不同光照強(qiáng)度對(duì)4種針葉幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響

劉錦波

（1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，遼寧　沈陽(yáng)　110866；2.本溪市綠化委員會(huì)辦公室，遼寧　本溪　117000）

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不同光照強(qiáng)度對(duì)4種針葉幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響

劉錦波1，2

（1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110866；2.本溪市綠化委員會(huì)辦公室，遼寧本溪117000）

摘要：以遼寧山區(qū)雜木林下更新紅松、落葉松、樟子松、云杉，通過(guò)帶狀間伐透光撫育的方式，進(jìn)行四種強(qiáng)度的透光撫育，Ⅰ型：全部伐除，透光強(qiáng)度為100％的采伐跡地更新；Ⅱ型：大量伐除，透光強(qiáng)度為80％；Ⅲ型：適量伐除，透光強(qiáng)度為50％、Ⅳ型：少量伐除，透光強(qiáng)度為30％。試驗(yàn)結(jié)果表明：透光撫育2年后，更新幼樹(shù)的平均苗高、平均地徑、平均葉長(zhǎng)、平均主根長(zhǎng)、平均側(cè)根長(zhǎng)、平均側(cè)根數(shù)隨著透光強(qiáng)度的增大均有所增加，Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型，地徑表現(xiàn)為：Ⅰ型與Ⅲ型比較差異顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較差異極其顯著；主根長(zhǎng)表現(xiàn)為：Ⅰ型與Ⅳ型比較差異極其顯著；側(cè)根數(shù)表現(xiàn)為Ⅰ型與Ⅳ型比較差異極其顯著；側(cè)根長(zhǎng)表現(xiàn)為：Ⅰ型與Ⅲ型比較差異顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較差異極其顯著。更新幼樹(shù)的生物量（地下部分）平均根重、（地上部分）平均葉重和平均莖重隨著透光強(qiáng)度的增大均有所增加，Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型，根重表現(xiàn)：Ⅰ型與Ⅲ型、Ⅳ型比較效果極其顯著；莖重表現(xiàn)為：Ⅰ型與Ⅳ型比較效果顯著；葉重表現(xiàn)為：Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。

關(guān)鍵詞：光照強(qiáng)度；幼樹(shù)生長(zhǎng)；針葉樹(shù)種

光照是樹(shù)木生長(zhǎng)過(guò)程中不可或缺的生態(tài)因子，光照不僅直接影響樹(shù)木光合作用，而且不同的光照強(qiáng)度還能使整個(gè)生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變［1-4］。

樹(shù)木對(duì)光照的要求和適應(yīng)不是穩(wěn)定不變的，不僅在其各個(gè)發(fā)育階段有不同的表現(xiàn)，而且同一樹(shù)種在不同的地區(qū)對(duì)光照的適應(yīng)也有明顯的差異，濕潤(rùn)肥沃地方喜光的樹(shù)種，在干旱、氣溫高的地方時(shí)就需要有一定的庇蔭條件才能正常生長(zhǎng)。本研究對(duì)遼寧山區(qū)4種針葉幼樹(shù)進(jìn)行了4種強(qiáng)度的透光撫育，旨在揭示不同光照條件對(duì)各更新幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響。

