太行山中段造林树种选择研究
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太行山中段造林树种选择研究
李新平
【摘要】造林树种选择的适当与否是造林工程成败的关键。
通过对当前太行山中段生态工程中树种选择存在的问题进行研究,提出造林树种选择应遵循适地适树、适时适树、适的适树的原则。
遵循该原则,研究了太行山中段主要造林树种的生态学特性,及各宜林类型组可选择的造林树种。
%The crux of afforestation construction is to select appropriate afforestation species.The paper introduced the open questions and principles that should be followed during the selection of afforestation species in brief,and also listed the ecological characteristic of afforestation species and optional afforestation species in different suitable land type for forest.
【期刊名称】《山西林业科技》
【年(卷),期】2012(041)001
【总页数】6页(P1-5,26)
【关键词】太行山中段;树种选择;适地适树;适时适树;适的适树
【作者】李新平
【作者单位】山西省林业科学研究院,山西太原030012
【正文语种】中文
【中图分类】S725.1
1 造林树种选择存在的问题
太行山区地形错综复杂,不同地形因子(如海拔、坡向、坡度、坡位等)分异明显,必须科学选择造林树种,才能达到绿化目标,提高土地承载力和环境容量,实现区域的可持续发展。
通过对太行山区林业生态建设中造林树种进行分析,发现当前造林树种选择存在以下问题:
1)普遍不能做到适地适树。
长期以来,在造林工作中存在许多经验和教训,如“只见栽树,不见林”,造林成活率、保存率低等,其主要原因就是没有做到适地适树。
因此,在林业生态建设中要始终坚持适地适树的基本原则。
2)基本不能做到种源选择。
由于一味地追求经济效益,许多地区原有的地带性森林植被几乎被破坏殆尽,造成适宜的种质资源严重短缺。
在林地恢复中,需要有更多种类、不同功能的乔灌木和草本植物参与。
而在造林活动中盲目引种,基本不能做到种源选择。
3)没有考虑生物多样性。
目前,林业发展已从过去传统的木材生产走向多资源利用,多功能、多效益发展的新阶段,原有的造林树种,已远远不能满足现代林业可持续发展的要求。
林业生产过程中由于可用树种少,没有考虑生物多样性,形成大面积纯林,林分自我调节能力差。
2 造林树种选择原则
2.1 适地适树
所谓适地适树就是使造林树种的特性(主要指生态学特性)与造林地的立地条件相适应,以充分发挥土地的生产潜力,在当前技术、经济条件下达到高产水平,并以获取较高的生态、社会和经济效益为目标。
同时要求造林地与一定树种的一定类型(地理种源、生态类型)或品种相适应。
2.1.1 乡土树种优先原则
乡土树种是指一个区域内天然分布的树种,是物种长期进化过程中物竞天择、优胜劣汰的产物。
乡土树种经过长期的自然选择,对区域的气候、土壤有很强的适应性,对病虫害有较强的抗性,造林易成活,林分生态系统比较稳定。
因此,选择乡土树种是适地适树原则的客观要求,大力发展乡土树种是生态系统健康发展的最佳保障。
造林过程中选用乡土树种的同时还应考虑植被地带性分布规律,即重视立地分类的高级单位,不可片面地将乡土树种选择和植被地带性原则割裂开,应在植被地带性分布规律的指导下选择树种。
2.1.2 选择适宜的种源
种源指从同一树种分布范围内不同地点收集的种子或其它繁殖材料。
不同种源在各地的栽培方式、生产力不同,不同种源在同一林地造林,往往由于各种源子代对光周期、温度、湿度等因子选择不同,故造林后其保存率、抗逆性不同。
通过选择适宜的种源可以起到增产的效果,还可改进树木干形,提高木材的品质及林木的抗逆性。
从造林生产出发,选择适宜的种源不仅可保存优良的种质资源,对各造林地选择生产力高、稳定性好的种源,划分种子和种条的调拨范围均起到积极作用。
调拨林木种子时,对气候条件应注意以下几点:
1)选用造林地附近地区产的种子,可避免因气候条件不同而产生不良影响。
2)从与造林地气候条件相同的种子产地调拨种子。
3)如果找不到与造林地气候条件相同的种子产地,则应尽量减小差异。
如从纬度考虑,由冷地向暖地调种不宜超过3°,相反方向调种不应超过2°;在经度方面,从气候条件较差的地区向气候条件好的地区调种范围不应超过16°,相反方向调种不应超过10°.由于海拔不同,垂直距离上的小气候条件亦不同。
在山地造林时,德国
规定不超过200 m,美国规定不超过300 m,前苏联规定不超过400 m.
