人工云杉幼齡林根系發(fā)育和環(huán)境關(guān)系的研究

張海忠

（吉林省長春市雙陽區(qū)林業(yè)工作總站，吉林長春 130600）

人工云杉幼齡林根系發(fā)育和環(huán)境關(guān)系的研究

張海忠

（吉林省長春市雙陽區(qū)林業(yè)工作總站，吉林長春 130600）

紅皮云杉是長白山林區(qū)主要優(yōu)勢樹種之一，具有很強的適應(yīng)性。為探討紅皮云杉人工幼齡林根系發(fā)育與外界環(huán)境的關(guān)系，采用隨機抽樣的方法，抽取不同環(huán)境條件下的紅皮云杉人工幼齡林進行根系調(diào)查。結(jié)果表明，光照強度、地形地勢、土壤條件和樹齡對紅皮云杉人工幼齡林根系發(fā)育具有影響性。光照強、陽坡、坡度小和暗棕土壤對根系發(fā)育較好。關(guān)鍵詞：紅皮云杉；根系；環(huán)境；生長

紅皮云杉是（Picea koraiensis Nakai）松科云杉屬常綠喬木，樹冠尖塔形，大枝斜伸或平展，小枝上有明顯的木針狀葉枕；芽長圓錐形，葉錐形，先端尖，多輻射伸展，橫切面菱形，四面有氣孔線。球果卵狀圓柱形或圓柱狀矩圓形，熟后綠黃褐或褐色；種鱗薄木質(zhì)，三角倒卵形，種子上端有膜質(zhì)長翅。分布于東北小興安嶺、吉林山區(qū)海拔1 400~1 800 m地帶。較耐陰，淺根性。適應(yīng)性較強，在分布區(qū)內(nèi)除沼澤化地帶及干燥的陽坡、山脊外，在不同立地條件下均能生長。該樹種姿態(tài)優(yōu)美，具觀賞特性和園林布景。紅皮云杉是長白山林區(qū)主要優(yōu)勢樹種之一，具有很強的適應(yīng)性。人工云杉目前已經(jīng)被大面積推廣造林，但由于立地因子不同，生長狀況差異很大。該研究主要探討紅皮云杉人工幼齡林根系發(fā)育與外界環(huán)境的關(guān)系，旨在為紅皮云杉造林提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗區(qū)選在吉林省白河林業(yè)局，地理位置為127°53′～128°34′E，42°01′～42°28′N。年平均溫度3.0℃，最高溫度27.9℃，日溫為32.7℃。極端最低溫度-32℃，最冷的月份為1月，平均氣溫為-26.6℃。無霜期為110 d，冬季長達5～6個月，冰凍日期為231 d，最大凍土深度120 cm，年日照天數(shù)為197 d。

1.2 研究方法

在不同外界環(huán)境條件下隨機選取一定株數(shù)的人工紅皮云杉，測量每株樹根系的各項因子，求其相同

外界環(huán)境條件下的平均值以作分析比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 光照條件對根系的影響

人工云杉一般在采伐跡地上造林，接受全日照，還有在林冠下造林，接受部分日照，不同的日照條件下根系發(fā)育也不一樣。根系有水平根系和垂直根系2種，一般林冠下云杉人工林林木的冠幅、根幅較之全光下為小，云杉人工林林木根系這種生態(tài)因子的變化而表現(xiàn)的外表特征，在水平根系上表現(xiàn)突出。一般是全光下云杉人工林林木根系分布要深而粗壯，這種現(xiàn)象同樣是根系對于外界因素的抵抗力所致。全光下人工云杉生長快，蒸騰量大，根系為供應(yīng)更多的水分和營養(yǎng)，不斷地向深層土壤深扎和向側(cè)向生長，以獲取更多的營養(yǎng)物質(zhì)。同年齡紅皮云杉人工林不同光照下根系發(fā)育對照見表1。

