大連市生態(tài)林造林樹種選擇及配置技術(shù)研究

王慶紅

(大連普蘭店市林業(yè)局,遼寧 大連 116200)

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大連市生態(tài)林造林樹種選擇及配置技術(shù)研究

王慶紅

(大連普蘭店市林業(yè)局,遼寧 大連 116200)

摘要通過對大連地區(qū)生態(tài)林的調(diào)查與測定，提出了與適地適樹有關(guān)的樹種配置和立地條件匹配關(guān)系；分析了制約生態(tài)林建設(shè)與發(fā)展的突出問題，提出了大連地區(qū)生態(tài)林建設(shè)的適宜樹種，并依據(jù)林地的土壤理化性質(zhì)分析了不同立地類型與適地適樹的關(guān)系。

關(guān)鍵詞大連市；生態(tài)林；造林樹種；選擇；配置

Species Selection for Ecological Afforestation and its Arrangement in Dalian City

Wang Qinghong

(Bureau of Forestry in Pulandian City, Dalian City,Dalian 116200,China )

AbstractThrough the investigation and determination on ecological forest in Dalian area, matching relationship between species arrangement and site conditions formulated with suitable tree-related was proposed. Outstanding issues which restrict construction and development of the ecological forest was analyzed. The suitable species of ecological forest in Dalian area was proposed. The relationship between different site types and favored trees for suitable land based on physical and chemical properties of soil was analyzed.

Key wordsDalian City; ecological forest; afforestation species; selection；arrangement

1試驗(yàn)地概況

大連市位于遼寧的南部，其區(qū)域范圍為38°43＇—40°12＇ N，120°58＇—123°31＇ E。由于地處北溫帶，具大陸性季風(fēng)氣候和海洋性氣候特點(diǎn)，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑。年均溫為10 ℃左右，全年最高氣溫35 ℃左右，最低氣溫-24 ℃左右，年平均降水量550~800 mm，無霜期180～200 d。6級以上的大風(fēng)日數(shù)沿海每年90～140 d，內(nèi)陸35～50 d。年平均日照時(shí)數(shù)2 500～2 800 h，日照率60%。

2研究方法

2.1樹種調(diào)查方法

在研究林班和小班圖的基礎(chǔ)上，挑選典型立地條件和針闊葉混交林和人工林，設(shè)立固定標(biāo)準(zhǔn)地，用全占儀測定樣方面積，單元標(biāo)準(zhǔn)地樣方面積為20 m×30 m。觀測和記錄樹種名稱，胸徑、樹高、混交比等研究因子。針闊葉樹種名稱取生態(tài)優(yōu)勢度測定的重要值較高的前21個(gè)，灌木取前5個(gè)樹種作為大連地區(qū)的先鋒樹種。用GPS測量坡向，用全占儀測量坡度。

2.2土壤物理性質(zhì)的調(diào)查方法

在上述選定的標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)，按不同林地的坡向和立地類型挖取土壤剖面：(1)立地類型Ⅰ，陡坡大于25°少礫石；(2)立地類型Ⅱ，小于18°緩坡少礫石；(3)立地類型“跳石塘”Ⅲ，坡度小于17°緩坡，坡面凸凹不平且有大石塊突出地面，在石縫間有較深的壤土和枯落物堆積。挖取土壤剖面，用200 cm3環(huán)刀取0～10 cm土層原狀土做物理性質(zhì)分析。

3結(jié)果與分析

3.1生態(tài)林存在的主要問題

調(diào)查結(jié)果顯示，大連地區(qū)生態(tài)林主要有如下幾個(gè)突出問題，必須在生態(tài)林建設(shè)中充分注意和調(diào)整，以達(dá)到防風(fēng)固沙，涵養(yǎng)水源，提高其綜合效益。

3.1.1森林結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單，防護(hù)功能不高，次生林樹種的混交度極差。天然次生林闊葉樹種大多為蒙古櫟、斛櫟純林。針葉樹種多為人工林，油松、黑松占據(jù)針葉林的80%以上，基本上很少有針闊混交的異齡復(fù)層林結(jié)構(gòu)。