2.1.3 因地选树
因地选树就是指在同一气候区内,选择树种时应注意地形条件。
因为其对局部地区
的气候和土壤有明显的影响,如山区和平原、高山和低山、阳坡和阴坡、迎风面和背风面等都有所不同。
一般高山比低山和平原温度低、风雨大、湿度大,阴坡比阳坡日照时间短、温度低、土壤湿润,平地则比山地暖和,而洼地易积水和起碱。
因此,在同一区域不同的地形条件下可组合出多种多样的立地类型,应根据不同的立地类型选择树种及其种源。
2.2 适时适树
2.2.1 顺应植被演替规律
森林植被一直处于动态演替中,在自然演替过程中先由抗逆性强的植物定居,经过若干植被与环境的适应改造阶段,最终形成稳定的中生性森林群落。
就太行山而言,松栎混交林是经千万年形成的地带性稳定群落。
在中山区部分阴坡还保持着松栎混交林的环境条件,营造松栎混交林可以形成稳定的林分。
但在干旱、瘠薄的阳坡,松栎混交林生长发育的环境条件已不存在,营造松栎混交林具有较大风险,选择侧柏、杜松、黄刺玫、荆条等抗逆性强的先锋树种方能成林。
2.2.2 重视生态位原则
生态位原则主要是指在生物群落或生态系统中,每一个物种都要与其它物种共同构成生存小环境,每一个物种都占据一定的空间,发挥一定的功能,自然生态系统中的物种或种群只有生存在适宜的小环境中才能得以延续。
造林树种选择应充分考虑树种的生态位,遵循互惠共生原则,尽可能将共生植物栽植在一起,将生化相克的树种分开种植。
合理配置植物种类,形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构。
例如,黑接骨木对云杉有利,皂荚、白蜡与七里香等生长在一起时,有显著的促进作用,胡桃与苹果、松树与云杉、白桦与松树不宜种植在一起。
2.3 适的适树
实现造林目的是实施造林的主题和目标。
在选择树种时,应首先考虑要实现什么目的,实现这些目的对树种特性有什么要求,用什么树种进行组合搭配才能达到最佳
效果。
用材林对树种的要求集中反映为速生、丰产、优质;经济林是以生产果品、
木本油料等林副产品为主要目的的林木,其树种选择参照果树的生产要求进行;农
田防护林树种要求抗风力强,不易风倒、风折及风干枯梢,生长迅速,树形高大,枝叶繁茂(如杨树、水杉等),寿命长,生长稳定,具有长期防护功能和良好的木材生产能力;水土保持林是以控制水土流失为主要目的而培育的森林,可减少、阻拦
和吸收地表径流,防止冲刷土壤,同时还可以提供木材。
因此,水土保持林要具备适应性强、耐干旱、耐贫瘠、根系发达、生长迅速、落叶丰富等特点。
太行山常用的水土保持树种有油松、白皮松、侧柏、山杨、青杨、栓皮栎、刺槐、沙棘、黄刺玫、紫穗槐、荆条等;水源涵养林是以吸收地表径流、消减洪峰、预防水灾、净化
水质、保护水源为主要目的而培育的森林,同时还可提供木材。
因此,水源涵养林树种应具备根系发达、落叶丰富、耗水量少等特点。
太行山可用的水源涵养林树种有油松、落叶松、云杉、白桦、山杨、辽东栎、栓皮栎、鹅耳枥、沙棘、虎榛子等;四旁绿化也叫四旁植树,四旁地土壤肥沃、深厚,适宜多种树木生长,苗木易成活,且生长快、收益早。
适宜太行山区四旁栽植的树种较多,如皂角、楸树、梓树、朴树、榆树、核桃楸、梧桐、毛白杨、青杨、漳河柳、水杉、圆柏、白皮松等。
3 主要树种的生态学特性
遵循造林树种选择原则,解决太行山中段造林树种选择中存在的问题。
以乡土树种为主,对太行山中段36种乔木、灌木树种的生态适应性和生物学特性进行了研究,见表1.
