北票生態(tài)造林樹種水分生理因子與立地因子分析

潘興

（北票市中德合作生態(tài)造林項(xiàng)目辦，遼寧 朝陽 122100）

北票地區(qū)由于干旱缺水，生態(tài)環(huán)境脆弱，山地由于土層瘠薄，土壤有機(jī)質(zhì)和孔隙度較低，許多在遼東能夠生長較好的樹種不能在該地區(qū)生存，已有的樹種雖然能夠生存，但生長不良，為了選擇適宜于該地區(qū)的優(yōu)良樹種，并依據(jù)立地條件，說明優(yōu)良樹種與立地條件的對應(yīng)關(guān)系，為適地適樹闡明理論依據(jù)。

1 自然概況

遼寧朝陽地處努魯兒虎山、杜嶺山、大青山和大黑山山系的丘陵帶，山巒起伏，裸巖疊嶂，溝壑縱橫，生態(tài)脆弱。由于受蒙古高原干燥冷空氣的影響，成為半干旱地區(qū)，全年平均氣溫5.5～8.7℃；年均日照時數(shù)2 850～2 960h；年降水量485.2mm；年平均蒸發(fā)量為1 954mm；無霜期120～155d。遼寧朝陽地區(qū)地處華北植物區(qū)系和蒙古植物區(qū)系交錯帶，建群樹種主要有蒙古櫟、元寶楓、山杏、毛榛、虎榛子、酸棗、荊條和興安胡枝子、多花胡枝子等。草本植物有隱子草、糙隱子草、百里香、羊胡子薹草和萬年蒿等，地帶性土壤主要是褐色土，并有部分棕色森林土和草甸土，成土母質(zhì)為黃土和黃土性沖積物，母巖有石灰?guī)r、片麻巖、礫巖和頁巖等。

2 試驗(yàn)方法

2.1 典型樣地調(diào)查

在典型樣地內(nèi)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)地，每類標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)3次重復(fù)，標(biāo)準(zhǔn)地面積為625m2，共設(shè)固定標(biāo)準(zhǔn)地360塊，測定樹高、胸徑、冠幅。

2.2 臨時樣地調(diào)查

臨時樣地作為典型樣地資料的補(bǔ)充，每個臨時樣地面積為100m2，測定內(nèi)容與典型樣地相同，僅是樣地面積顯著減少。

2.3 不同樹種水分生理測定

在北票常用于造林有15個鄉(xiāng)土樹種，分別采集這些樹種2年實(shí)生苗栽到容器內(nèi)，用原地土壤進(jìn)行盆栽，在試驗(yàn)觀測區(qū)進(jìn)行植物生理水分因子測定并評價(jià)水分的利用能力，以此挑選抗旱樹種的組群。采用蔗糖阿貝折射儀法測定葉片自由水、束縛水。采用小液流法測定根水勢。采用快速稱重法測定蒸騰強(qiáng)度。采用自然干燥法測定水分虧缺。

2.4 立地因子分析

采用數(shù)量化理論Ⅰ進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[1]。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 不同樹種水分生理因子分析

由表1看出，對不同樹種的蒸騰強(qiáng)度、根水勢、保水時間、飽和虧缺、束縛水和保水臨界時間綜合進(jìn)行考慮，進(jìn)行抗旱性大小的排序。排在第1位的是山棗，第2位是油松，第3位是大棗，第4位是樟子松，第5位是山杏，其余依次是黃櫨、檜柏、側(cè)柏、荊條、胡枝子、紫穗槐、沙棘、錦雞兒、小鉆楊。在北票地區(qū)這個試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)過不同林場和林業(yè)站專家的定性問卷，是認(rèn)可的，這些樹種在不同的坡向和坡位，表現(xiàn)出較高的生存率。

表1 供試樹種水分生理測定結(jié)果及排序情況

植物水分生理因子表現(xiàn)出抗旱性的原因，作者本人認(rèn)為有如下幾點(diǎn)共性：（1）葉片小，葉表面有較多的蠟質(zhì)層，如山棗、大棗、油松、檜柏、側(cè)柏和樟子松；（2）抗蒸騰作用能力強(qiáng)，這也是表1篩選出的若干樹種的共性問題，在北票地區(qū)，蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過降水量[2]；（3）根水勢負(fù)壓大，這與蒸騰強(qiáng)度產(chǎn)生的拉力有關(guān)，從表1的數(shù)據(jù)還可以看出樹種水分生理的相關(guān)關(guān)系，有一致的變化趨勢。

