连江县沿海基干林带松林改造树种选择试验
2022-02-12孙亲安
孙亲安
(福建省连江县林业局,福建 连江 350500)
连江县海岸基干林带长237.8km,面积3658.5hm2,受台风、风暴潮的影响较大,风、涝、泥石流等自然灾害较为严重。连江县沿海基干林带质量不高、树种配置不够多元,绝大部分地区多以相思、松类等单一树种为主,而且松林面积1449.2hm2,约占40%。同时,连江又是松材线虫病疫区,松材线虫病分布面积广,而直接的防治办法就是清除病原、阻断传播,加大力度改造树种,降低松林面积,使寄生植物大大减少,松材线虫病传播才会减慢甚至终止[1]。但是,砍伐松林也带来了许多负面影响。沿海基干林带松材线虫病皆伐除治,2015~2021年,沿海乡镇合计松林采伐面积为2132.6hm2。这导致植物群落生物多样性降低,随着动物栖息地的减少,生态系统稳定性大幅度下降,大大减弱了沿海基干林带的功能和作用。
在松林改造过程中,树种的选择尤为关键。选择优良树种进行混合种植,无论是在生态学还是在害虫防治方面都具有深远意义。主要在欧洲种植的两种物种(松树、橡树、山毛榉)混合物中,树种特性比物种混合更能促进土壤有机碳储存[2]。同时,松树还是喜马拉雅亚热带森林的主要和优势种。森林植被影响会土壤理化和生物性质,松林的森林火灾对土壤理化和生物性质的影响也不尽相同[3]。本文通过基干林带松林改造不同树种选择试验,分析比较各树种生长量、景观效果、防风防盐效果等,从而选择合适的松林改造树种,尽快恢复除治迹地的森林植被,同时又能进一步改变基干林带树种单一结构的状况,从而更好的发挥沿海防护林的综合效益。
1 试验区概况
连江县年平均风速1.9m/s,一年中7~9月平均风速较大,12月至翌年3月平均风速较小。风速自沿海向内陆减弱,岛屿和海岸突出部为最大。试验地位于连江县琯头镇粗芦岛,岸线长22.6km,年平均气温20℃,年平均降水量约1600mm,相对湿度年平均值80%,岛上最高点九龙山海拔232.6m。粗芦岛热量丰富、季风明显、日照充足、雨量集中,春季阴湿多雨、夏季清热多台、秋季天高云淡、冬季清冷少雨。
2 试验材料和方法
2.1 试验材料
试验造林树种主要选用乡土树种为主,主要以台湾相思、木麻黄、木荷、枫香、黄槿、台湾栾树等6种树种,苗木选用2年生容器苗。
2.2 试验方法
试验地点设在闽江口粗芦岛松材线虫皆伐除治地,试验种植区域位于临海面。2016年3~4月,在该地块开展试验种植,每个树种分上坡、中坡、下坡3个试验区,总共18个试验区。每个区域面积25m×25m,株行距2m×2m,挖穴规格50cm×40cm×30cm,同时于每年春秋季节各进行森林抚育1次。
2.3 试验调查
种植当年12月份开展各树种存活率调查,之后每年进行常规生长情况监测,2021年6月对试验林进行全面调查,统计每种树种生长量以及保存率,同时对各试验区进行林前、林内风速测定以及测定林后空气中飞盐溶度,求算不同树种的防风防盐效果。
3 结果与分析
3.1 各树种生长情况
采用随机布点调查试验区6种树种生长情况,每个试验区选取1个样点,每个样点以5.6m为半径,调查样圆内各树种的成活率和保存率(见表1),以及平均胸径、平均树高和景观特色等(见表2)。经调查,台湾相思、木荷、木麻黄、枫香用于基干林带更新成活率和保存率更有优势,而且在上坡区位,台湾相思和木荷生长明显优于其它树种。但木麻黄的树高较有优势,且不受坡位的影响;而台湾栾树、黄槿、秋枫,在生态景观效益上则优于其它树种,具有较强的观赏效果。
表1 各树种成活率和保存率情况
表2 各树种胸径、树高等情况
3.2 各树种抗风情况
6月25日,连江沿海东北风转西南风4~5级,阵风6级。利用希玛AT816型号手持风速仪,对空旷地以及上坡位6个试验区的林内测定风速情况,观测点离地2m高,每个试验区设3个观测点,每个观测点测5次,求其平均值。同时,按照风害等级程度,调查各树种风害情况,其中Ⅰ级为正常生长,无枯梢或断枝;Ⅱ级为轻微风害,主侧枝出现枯梢或少量断枝;Ⅲ级为中度风害,林木主侧枝1/3干枯或断枝;Ⅳ级为严重风害,1/3以上主侧枝干枯或断枝严重;Ⅴ级为死亡(结果见表3)。经调查,这6种树种都具有较强的防风功能,风害均属轻微程度,对于沿海树种来说,已具备较强的防风能力。其中,黄槿、木麻黄、台湾相思3种防风效果更好,风降率达82%以上。虽然6种树种都存在少量断枝现象,但在抽样调查中台湾栾树断枝数量明显多于其它树种,因此不宜选择其作为改造树种。