表1 太行山中段主要树种的生态学特性树种分布海拔/m适生区年均温/℃适生区
年均降水量/mm光照土壤立地要求油松Pinus tabulaeformis Carr.1 200~1 800 6~10 400~750 喜光,全光条件下天然更新中性和偏酸性中山阴坡长势好
白皮松Pinusbungeana Zucc.ex Endl 500~1 500 8~16 600~1 000 喜光,幼时耐阴深厚的钙质土、黄土适宜800 m~1 300 m的阳坡樟子松Pinus
sylvestris var.mongolica Litv.1 300~2 000 -2~6 300~600 最喜光沙土、沙壤土,耐弱度盐碱不耐低湿积水华北落叶松Larix principis-rupprechtii Mayr.1 600~2 700 -2~4 600~900 最喜光,1年生苗能在林冠下生长,2年生苗不耐侧方庇荫喜偏酸性土壤,山地棕壤土生长最好人工栽培以海拔1 500 m以上的阴坡、半阴坡生长较好日本落叶松Larix kaempferi(Lamb.)Carr.1 200~1 700
2.5~12.0 500~1 400 最喜光喜偏酸性和中性土壤风大、干旱、瘠薄、土质粘重、排水不良的地方生长不良侧柏Platycladus orientalis(L.)Franco<1 400 8~16 300~1 400 喜光石灰岩、砂岩、花岗岩、石英岩等基岩发育的土壤上都能正常生长干旱、石质山地造林先锋树种,在风大、排水不良的地方生长不良圆柏Sabina chinensis(L.)Ant.<1 200 8~16 >400 喜光,幼树耐庇荫耐干旱、瘠薄,适应
多种土壤不耐寒冷,风大、排水不良的地方生长不良杜松Juniperus rigida Sieb.et Zucc.1 000~1 800 4~9 >400 喜光,幼树稍耐庇荫耐干旱、瘠薄,适
应多种土壤可生于干燥、瘠薄的山地阳坡、陡壁、石隙等辽东栎Quercus liaotungensis Koidz.1 500~2 000 3~13 400~700 喜光,阳性树种淋溶褐土、山地褐土最适宜干燥、瘠薄的山地阳坡生长较差栓皮栎Quercus variabilis
Bl.500~1 300 8.5~22.0 500~2 000 阳性树种,幼苗耐侧方庇荫酸性、中性、
钙质土均能生长在深厚、肥沃、排水良好的向阳山麓缓坡处生长最好,低山阳坡能形成林相整齐的纯林山杨Populus davidiana Dode.700~1 800 适应性强,极抗寒冷400~700 强阳性树种,不耐庇荫对土壤母质要求不严,山地棕壤、淋溶褐土、山地褐土最宜高、中山阳坡和低山阴坡常见先锋树种,可形成单优种成片纯林青杨Populus cathayanaRehd.1 000~1 700 4~9 300~600 阳性树种,不耐庇荫河滩冲积土、沙土、砾土及弱碱性黄土均能正常生长常分布在河漫滩、河流沿岸、低山阴坡
续表1树种分布海拔/m适生区年均温/℃适生区年均降水量/mm光照土壤立地
要求毛白杨Populus tomentosa Carr.<1 300 11.0~15.5 500~800 阳性树种,不耐庇荫土层深厚、透水性良好的沙壤土上生长良好,稍耐盐碱丘陵沟谷及低山坡刺槐Robinia pseudoacacia L.<1 300 8 500~900 强阳性树种,不耐庇荫土层
