香脂冷杉的天然分布及繁育

孫海紅

(遼寧省固沙造林研究所，遼寧 阜新 123000)

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香脂冷杉的天然分布及繁育

孫海紅

(遼寧省固沙造林研究所，遼寧 阜新 123000)

摘要香脂冷杉是美國北部和加拿大一個(gè)非常重要的樹種，它既是用材樹種、生態(tài)樹種，也是景觀綠化樹種。文章綜述了香脂冷杉天然分布區(qū)的自然環(huán)境、繁育、生長及危害因子，以期為我國的引種栽培提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞香脂冷杉；天然分布；生長發(fā)育；危害因子

香脂冷杉(Abiesbalsamea)是松科冷杉屬樹種。香脂冷杉木材相對(duì)較軟，缺乏耐震強(qiáng)度，但是具有良好的抗裂性，可以制成輕框架、人造板、柳條箱，也可以用于造紙等。香脂冷杉林是一些動(dòng)物食物來源和棲息地，在冬季是麋鹿主要的食物來源，也是白尾鹿的主要活動(dòng)區(qū)域。其他的哺乳動(dòng)物也不同程度利用香脂冷杉，一些鼠類食用樹木韌皮部和種子；紅松鼠偶爾以香脂冷杉種子、皮部、木材和花為食；河貍利用香脂冷杉木材建筑水壩；黑熊剝?nèi)ハ阒渖计げ?、舔食木材表面。香脂冷杉為杉松雞和榛雞提供少量食物，主要是花、頂芽和針葉。香脂冷杉松節(jié)油可以制成潤滑劑，也可以藥用及用于制造清漆。

香脂冷杉林可以作為防護(hù)林、水土保持林和景觀林，幼樹作為圣誕樹已經(jīng)有400多年的歷史。香脂冷杉在歐洲和亞洲均有引種，歐洲的園藝家從栽培方式，針葉顏色、枝條長度和開枝角度考慮，選育了十幾個(gè)品種用于觀賞栽培。我國已經(jīng)引種了香脂冷杉，觀測了適應(yīng)性，并開展了育苗技術(shù)研究[1]。文章綜述了香脂冷杉的天然分布區(qū)的自然環(huán)境、繁育、生長及危害因子，以期為科學(xué)引種和栽培提供借鑒。

1自然環(huán)境

1.1天然分布

在加拿大，香脂冷杉分布從紐芬蘭島和拉布拉多開始，遍及奎北克省和安大略省，從馬尼托巴湖和薩斯喀徹溫省到艾伯塔省西北部的安寧河谷有零星分布。在美國，香脂冷杉的分布從明尼蘇達(dá)州北部開始，向東南到艾奧瓦州、威斯康星州中部和密歇根州中部，再到紐約州和賓夕法尼亞州[2]。

1.2氣候

香脂冷杉在加拿大東南部和美國的東北部生長最好。加拿大東南部和美國的東北部氣候涼爽、降水充沛。年均溫度2～4 ℃，1月平均溫度-18～-12 ℃，7月平均溫度16～18 ℃，年平均降水量760～1 100 mm。在香脂冷杉天然分布區(qū)內(nèi)，年均氣溫-4～7 ℃，年均降水量390～1 400 mm，生長季節(jié)降水150～620 mm，無霜期80～180 d。

1.3土壤和地形

香脂冷杉在有較厚的、輪廓分明的粗腐殖質(zhì)層的灰土和始成土上生長良好。在礫質(zhì)沙壤和泥炭沼澤中，生長緩慢。紐芬蘭島的研究表明，土壤水分是立地指數(shù)中最重要的因子，土壤養(yǎng)分和地形是次要因子[3]。香脂冷杉對(duì)土壤酸性的適應(yīng)范圍較寬，在其分布區(qū)北部，在氣候涼爽、濕潤中生的生境，土壤pH值為5.1～6.0，最適宜的土壤pH值為6.5～7.0。