1試驗(yàn)地概況

研究區(qū)位于遼寧省本溪市實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)（E123° 47′20″，N41°19′22″）達(dá)貝溝工區(qū)內(nèi)紅松人工林內(nèi)，屬長(zhǎng)白山千山支脈，地貌為石質(zhì)低山輕度侵蝕，海拔300～450m，年平均氣溫6～8℃，年降水量為800～900mm平均日照時(shí)數(shù)相對(duì)較少，年日照時(shí)數(shù)為2 200～2 400h，年平均相對(duì)濕度在65％左右，平均無(wú)霜期110～160天。全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，冬季平均風(fēng)速為2.6m/s，夏季平均風(fēng)速為2.4m/s。土壤多為山地棕色森林土，土層厚度25～40cm，山體坡度為12°～30°，土壤pH值為5.5～ 6.5。主要人工林樹(shù)種為紅松（Pinus koraiensis）、落葉松（Larix gmelinii）、樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica）、云杉（Picea asperata）等，天然林為柞樹(shù)（Xylosma racemosum）、花曲柳（Fraxinus chinensis var.rhynchophylla）、榆樹(shù)（Ulmus pumila）等。灌木層為榛子（Corylus mandshurica）、胡枝子（Lespedeza bicolor）、山里紅（Crataegus pinnatifid）、忍冬（Loniccra aponica）等，藤本為葛藤（Argyreia seguinii）、山葡萄（Vitis amurensis）、軟棗獼猴桃（Actinidia arguta）、五味子（Schisandra chinensis）等。造林株行距2m×2m，栽植密度為2 500 n/hm2，紅松、云杉、樟子松、落葉松均為2年生造林苗（表1）。

表1　試驗(yàn)地概況

2　研究方法

2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2013年春在本溪市實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)內(nèi)4個(gè)造林地塊分別采用2年生紅松、云杉、落葉松、樟子松進(jìn)行更新造林。2013年秋對(duì)試驗(yàn)地的上層雜木林進(jìn)行透光伐，采伐分為3種方式，Ⅰ型：全部伐除，透光強(qiáng)度為100％；Ⅱ型：大量伐除，透光強(qiáng)度為80％；Ⅲ型：適量伐除，透光強(qiáng)度為50％；Ⅳ型：少量伐除，透光強(qiáng)度為30％。每種光照試驗(yàn)地的面積為10m2，采用帶狀更新，各試驗(yàn)地的生長(zhǎng)條件和經(jīng)營(yíng)管理均相同，因第一年為苗木緩苗期，所以未進(jìn)行測(cè)量，在2014年秋進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量［6］。

2.2幼樹(shù)生長(zhǎng)調(diào)查

2014年秋對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的更新幼樹(shù)進(jìn)行地徑、苗高和針葉長(zhǎng)度等因子調(diào)查，并統(tǒng)計(jì)不同光照強(qiáng)度下各更新幼樹(shù)的平均地徑、苗高和針葉長(zhǎng)度［7-8］。在各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)根據(jù)樹(shù)種和光照強(qiáng)度分別選取3株生長(zhǎng)指標(biāo)為平均狀態(tài)的更新幼樹(shù)，挖取整個(gè)植株，洗凈根部土壤，將幼樹(shù)在根莖處截為地上部分和地下部分，分別裝入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室，將各區(qū)分段樣本放入85℃恒溫烘干至恒定質(zhì)量后，用電子秤分別稱其干質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)木的地上生物量（莖、葉）和地下生物量（根）［9］。

3結(jié)果與分析

3.1不同光照條件對(duì)更新幼樹(shù)地上部分的影響

對(duì)4種類型更新幼樹(shù)地上部分的調(diào)查結(jié)果（表2）表明，紅松苗高：Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型；樟子松苗高：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松苗高：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉苗高：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹(shù)種平均苗高：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進(jìn)行比較得出顯著性P分別為0.790、0.478、0.910，影響效果均不顯著。紅松地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹(shù)種平均地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進(jìn)行比較得出顯著性P分別為0.235、0.023、0.001，Ⅰ型與Ⅱ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅲ型比較效果顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。紅松葉長(zhǎng)：Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型；樟子松葉長(zhǎng)：Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅱ型＞Ⅳ型；云杉葉長(zhǎng)：Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型；4種更新樹(shù)種平均葉長(zhǎng)：Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進(jìn)行比較得出顯著性P分別為0.954、0.981、0.650，影響效果均不顯著。