面積零碎分散，由于農(nóng)業(yè)和城市建設(shè)的開發(fā)，林地的面積正在縮減，由過去的連片森林變?yōu)閴K狀和線狀的分布格局。

局部地塊土壤侵蝕嚴(yán)重，地面巖石裸露，土壤貧瘠，生物多樣性單調(diào)匱乏。

3.1.2樹種單一，闊葉和針葉樹種純林現(xiàn)象普遍目前主要樹種有蒙古櫟、黑松、油松和刺槐，這4個(gè)樹種占整體種的70%以上。

表1　大連生態(tài)林建設(shè)推薦的鄉(xiāng)土樹種

由于純林較多，生物多樣性較差，純林的退化現(xiàn)象正在加劇，柞樹林土壤沙化現(xiàn)象嚴(yán)重，針葉林存在小老樹和枯萎現(xiàn)象，由于個(gè)別林地樹木生長衰弱，病蟲危害嚴(yán)重，如松干蚧、松毛蟲、白粉病、落針病等經(jīng)常發(fā)生。

針對上述存在的問題，要提倡大力發(fā)展鄉(xiāng)土樹種，鄉(xiāng)土樹種具有抗逆性強(qiáng)，防災(zāi)抗災(zāi)的能力顯著，適應(yīng)性好的特點(diǎn)。樹種選擇應(yīng)圍繞改善生態(tài)，防止水土流失，提高水源涵養(yǎng)功能和兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目的。大連地區(qū)沿海是氣候較為復(fù)雜多變的地區(qū)，樹種選擇應(yīng)該以生態(tài)效益優(yōu)先的原則，主要考慮固持土壤，防止水土流失，防止山體滑坡和泥石流。涵養(yǎng)水源，防止淡水資源枯竭等許多方面。因此，基于上述的考慮，應(yīng)積極推薦所列樹種[1]，見表1。經(jīng)調(diào)查，這些樹種在大連丘陵山區(qū)生長表現(xiàn)較好，在旅順口區(qū)、金州區(qū)、瓦房店市、普蘭店市、莊河市都有不同面積的分布。調(diào)查發(fā)現(xiàn)針葉樹種大都呈片狀或塊狀分布，很少呈針闊混交林行混或株混結(jié)構(gòu)分布。天然次生林多數(shù)以蒙古櫟、槲櫟為主，且呈連片的純林結(jié)構(gòu)存在。由于存在封山育林，只封不育的粗放性經(jīng)營管理，大部分以蒙古櫟為主的柞樹林存在著密度過大，彎曲病腐木和殘次樹較多，嚴(yán)重地影響了林分的質(zhì)量，形成了有面積無產(chǎn)量和成林不成材的現(xiàn)象，如何利用先進(jìn)營林技術(shù)改造和優(yōu)化大連海岸石質(zhì)丘陵區(qū)的闊葉林和針葉純林，防止退化、枯萎和林地沙化現(xiàn)象是今后擺在林業(yè)人面前的艱巨任務(wù)和研究課題。

3.1.3沒有按照適地適樹原則植樹因地制宜植樹能夠提高造林成效已是廣泛共識(shí)。坡向和土層厚度是影響造林成活率和保存率的重要因子，不同的坡向和土層厚度影響著造林成活率、保存率和生長量，最終影響立木蓄積和森林綜合效益。坡向和土層厚度是影響土壤水分和養(yǎng)分含量的主要因子，已有許多報(bào)道[2,3]。

陰坡是較好的坡向立地因子，陰坡因水分蒸發(fā)量較陽坡和半陰坡小，枯落物分解速度相比其他坡向而言因溫度較低，降解較慢，積累水平相對較高，枯落物層相對較厚。加之土層厚和水分條件相對較好，樹種選擇較寬。據(jù)觀察，在大連地區(qū)陰坡表現(xiàn)較好的樹種有紅松、蒙古櫟、胡桃楸、黑松、油松、色木槭、水曲柳、花曲柳等樹種，幾乎表1所列樹種均能適宜陰坡生長，有較高的生長量和蓄積量。

半陰坡介于陰坡和陽坡之間的一種立地類型，與陽坡相比土層較厚，土壤理化性質(zhì)較好，枯落物厚度雖然沒有陰坡高，但光能利用率較高，陰性樹種和陽性樹種都適宜在半陰坡生長，是一類立地條件較好的類型，適宜樹種較多，幾乎所有表1的樹種都可選擇。

陽坡土層較淺，枯落物層很薄，土壤水分條件較差。在山地坡度大于20度較陡坡位上可選擇的樹種較窄，應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)，固土能力強(qiáng)，萌生性能好的樹種，可選擇槲櫟、蒙古櫟、刺槐、胡枝子等耐旱性強(qiáng)的樹種。