2繁育和生長

2.1開花和結(jié)實(shí)

香脂冷杉雌雄同株，光能顯著地影響香脂冷杉開花和結(jié)實(shí)。在新布侖司維克，雌花在優(yōu)勢木中占83%，在亞優(yōu)勢木中占59%，在中等木中占6%，被壓木則沒有雌花。春季雄花和雌花可以辨別，雄花開放較早，葉芽在6月展葉。雄花紅黃色，微帶紫色，生長在一年生枝條葉腋處，樹冠下5 m之內(nèi)；雌花紫色，通常在樹冠下1.5 m范圍內(nèi)，位于上年生小枝的上部，成熟時(shí)，雄花大約3 mm長，雌花約25 mm長?；ǚ哿｜S色；當(dāng)發(fā)育時(shí)，平均直徑90 μm。成熟果實(shí)直立，5～10 cm長，圓錐形，具有短、圓鱗片，頂端尖。鱗片接近圓錐的中心，密集重疊呈扇形，8月末或9月初成熟，鱗片同種子一起脫落。通常樹齡20～30年時(shí)結(jié)實(shí)，最早結(jié)實(shí)樹齡是15年，樹木只有2 m高。每隔2～4年有一次結(jié)實(shí)大年。平均16 kg球果能生產(chǎn)1 000～1 200 g的純凈種子，每公斤純凈種子數(shù)6.6萬～20.8萬粒，平均13.1萬粒，每個(gè)球果大約134粒種子。在安大略省，種子產(chǎn)量5.6～20.2 kg·hm-2。8月末種子開始散落，高峰期在9月和10月，持續(xù)到11月。有些種子散落持續(xù)整個(gè)冬季，直到翌年早春。

2.2幼苗發(fā)育

對(duì)于香脂冷杉種子萌發(fā)，水分比光更重要，播種的香脂冷杉發(fā)芽率低，部分原因可能是在調(diào)制過程中損傷種子。樹齡對(duì)種子的發(fā)芽率有影響，在密歇根州開展的一項(xiàng)研究，41年生的母樹種子萌發(fā)率最高，達(dá)到68%，30林齡的母樹種子發(fā)芽率為57%，而155年生的樹木最低，為8%。一旦種子落到地面，種子的活力迅速降低，并在一年內(nèi)完全喪失。大多數(shù)的萌發(fā)發(fā)生在5月下旬至7月初，如果萌發(fā)發(fā)生在7月中旬，則在第一個(gè)冬季苗木不可能存活。只要具有充足的水分，任何苗床都能萌發(fā)，但是礦質(zhì)土苗床，砂質(zhì)既不太多，也不太黏重，并適度遮陰，是最適應(yīng)種子萌發(fā)的。香脂冷杉幼苗具有主根，生長到腐殖質(zhì)層后，分為幾條側(cè)根。通常，香脂冷杉根系生長迅速，根系比紅云杉長。香脂冷杉幼樹季節(jié)性的根生長在腐殖質(zhì)中為10.6 cm，紅云杉為7.6 cm。當(dāng)有高溫、干旱或凍拔時(shí)，幼苗會(huì)大量死亡。當(dāng)幼苗發(fā)育時(shí)，需要50%的全光照，晚霜對(duì)幼苗新葉的傷害較小。香脂冷杉幼苗達(dá)到15 cm高時(shí)發(fā)育完全。生長早期主要的競爭植物是歐洲蕨、懸鉤子和槭樹，特別是槭樹，在有些生境處于優(yōu)勢地位10～25 a。香脂冷杉和云杉在受壓狀況下能夠生存多年，并在解除壓迫后迅速生長。