表2　不同光照條件下更新幼樹(shù)地上部分生長(zhǎng)量

3.2不同光照條件對(duì)更新幼樹(shù)地下部分的影響

4種類型更新幼樹(shù)地下部分的調(diào)查結(jié)果（表3）表明，紅松主根長(zhǎng)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松主根長(zhǎng)：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松主根長(zhǎng)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉主根長(zhǎng)：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹(shù)種平均主根長(zhǎng)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進(jìn)行比較得出顯著性P分別為0.548、0.108、0.003，Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。紅松側(cè)根數(shù)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松側(cè)根數(shù)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松側(cè)根數(shù)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉側(cè)根數(shù)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹(shù)種平均側(cè)根數(shù)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進(jìn)行比較得出顯著性P分別為0.220、0.091、0.002，Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。紅松側(cè)根長(zhǎng)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松根長(zhǎng)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉葉長(zhǎng)：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹(shù)種平均側(cè)根長(zhǎng)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進(jìn)行比較得出顯著性P分別為0.138、0.016、0.001，Ⅰ型與Ⅱ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅲ型比較效果顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。

表3　不同光照條件下更新幼樹(shù)生物量

3.3不同光照條件對(duì)更新幼樹(shù)生物量的影響

4種更新幼樹(shù)的平均根重、平均莖重、平均葉重（表3）表明，紅松根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹(shù)種平均根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進(jìn)行比較得出顯著性P分別為0.061、0.009、0.002，Ⅰ型與Ⅱ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅲ型、Ⅳ型比較效果極其顯著。紅松莖重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松莖重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松莖重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉莖重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹(shù)種平均側(cè)根數(shù)（表4）：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進(jìn)行比較得出顯著性P分別為0.850、0.288、0.05，Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果顯著。紅松葉重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松葉重：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉葉重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹(shù)種平均側(cè)根長(zhǎng)：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進(jìn)行比較得出顯著性P分別為0.208、0.065、0.024，Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。

表4　不同光照條件下更新幼樹(shù)地下部分生長(zhǎng)量

4結(jié)論與討論

4.1任何樹(shù)種適宜條件下，都是在光照下生長(zhǎng)粗壯良好，枝葉茂密，生物產(chǎn)量高。但是稍加庇蔭，對(duì)光的競(jìng)爭(zhēng)可促進(jìn)其主干高生長(zhǎng)，增加其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，提高木材工藝品質(zhì)（干徑直而少節(jié)），同時(shí)在幼齡期，適度庇蔭可起到保護(hù)作用［5］。

4.2不論被認(rèn)為是典型“陽(yáng)性”樹(shù)種的落葉松、樟子松，還是典型“陰性”樹(shù)種的紅松、云杉，都是在光照下生長(zhǎng)粗壯良好，枝葉茂密，生物產(chǎn)量高。但是在苗木在幼齡期，適度庇蔭可起到保護(hù)作用［5］。此特性的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)目的，給以充足的光照，以木材利用為經(jīng)營(yíng)目的，則應(yīng)在幼齡期給以適度側(cè)方庇蔭，促進(jìn)其木材的生長(zhǎng)。所以在荒山造林或跡地更新時(shí)，應(yīng)注意保留各種灌木或闊葉樹(shù)萌條進(jìn)行側(cè)方庇蔭。對(duì)已郁閉的針葉樹(shù)種幼林要及時(shí)進(jìn)行透光撫育伐，清除上方庇蔭，保留適當(dāng)?shù)膯坦嗄荆_(dá)到側(cè)方庇蔭的目的。對(duì)成過(guò)熟林應(yīng)積極進(jìn)行采育擇伐，解放被壓的紅松、云冷杉等，增大保留木采光面積，以加速其材積的增長(zhǎng)。

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（責(zé)任編輯：張亞楠）

中圖分類號(hào)：S791，S718.51+2.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-9499（2016）03-0017-03

作者簡(jiǎn)介：第1劉錦波（1983-），男，碩士研究生在讀，林業(yè)工程師，主要研究方向?yàn)樯纸?jīng)理和森林培育。

收稿日期：2016-02-11