3.2 以山杏為例對北票地區(qū)立地因子的分析

3.2.1 影響山杏優(yōu)勢木平均樹高的主要因子的選擇

表2 北票地區(qū)影響山杏平均樹高的主要立地因子

樹木的生長量和保存率除了與水分生理因子有關(guān)外，還與立地條件有較大的關(guān)系，現(xiàn)以山杏為例，著重探討山杏的立地條件對其優(yōu)勢木平均高的多元回歸關(guān)系，采用數(shù)量化理論Ⅰ的數(shù)學(xué)模型，將定性因子和定量因子進(jìn)行數(shù)量化，得到各變量對山杏優(yōu)勢木平均高的數(shù)量化值。從多年栽培效果上看出，山杏雖然抵御干旱耐瘠薄比較突出，但不同坡向、坡位、土層厚度、土壤質(zhì)地等因子，對其影響較大。所以對立地條件進(jìn)行研究做到適地適樹是保證山杏良好生長的基礎(chǔ)[3]，挑選影響優(yōu)勢木平均樹高的5個項(xiàng)目和14個影響因子，自變量分別為坡向、坡位、土壤層厚度、坡度和土壤質(zhì)地（見表2），因變量為27塊標(biāo)準(zhǔn)地塊中30油松優(yōu)勢木平均樹高，采用數(shù)量化理論Ⅰ的數(shù)學(xué)方法，擬合出回歸方程式。

3.4.2 計(jì)算結(jié)果

復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.87214，經(jīng)t檢驗(yàn)差異極顯著。從數(shù)量化理論Ⅰ計(jì)算結(jié)果看出，影響油松平均樹生長量主要立地因子是坡向，以陰坡對結(jié)果貢獻(xiàn)最大，依次坡位，土層厚度、坡向和土壤質(zhì)地。

4 結(jié)論與討論

4.1 供試樹種的水分生理測定結(jié)果說明，在挑選的樹種中，山棗、油松和大棗分別排列前3個，可在北票地區(qū)廣泛營造生態(tài)林和經(jīng)濟(jì)林。其余12個樹種在北票地區(qū)生態(tài)林建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)造林地的坡向、坡位、土層厚度3個主要影響因子，進(jìn)行有選擇性的造林，這些樹種在干旱地區(qū)抗性較好，是優(yōu)先選用的抗旱樹種。

4.2 樹種水分生理的測定結(jié)果，表明了參試樹種的水分利用和運(yùn)轉(zhuǎn)情況，其值大小能夠說明抗旱性的大小，但一定要根據(jù)立地條件，選擇恰當(dāng)?shù)脑炝旨夹g(shù)方法，采用優(yōu)質(zhì)壯苗，才能獲得較好的造林效果。

4.3 從山杏樹種平均樹高來考查立地條件主要因子影響，結(jié)果說明坡向的貢獻(xiàn)率是最大的，這與許多作者的研究結(jié)果是一致的，這主要是因?yàn)殛幤碌乃謼l件、土層厚度、土壤質(zhì)地均好于陽坡。

4.4 北票地區(qū)造林成活率低的主要矛盾是土壤水分和土層厚度，在營造生態(tài)林時采取有效的工程技術(shù)措施，選擇適宜的坡向和抗旱造林的技術(shù)方法才能取得成效。

[1]郎奎鍵，等.ABMPC系列程序集一數(shù)理統(tǒng)計(jì)、調(diào)查規(guī)劃、經(jīng)營管理[M].中國林業(yè)出版社，1989

[2]梁群，張國林，周廣學(xué).遼寧西部干旱區(qū)蒸發(fā)量變化特征分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（35）：286－290

[3]李麗鋒，劉明國，李立新.遼西地區(qū)山杏立地條件的主成分一數(shù)量化分析[J].生物數(shù)學(xué)學(xué)報(bào)，2008，23（4）：687－694