2.2 地形地勢對根系的影響

云杉人工林立木根系與地形因子有密切的關(guān)系。由于地形的變化直接影響著水分的分配，因而根系在生長過程中就有不同的特點。反映在坡向上，根的幅度一般是陽坡較陰坡大，這表現(xiàn)了云杉人工林根系在生長方面的一般規(guī)律性。云杉人工林反映在坡度的特點是，在光照條件相同的情況下，一般是坡度越大，根系生長越慢，冠幅越小，根系的水平分布也是隨著坡度的增加而減小的。特別是坡度越大表現(xiàn)越強烈，這說明營養(yǎng)條件尤其是水分限制了幼苗的生長。不同坡向及坡度的紅皮云杉根系發(fā)育對照見表2、3。

表1 光照條件與根系關(guān)系

2.3 云杉人工林根系與土壤條件的關(guān)系

根系的發(fā)育與土壤的水分、養(yǎng)分及土壤結(jié)構(gòu)、透氣性等密切相關(guān)。因而當土壤性質(zhì)發(fā)生變化以后，根的生長就受到影響，這種情況在不同的土類造林上表現(xiàn)得比較明顯。云杉人工林林木生長在暗棕土壤比較正常，在灰化土、白漿土、火山土上則成長較差，表現(xiàn)在根幅、根深上也是如此。

表2 坡向與根系關(guān)系

表3 坡度與根系關(guān)系

2.4 不同年齡的根系特點

云杉人工林根系的生長除了極少部分因其他因素的影響而表現(xiàn)得特殊外，一般都具有隨年齡的增大而根幅增大的明顯規(guī)律，根深、側(cè)根條數(shù)等也逐漸增加，但是到一定程度后，根系發(fā)育則趨向緩慢。不同年齡的紅皮云杉根系發(fā)育特征見表4。

3 結(jié)論與討論

（1）紅皮云杉人工幼齡林根系發(fā)育受外界環(huán)境的影響，研究表明，在相同條件下，光照強度對紅皮云杉人工幼齡林根系發(fā)育呈正顯著相關(guān)，光照強度越大，根系生長越快；從地形地勢上，根系的生長在陽坡比陰坡發(fā)育得好，一般是坡度越大，根系生長越

慢，冠幅越小，根系的水平分布也是隨著坡度的增加而減小的；從土壤條件上看，根系發(fā)育在暗棕土壤比較正常，在灰化土、白漿土、火山土上成長較差；而根系的發(fā)育隨樹齡的增大有著明顯的規(guī)律性。

表4 不同年齡的紅皮云杉根系發(fā)育特征

（2）云杉人工林根系發(fā)育受生態(tài)因子影響很大，而根系是林木生長發(fā)育的重要營養(yǎng)器官，了解了根系的生長發(fā)育特點，對云杉樹種的植苗造林具有重大意義。

[1]梁建生，張建華，曹顯祖.根系環(huán)境溫度變化對根系吸水和葉片蒸騰的影響[J].植物學(xué)報，1998（12）：69-75.

[2]陳銳章，彭桂英.根系環(huán)境含氯量對植物葉片含氯量及抗氯性的影響[J].環(huán)境科學(xué)叢刊，1982（4）：40-41.

[3]陳銳章，彭桂英.植物根系環(huán)境氯、硫含量對葉片氯、硫含量和抗性的影響[J].環(huán)境科學(xué)，1983（3）：45-48.

[4]周躍鋼，王康.根系環(huán)境中水的含氧量對水稻幼苗生長和代謝的影響[J].西南師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，1987（3）：79-85.

[5]王二剛，司玉卿.淺析根系環(huán)境對苗木成活的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2012（14）：38-39.

[6]李嬌，蔣先敏，尹華軍，等.不同林齡云杉人工林的根系分泌物與土壤微生物[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2014（2）：325-332.

[7]孫凱，柴源，腰政懋，等.紅皮云杉、油松幼苗根系對NH4+/NO3-施肥的形態(tài)響應(yīng)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（13）：7789-7792.

[8]南宏偉，劉慶，肖群英.基于根系競爭的云杉幼苗細根內(nèi)部異質(zhì)性研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（5）：526-531.