2.3幼樹生長

香脂冷杉樹木成熟時(shí)，通常樹高12～18 m，胸徑30～46 cm。在最佳的生長條件，在新布侖司維克格林河流域，樹高可達(dá)27 m，胸徑達(dá)75 cm。香脂冷杉的生長速度和林分的生長量同氣候、土壤及樹齡、林分組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。在緬因州的一項(xiàng)研究中，直徑生長與樹木的活力和冠高比有關(guān)，具有高生長勢和至少0.7冠高比的樹木胸徑每10年增長6.1 cm，具有較低活力和較小的冠高比的樹木胸徑生長量每十年僅增長1.0 cm，具有較高生長勢和生長空間的樹木胸徑在樹齡50年時(shí)至少達(dá)到25 cm。在緬因州不同密度的異齡林中，香脂冷杉的生長速度比云杉和鐵杉快。從緬因州北部香脂冷杉的樹干解析數(shù)據(jù)看出，樹高生長曲線是變化的，香脂冷杉與林分中生長的云杉存在著強(qiáng)烈的競爭關(guān)系。在新布侖司維克林分密度分別為1 750株·hm-2和1 750株·hm-2時(shí)，生物量分別是107.5 t·hm-2和160 t·hm-2[4，5]。

3危害因子

許多生物和非生物因子影響香脂冷杉的生長，病蟲害最具有破壞性。此外，地面易燃的針葉，淺層的根系和較薄的皮部使香脂冷杉對(duì)火特別敏感，易造成巨大的損失。生長在濕潤的淺層土較難經(jīng)營的成熟林易受風(fēng)的危害。各種鼠類和鳥類采食香脂冷杉種子，也食用萌芽，黑熊能環(huán)狀剝?nèi)〕墒鞓淠镜臉淦ぁ?/p>

香脂冷杉存在幾種蟲害，到目前為止最重要的是云杉卷葉蛾。云杉卷葉蛾能夠危害云杉和香脂冷杉，而且更傾向于食用香脂冷杉，能夠?qū)е聵淠净盍档秃退劳?。在北美東部，曾大規(guī)模的爆發(fā)了食心蟲，造成了數(shù)千立方米香脂冷杉的損失。落葉病導(dǎo)致大規(guī)模的根死亡。冷杉綿球蚜，在加拿大的東南部和美國東北部都有發(fā)現(xiàn)，能嚴(yán)重的侵食樹干，使樹木在3年內(nèi)死亡，也侵食小枝和芽，冷杉綿球蚜唾液還能引起樹木管胞的異常生長，使木材顏色變暗、易碎。根腐還能使樹勢變?nèi)?，使其易受風(fēng)害[6]。根腐病在香脂冷杉40年林齡時(shí)開始發(fā)生，隨著樹木樹齡的增加而危害嚴(yán)重，樹齡至70年時(shí)，大約一半的樹木染病。香脂冷杉葉病、潰瘍病和叢枝病沒有對(duì)樹木生長和林分產(chǎn)量造成太大的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 祁生秀.國外冷杉引種試驗(yàn)研究[J].青海農(nóng)林科技，2010(3):19-21

[2] Bakuzis E V, H L Hansen. Balsam fir-a monographic review[D]. University of Minnesota Press.1965

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[4] Baskerville G L. Dry-matter production in immature balsam fir stands: roots, lesser vegetation, and total stand[J]. Forest Science. 1966,12(1):49-53

[5] Keays J L. Biomass of forest residuals[J]. Alche Journal，1975，71(146):10-21

[6] Hepting, George H. Diseases of forest and shade trees of the United States[M]//U.S. Department of Agriculture.Agriculture Handbook 386,Washington, DC,1971：658

中圖分類號(hào)：S791.141

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.03.037

作者簡介：孫海紅(1978-)，男，大學(xué)，從事森林經(jīng)營與保護(hù)工作,Email：34252470@qq.com

基金項(xiàng)目：遼寧省科學(xué)事業(yè)公益研究基金項(xiàng)目(201100 5012)

收稿日期：2015-12-22

文章編號(hào)：1005-5215(2016)03-0092-02