表3 各树种抗风情况
3.3 各树种抗飞盐情况
大风从海上吹向海岸时,海浪越高,风速越大,溅起来的浪花和水滴越多,空气中的盐尘浓度就越高,飞盐危害程度也就越大[4]。因此,本文利用离子色谱法,通过测定空气中Cl-的浓度,从而能大致上反映出沿海空气中飞盐的浓度。首先,在海岸空旷地离地高2m处,采用一次性注射器(5mL)抽取空气,随机抽取3针筒空气样本做为对照组。然后在上坡位6个试验区林后设置采样点,每个试验区各设置3个采样点,采样点同样离地高2m,每个采样点抽取一针筒。再利用一次性水系微孔滤膜针筒过滤器,采用离子色谱法,测定空气中平均Cl-浓度(见表4)。经调查,黄槿、木麻黄、台湾相思在抗飞盐效果优于其它树种。从中也发现,各种树种抗盐能力与其防风能力正相关,防风效果越强的树种,对空气中盐尘阻滞、截留作用就越明显。所以,黄槿、木麻黄、台湾相思对抵御自然灾害具有重要意义。
表4 各树种抗飞盐情况
4 总结与展望
综上所诉,连江沿海基干林带松林改造,从成活率和保存率角度,优选台湾相思、木荷、木麻黄。三者平均存活率在92%以上,平均保存率高达90%。从抗风抗飞盐角度考虑,优选黄槿、木麻黄、台湾相思。从景观效果角度出发,优选台湾栾树、黄槿、枫香。夏季观花秋季观果、花小金黄色、灯笼似的淡红果实,挂果期长。常绿乔木、花冠钟形、花黄色、花多色艳、花期6~8月。树冠广圆、观叶树木、秋季叶红艳或金黄、色彩鲜艳、有较强的观赏效果。台湾相思对土壤条件要求不高,在中国分布于台湾、福建、广东、广西、云南,极耐干旱和瘠薄,在土壤侵蚀严重的酸性粗骨土、沙质土均能良好生长。该树种生长速度快,耐瘠薄,是南方各地区封山造林、水土保持和沿海防护林的主要树种。木荷既是一种优良的绿化、用材树种,多生长在光照充足的林地,又是一种耐火性、抗火性高的难燃树种。对土壤要求较低且适应性较强,酸性土如红壤、红黄壤、黄壤上均可生长,但以在肥沃、湿润、疏松的沙土、壤土生长最佳。木麻黄喜高温高湿气候,既耐干旱又耐潮湿,适生于沿海的疏松沙地。木麻黄不仅可在城市及郊区做行道树,更是中国南方滨海防风固林的优良树种。黄槿在中国分布于台湾、广东和福建等省。喜光,喜温暖湿润气候,适应性特强,也略耐阴,耐寒,耐水湿,耐干旱和瘠薄,对土质要求不严,只需排水良好,在肥沃湿润土地上生长茂盛。枫香树在环保方面有很大的意义,它可以改善生长地的土地质量,保证水土不会过度流失,净化当地的空气质量,保障生态环境的稳定。而且枫香树具有很强的观赏性,在城市规划中也可以起到美化环境的作用。
但是,在多功能基干林带防护林建设中,应根据不同的自然条件、经济条件、防护效果和景观效果,注重多种造林树种的选择,多样化配置[5],进行不同树种合理混交种植,才更能彰显防护林的生态效应和景观效果,从而构建稳定的防护林生态防护体系,实现沿海防护林生态和经济可持续发展[6]。连江县属鹫峰山余脉,西北、东北部中低山高丘叠立,地势高,向东南部倾斜,境内多山。连江县自然条件优越,属于中亚热带海洋性季风气候,温暖湿润,雨量充沛,年平均气温16.7~19.4℃。为全国县级水产第二大县、全省水产第一大县和“中国海带之乡”“中国鲍鱼之乡。土壤类型多样性,初步分为红壤、水稻土、冲积土、风沙土、盐土5个类型。红壤土是地带性土壤,分布最广,面积9.33×104hm2,占陆地面积的79.9%,水稻土外之,占陆地面积的9.5%,其他土类占10.6%。主要有针叶林、常绿阔叶林、竹林、灌丛、草丛、滨海盐沼和海滨海沙植被等8个类型。地带性植被一常绿阔叶林分布在官坂一带。红树林只有一个秋茄群落,分布在罗源湾内。目前,防护林树种选择以木麻黄和台湾相思树来改造松林较为常见。同时,也可采用行状更新造林,人工促进天然更新更适宜沿海基干松林更新改造[7]。