（責任編輯 張楊林）

紅皮云杉育苗技術(shù)

1 種子處理

采用“雪藏法”埋種，即先選擇一處地下水位低，背陰背風的地方，挖一貯藏坑，其規(guī)格為深80 cm，長、寬視種子多少而定。坑最好在前一年秋挖好，于1-2月間，在坑底鋪10~15 cm厚的雪，再按1∶2或1∶3將種子與雪混合，攪拌均勻后放入坑內(nèi)。裝滿后，用雪培成丘形，上覆草簾等物。貯藏到播種季節(jié)前7 d左右將種子取出，混以濕沙，在15℃左右的室溫下催芽4~5 d，沙干時澆水，且每天翻動1~2次，當有20%~30%的種子裂嘴時，即可播種。

2 播種

采取不覆土播種法。先按要求做好苗床，不打底水在濕潤的床面上用耙摟動，使床面形成平整均勻的條形凸凹面。為了便于播種，播前將種沙混合物摻入適量干沙，攪拌均勻再播。播種時，要做到隨播種，隨鎮(zhèn)壓(木滾)、覆簾和澆水，使種子與土壤緊密接觸。在苗木出齊之前，始終要勤澆水，本著“少量多次”的原則，始終保持床面濕潤。實踐證明，不覆土播種比覆土播種出苗又快又齊，一般播種后8 d即見出苗，15~20 d可出苗80%，20~25 d基本出齊，并從未發(fā)生過苗木倒伏現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，不覆土播種比覆土播種的苗木產(chǎn)量都高于規(guī)程標準，一般高22%，有的高2~3倍。

3 苗期管理

在出苗達60%以上時，撤去葦簾，使苗木全受光照，若不遇高溫干旱，一直進行全光育苗，這樣可比長期遮陰好，使苗木粗壯、根系發(fā)達、抗災(zāi)力強。為防止晚霜凍害，在冷空氣到來之前要澆水，以提高土壤熱容量。若發(fā)生凍害，可在太陽出來之前澆水，使苗木形成冰柱，再逐漸融化，即可解除凍害。 在苗木生長期內(nèi)，要本著“少量多次”的原則，定時、定量澆水，尤其在氣候干旱時，不可澆“跑馬水”。機械澆水要用大壓力、細噴頭、快速閥門，以防止水流沖苗。苗木出齊后，要及時進行松土除草，以免雜草爭水肥，促進苗木生長。為了防止日灼，可采用電接點水銀溫度計，連接日灼報警器，把溫度計調(diào)到36℃，當?shù)乇頊囟冗_36℃時報警，應(yīng)立即澆水降溫。在防治病蟲害方面，采取調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境、制約病蟲害蔓延的方法，除了進行種子消毒之外，平時嚴防將非傳染性生態(tài)因子引起的災(zāi)害誤認為是病原菌的傳染，對侵染性病害又以調(diào)節(jié)水、肥、氣、熱、光等生態(tài)因子加以解決，防止化學(xué)藥劑污染環(huán)境，這樣可使苗木發(fā)育良好，具有較強的抗病蟲害能力。

Study on Relationship between the Young Stands of Artificial Picea koraiensis Nakai Forest Root Development and the External Environment

ZHANG Hai-zhong (Shuangyang District Forestry Work Station in Changchun City of Jilin Province，Changchun,Jilin 130600)

Picea koraiensis Nakai forest was one of the most advantage species in Changbai Mountain forest region,and it had very strong adaptability.The young stands of artificial Picea koraiensis Nakai forest under the different environmental conditions roots survey was conducted,by using random sampling method,for exploring the relationship between the young stands of artificial Picea koraiensis Nakai forest root development and the external environment.The results revealed that light intensity,topography,soil conditions and age of red spruce plantation had the effect of root development.Root growth was well in hard light intensity,sunny slope,small and dark brown soil.

Picea koraiensis Nakai;Roots;Environment;Growing

S791

A

2095-0896（2015）05-073-03

張海忠（1960-），男，吉林雙陽人，工程師，從事林業(yè)技術(shù)和資源管理工作。

2015-04-21