深厚、透水性好的沙壤土上生长良好,稍耐盐碱干旱的阳坡或沙丘顶部可正常生长,不耐严寒,忌风口臭椿Ailanthus altissima(Mill.)Swingle.<1 500 对温度反应不敏感极耐干旱,对雨量的多少适应性很强喜光、强阳性树种,不耐庇荫在排水良好、土层深厚的沙壤土和中壤土上生长最佳,能耐中度盐碱在土层深厚的沟坡及阳坡、半阳坡生长较好元宝枫Acer truncatum Bunge.300~2 000 9~14 500~800 幼苗、幼树期耐阴性较强,大树稍耐阴喜深厚、疏松、肥沃土壤,酸性和微酸性土壤均可生长喜生于湿润的山谷和阴坡黄连木Pistacia chinensis Bunge.<800 >10 >500 阳性树种,喜光,庇荫情况下生长不良,结实少,幼年时期可耐一定程度
庇荫耐干旱、瘠薄,在中性、微酸性、微碱性、钙质土上均能生长在土层肥厚、排水良好、湿润的田边、沟旁生长良好白桦Betula platyphylla Suk.1 600~2 400 3~8 600~800 阳性树种,喜光,不耐庇荫在山地棕壤、淋溶褐土和山地栗钙土
上生长良好在海拔高的山坡上部、中部、河谷、沼泽、草甸上生长良好,对盐碱土不适宜毛黄栌Cotinus coggygria var.pubescens Engl.500~1 200 11~17 300~600 中性树,阴、阳坡均生长良好,能在低山阴坡成林中性、酸性、石灰性土壤均能生长,以石灰岩山地生长较多天然生长在山地阴坡、半阴坡,多形成林相整齐和林分稳定的纯林山杏Prunusarmeniaca var.ansu Maxim.500~2 000 4~9 300~600 喜光,不耐庇荫对土壤要求不严可在荒山、丘陵、岩石裸露陡坡处
生长山桃Prunus davidiana(Carr.)Franch.500~1 500 6~14 400~900 强阳性
树种,不耐庇荫褐土、棕壤土均可生长,中性至微碱性的沙质壤土最为适宜适宜种植在光照充足、通风和排水良好的地段,怕涝沙棘Hippophae rhamnoides subsp.sinensis Rousi.500~2 000 3~10 400~600 喜光树种,也能生于疏林下
喜疏松和湿润的微酸性土、中性土、碱性土等,忌粘重土壤,耐pH 6.5~9.5盐
碱多野生于河漫滩、河谷、丘间低地,太行山区主要分布于中高山半阴、半阳坡虎榛子Ostryopsis davidiana Decne.800~2 000 6~14 500~1 000 中性树种,
多分布在阴坡、半阴坡对土壤要求不严,在排水良好的壤土上生长最佳中高山区阴坡、半阴坡分布较广,是阴坡的主要灌木黄刺玫Rosa xanthina Lindl.<1 800 耐寒,-30℃不受冻害300~1 000 阳坡、阴坡均有分布,以阳坡分布较多对土壤
要求不严,最适生于中性或微酸性土壤在土层瘠薄的山坡上部、山脊亦可生长
续表1(完)树种分布海拔/m适生区年均温/℃适生区年均降水量/mm光照土壤立地要求紫穗槐Amorpha fruticosa L.<1 000 10~16 400~700 喜光,在光照充足的条件下生长旺盛能适应各种土壤,以沙壤土生长最好不耐严寒和大风,耐盐碱,可在含盐量高的土壤条件下生长胡枝子Lespedeza bicolor Turcz.<1 700 耐寒,-30℃不受冻害300~1 000 能耐一定程度的庇荫,常长在半阳、半阴坡及阴坡
对土壤要求不严,能适应多种土壤沟坡条件较好时有成片分布,在干旱阳坡生长差野皂荚Gleditsia microphylla Gordon ex Y.T.Lee 500~1 400 较耐寒抗旱性极
强喜光,不耐庇荫对土壤要求不严,适生山地褐土在石质山阳坡分布较多,土层薄、石砾多的石灰岩山地可以发育成优势植物群落狼牙刺Sophora
davidii(Franch.)Pavilini<1 300 较耐低温 400~600,抗旱性强强阳性树种,喜
