殖影响，当地的森林资源破坏严重，目前当地的花木林绝技仅存在小面积针叶树林。则林分组成比较单一，质量也相对较差。在开展实际研究工作时，需要从以下方面出发：①组成结构。一般杜松天然林处于土石山以及沙盖黄土的半阴坡半阳坡，组成相对简单，以杜松纯林为主，与其他树种混交相对较少。油松主要在黄土阴坡，立地条件比较恶劣，一般与侧柏混交。侧柏主要生长在石质山地的阴坡和阳坡，林下相对较好，平均树高能达到5m；②种群结构。在该区域的天然林具有比较明显的异龄特征。一般情况下杜松林的平均年龄为70年，随着生态环境不断恶化，在杜松林生长过程中受到的人为干扰相对较多，自然更新难度比较大，导致杜松林的幼龄苗木数量不断减少。有油松林的树龄主要包括10 年、50 年、80 年，油松林的天然更新相对稳定，50 年、80 年前萌生的树木保存相对较多。侧柏种群年龄主要以20 年幼树和70 年老树为主，林下更新状态相对良好。其中杜松、侧柏与油松林混交林的林下更新一般以杜松、侧柏为主；杜松纯林的林下主要是杜松，间或极少量的油松；侧柏纯林的林下更新主要为侧柏[3]。