為了驗(yàn)證不同坡向土壤養(yǎng)分和水分的差異，依照南京土壤理化分析方法[4]，我們于2014年春季，采用沿同一等高線30點(diǎn)取樣方法，在山地不同坡向中腹做了土層厚度、土壤含水率、土壤有機(jī)質(zhì)和土壤pH的分析。

由表2測試結(jié)果看出，不同坡向土層厚度差異較大，陰坡土壤厚度大于半陰坡，半陰坡土壤厚度大于陽坡。土壤含水量的差異大小與土層厚度具有相同趨勢。許多研究結(jié)果表明土層厚度與土壤含水量有關(guān)[5,6]，因此坡向與土層厚度也與土壤的含水量有一定相關(guān)性，所以適宜的坡向尤其是陰坡和半陰坡是造林較好立地因子，造林樹種選擇的范圍較寬，可以營造混交度較高的針闊混交林，陽坡因土層厚度和水分因子相對較差，可選擇耐瘠薄，根系發(fā)達(dá)的櫟類抗旱性好的樹種。

表2　造林地不同坡向土層厚度、有機(jī)質(zhì)和水分變化規(guī)律調(diào)查

調(diào)查日期：2014-05

3.2樹種選擇及配置技術(shù)

在臨海低畦鹽堿地土壤pH值較高，要依含鹽量大小決定適栽樹種。在含鹽較高的低洼地，楊樹、松樹、柳樹、刺槐類等抗逆性較好的樹種很難成活，臺(tái)田整地和耐鹽樹種的選擇成為造林技術(shù)的主要因子。根據(jù)我們近10年的造林經(jīng)驗(yàn)，在土壤全鹽量0.4%以下采用工程技術(shù)措施整地，修臺(tái)田并經(jīng)1年淋鹽情形下，可栽中黑防楊、沙棗、旱柳、刺槐等抗鹽較好的樹種。在全鹽量大于0.4%小于0.7%情形下，可選擇檉柳、沙棘等耐鹽樹種。

風(fēng)沙地土壤養(yǎng)分狀況較為貧瘠，容重較重，孔隙度較少，持水性能較差?？蛇x擇的樹種主要有刺槐、紫穗槐固氮能力較好樹種以及側(cè)柏、檜柏抗旱能力較強(qiáng)的針葉樹種。

低洼地要選擇耐濕樹種，日本榿木、水冬瓜、水曲柳、杞柳等樹種較為耐濕，這些樹種根系發(fā)達(dá)，有氣生根，耐短暫水淹，在水分充足的洼地和含鹽量不高的灘地生長表現(xiàn)較好。

表3　不同立地類型主層的厚度和孔隙度比較

石質(zhì)山地造林因坡度而異，依據(jù)水土保持綜合治理規(guī)劃通則GBT15772-1995，把坡度劃分為微坡小于5°，較緩坡為5~8°，緩坡為8~15°，較陡坡為15~25°，陡坡為25~35°，急陡坡為大于35°。坡度大小影響土層厚度和土壤物理性質(zhì)，依據(jù)下面3種立地類型，研究土層厚度和土壤孔隙度情況，土壤立地類型Ⅰ是陡坡>25°少礫石孔隙度小的陡坡，土壤立地類型Ⅱ是陡坡小于18°少礫石土壤緊實(shí)孔隙度小緩坡。立地類型Ⅲ是較陡坡<17°，坡面凸凹不平且有大石塊突出地面，其中在石縫間有較深的壤土和枯落物堆積，俗稱 “跳石塘”。立地類型Ⅰ主要以生態(tài)恢復(fù)為主，在陡坡土層很薄的性形下，可通過整地措施，栽植抗旱性能較好的樹種，如蒙古櫟、槲櫟、刺槐。立地類型Ⅱ可通過整地措施，如梯形臺(tái)田和反式魚鱗坑整地，增加土層厚度，可栽植黑松、赤松、油松和蒙古櫟、胡桃楸等針闊葉樹種，形成混交林。立地類型Ⅲ因是跳石塘立地條件，地面大石頭較多，不易整地，也不易按均等株行距挖坑造林，可采取見縫插針造林技術(shù)措施，隨機(jī)用鎬刨坑造林。可栽植蒙古櫟、色木槭、花曲柳、紅松、黑松、黃檗、胡桃楸等針闊葉樹種。跳石塘立地石縫間的土層和枯落葉層較厚，因大石塊的阻隔和覆蓋，水分蒸發(fā)量較小，攔蓄能力強(qiáng)，適宜于針闊葉樹種的生長和發(fā)育是一類生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益較好的立地類型，應(yīng)充分地加以利用。