光对土壤要求不严,适生山地褐土常生于干旱、瘠薄的阳坡和半阳坡锦鸡儿Caragana sinica(Buchholz)Rehd.500~1 500 1.7~9.8 >250 极喜光树种,要
求足够的光照和通风条件适生于土层较厚的沙壤土耐干旱、瘠薄,在石质山地生长不良酸枣Zizyphus acidojujuba C.Y.Chang et M.J.Liu<800 喜温树种,耐温幅
度大400~600 喜光树种,对光照要求严格,一般生长在阳坡及光照充足的地方
对土壤要求不严,在山地、丘陵均能生长,耐轻盐碱常生于黄土丘陵、土石山地干旱阳坡和半阳坡的沟沿,石质山地生长不良连翘Forsythia
suspensa(Thunb.)Vahl.400~1 900 6~10 300~1 500 较喜光,一般生长在光
照充足的地方喜深厚土壤,在微酸、中性、微碱的土壤上均能正常生长喜土层深厚、排水良好的立地条件,怕涝,不能栽植在易积水的地方紫丁香Syringa julianae Schneid.800~1 500 3~10 300~700 喜光,稍耐阴对土壤要求不严,以排水良好的中性至微碱性土壤生长最好喜土层深厚、排水良好的立地条件,怕涝,不耐水淹荆条Vitex negundo var.heterophylla(Franch.)Rehd.<800 7~16 400~500 阳性树种、极喜光,不能做下木对土壤要求不严在其它灌木不适宜生存和生长的
阳坡荆条可良好生长,形成郁闭纯林葛藤Pueraria lobata(Wild.)Ohwi<1 000
-20℃ 可安全越冬>500 喜光,稍耐阴对土壤要求不严可在岩石裸露、砂砾多、土质瘠薄的地方生长良好爬山虎Parthenocissus tricuspidata(Sieb.et Zucc.)Planch.<1 200 喜温暖,-25℃可安全越冬>500 较喜光,耐阴对土壤要求不严在阴湿、肥沃的土壤上生长最佳沙地柏Sabina vulgaris Ant.<2 800 耐
-40℃低温250~600 极喜光、不耐庇荫对土壤要求不严,适生沙壤土天然生于
干燥山地阳坡及沙地上
4 主要宜林类型树种选择
分析太行山中段的立地条件和气候条件,结合36种造林树种的生态学和生物学特性,研究太行山中段主要宜林类型组的树种选择,结果见第26页表2.
表2 太行山中段主要宜林类型及树种选择宜林类型组宜林类型海拔/m 坡向土壤树种选择林业生态建设方向高中山乔灌丛高中山落叶、阔叶灌丛>1 900 山地棕壤土白杄、青杄、冷杉、华北落叶松、白桦、沙棘水源涵养水土保持中山针阔混
交林中山阴坡针阔混交林中山阳坡针阔混交林低中山阴坡针阔混交林低中山阳坡针阔混交林1 600~1 900 1 300~1 600 800~1 300阴坡淋溶褐土华北落叶松、青杄、油松、白桦、山杨、辽东栎、花楸、沙棘水源涵养阳坡淋溶褐土和山地褐土油松、樟子松、杜松、辽东栎、山杨、白桦、沙棘、山杏、黄刺玫水源涵养阴
坡淋溶褐土油松、日本落叶松、栎类、山杨、连翘、丁香、虎榛子、沙棘水源涵养阳坡山地褐土侧柏、杜松、辽东栎、山杏、山桃、爬地柏、油松、黄刺玫水土保持水源涵养低山丘陵乔灌丛低山阴坡针阔混交林低山阳坡乔灌丛阴坡山地褐土
白皮松、侧柏、栎类、皂角、核桃、毛白杨水源涵养阳坡粗骨性褐土侧柏、圆柏、白皮松、山杏、山桃、狼牙刺、荆条、地锦水土保持低山沟谷喜温经济林<800 褐土毛白杨、板栗、枣、柿子、黄连木、花椒、荆条、酸枣水土保持
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