由表3測定結(jié)果看出，受立地類型的不同，土層厚度表現(xiàn)出較大的差異,土層厚度由厚至小的順序?yàn)?，立地類型?8.7 cm立地類型Ⅱ35.4 cm立地類型Ⅰ26.12 cm。Ⅱ總孔隙度和非毛管孔隙度也類同于土層厚度的差異和排序，即在總孔隙度大小排序?yàn)?，立地類型?3.9%立地類型Ⅱ48.7%立地類型Ⅰ45.2%和非毛管孔隙度立地類型Ⅲ18.3%立地類型Ⅱ13.3%立地類型Ⅰ11.0%。這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果反映出了不同立地類型在坡度和立地條件的不同條件下土壤物理性質(zhì)的差異變化情況。立地類型Ⅰ和立地類型Ⅱ?qū)儆诰徠潞洼^陡坡，相對于立地類型Ⅲ而言，土壤的孔隙度差異極顯著，說明不及立地類型Ⅲ非毛管孔隙多，亦即蓄水量相對較少。在陡坡和土層較薄的情況下，土壤非毛管孔隙度越小，土壤越緊實(shí)。類型Ⅲ是“跳石塘”地貌，緩坡面不但凸凹不平(<15°)，且有大石頭突出地表，增加了地面的粗糙度，非毛管孔隙度較高(18.3%)。非毛管孔隙度是體現(xiàn)土壤蓄水量的一個(gè)重要指標(biāo)。由此間接說明立地類型Ⅲ的跳石塘能明顯攔蓄山坡下行的降水和下行的沖蝕土壤，因石塊的阻攔被阻滯在石縫內(nèi)，增加了石縫間的土層厚度和土壤含水率，無論是水分和土壤養(yǎng)分狀況均較高，形成了一種較好的適宜樹木成長立地條件，有利于提高了林木生長量和保存率。因此，依據(jù)立條件和理化性質(zhì)進(jìn)行造林是提高造林成活率和保存率的重要基礎(chǔ)，應(yīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中多加以靈活利用。

4結(jié)論與討論

4.1大連地區(qū)海岸線較長，氣候條件復(fù)雜多變，土壤類型較多，石質(zhì)性山地較為普遍，在營造生態(tài)林時(shí)，應(yīng)注意選用抗逆性較強(qiáng)的當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土樹種，盡量不用引進(jìn)的外來樹種。

4.2依樹種的生物學(xué)特性選擇坡向，不同坡向樹種的選擇寬度相差較大，一些樹種有受水分條件和土壤條件的限制選擇性較窄，在陽坡生長不好，而在陰坡生長較好。

4.3不同的地勢和土壤含鹽量會(huì)影響造林的成活率和保存率，應(yīng)依不同的地勢和含鹽量選擇相應(yīng)的適生樹種和工程技術(shù)整地措施。

4.4受地貌的影響，不同立地類型土層的厚度和孔隙度差異很大，一些跳石塘的立地條件總比石質(zhì)含量少而貧瘠并緊實(shí)的立地條件好，可利用跳石塘地貌營造多樹種針闊混交林，減少純林比重，提高生態(tài)林抗逆性和穩(wěn)定性。

綜上所述，大連市生態(tài)造林樹種選擇及配置技術(shù)研究是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合性的系統(tǒng)工程，需要經(jīng)過長期的系統(tǒng)研究和實(shí)踐，樹種的選擇要依靠立地條件，而人對環(huán)境的影響反過來又作用于立地條件?？傊e極的探索和實(shí)踐，從廣度出發(fā)，從局部著手，防治巖質(zhì)海岸生態(tài)林水源涵養(yǎng)功能和植被生物多樣性退化是今后營林工作的重點(diǎn)，加強(qiáng)已有林地保護(hù)，建設(shè)可持續(xù)經(jīng)營和效益兼顧的友好森林生態(tài)體系，將為巖質(zhì)海岸城市的生態(tài)環(huán)境的建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出卓越的貢獻(xiàn)。

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中圖分類號(hào)：S725.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.02.003

文章編號(hào):1005-5215(2016)02-0007-03

作者簡介：王慶紅(1969-)，遼寧大連人，大學(xué)，工程師，從事林業(yè)科研管理工作.

收稿日期：2015-10-08