長(zhǎng)白松生長(zhǎng)規(guī)律研究

陳興玲，李 麗，黃宇松

(長(zhǎng)春市林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 長(zhǎng)春 130117)

長(zhǎng)白松Pinussylvestrisvar.sylvestriformis，又名美人松，是歐洲赤松分布最東的一個(gè)地理變種，僅分布于長(zhǎng)白山北坡，對(duì)研究松屬地理分布，種的變異與演化有重要的意義。長(zhǎng)白松是該地區(qū)針葉樹(shù)中較好的造林樹(shù)種，它生長(zhǎng)較快，樹(shù)干通直，材質(zhì)優(yōu)良，樹(shù)姿優(yōu)美，耐寒、耐干燥、耐瘠薄土壤，適應(yīng)性較強(qiáng)，有很高的觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。長(zhǎng)白松自然分布范圍極窄，處于長(zhǎng)白山暗針葉林帶和針闊紅松混交林帶的接壤處。垂直分布于海拔630 ～ 1 400 m之間。目前尚存的天然純林面積很小，約200 hm2左右。被定為國(guó)家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物(國(guó)務(wù)院1999年8月4日批準(zhǔn))。在長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)主要采取了加強(qiáng)管理，保護(hù)幼樹(shù)，促進(jìn)自然更新等措施，長(zhǎng)白松得到了有力的保護(hù)，吉林省二道白河鎮(zhèn)現(xiàn)已育成大面積長(zhǎng)白松人工林。

研究林木的生長(zhǎng)規(guī)律，不僅可以了解樹(shù)種的生長(zhǎng)過(guò)程，對(duì)立地條件的適應(yīng)程度，而且能夠?yàn)樵u(píng)價(jià)林分生長(zhǎng)和生態(tài)效應(yīng)、制定有關(guān)的撫育管理、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)措施提供依據(jù)，能夠加強(qiáng)瀕危樹(shù)種保護(hù)，更主要的是對(duì)有關(guān)樹(shù)種天然林恢復(fù)及混交樹(shù)種配置具有十分重要的意義。為更好地對(duì)長(zhǎng)白松實(shí)施遷地保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用，我們于1984年進(jìn)行了引種試驗(yàn)，多年來(lái)對(duì)引種的長(zhǎng)白松進(jìn)行了持續(xù)的觀測(cè)。本研究對(duì)現(xiàn)存的長(zhǎng)白松林開(kāi)展了細(xì)致的調(diào)查，分析了長(zhǎng)白松29年來(lái)的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，為樹(shù)種確定最優(yōu)立地條件，種質(zhì)資源的保存、利用和繁育提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)地位于吉林省長(zhǎng)春森林植物園，東經(jīng)125°21′，北緯43°52′，屬長(zhǎng)白山余脈向松遼平原過(guò)渡的低山丘陵地帶，坡度5°～52°，海拔295 m，氣候類型屬于溫帶半濕潤(rùn)性氣候向溫帶半干燥性氣候過(guò)度類型。年平均氣溫4.80 ℃，10 ℃以上積溫2 950 ℃，1月份平均最低氣溫-22.4 ℃，極端最低氣溫-36.5 ℃，7月份平均最高氣溫28.3 ℃；年均降水量645.3 mm，蒸發(fā)量1 719.3 mm，平均相對(duì)溫度69%；年平均日照時(shí)數(shù)2 641 h，無(wú)霜期145 d。試驗(yàn)地面積l.2 hm2，土壤類型為暗棕色森林土，土層厚度30 cm，pH值5.6，有機(jī)質(zhì)含量0.655%。

2 材料與方法

2.1 材料

1984年我們從吉林省安圖縣引進(jìn)了2 a生長(zhǎng)白松苗3 000株，栽植前實(shí)測(cè)了苗木的地徑和苗高，平均地徑0.38 cm，平均苗高15.5 cm，水浸24 h后，分三個(gè)密度，兩次重復(fù)，采用靠壁植苗方法進(jìn)行造林，當(dāng)年秋調(diào)查，成活率為88.5%。栽后進(jìn)行除草、松土等常規(guī)撫育管理。

2.2 方法

2013年，通過(guò)對(duì)長(zhǎng)白松林分全面踏勘后，進(jìn)行林分常規(guī)調(diào)查，每木檢尺，實(shí)測(cè)樹(shù)高、胸徑和地徑，計(jì)算平均樹(shù)高和平均胸徑，按照平均樹(shù)高和胸徑，選取標(biāo)準(zhǔn)木2株，采用“樹(shù)干解析”法進(jìn)行樹(shù)干解析，分析標(biāo)準(zhǔn)木的胸徑、樹(shù)高和材積的生長(zhǎng)過(guò)程，研究長(zhǎng)白松的生長(zhǎng)規(guī)律，樹(shù)干解析的具體方法參見(jiàn)《測(cè)樹(shù)學(xué)》。解析木采用1 m區(qū)分段，5 a為一齡級(jí)。

解析木分析采用郭聃、劉盛等2001年編寫(xiě)的樹(shù)干解析程序進(jìn)行，并繪制樹(shù)干縱剖面圖。胸徑、樹(shù)高和材積的生長(zhǎng)過(guò)程、連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量分析及比較，用Excel作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 長(zhǎng)白松生長(zhǎng)概況

經(jīng)測(cè)定，到2013年生長(zhǎng)29年的長(zhǎng)白松人工林郁閉度0.73，林下層灌木高度1.5 m、草本植物相對(duì)蓋度為30%，樹(shù)木生長(zhǎng)正常，平均胸徑和地徑已經(jīng)分別達(dá)到17.1 cm和22.1 cm，極少發(fā)現(xiàn)禿頂、干枝、因病蟲(chóng)害死亡等非正?，F(xiàn)象，表明長(zhǎng)白松適于在長(zhǎng)春地區(qū)人工造林，且為優(yōu)良造林樹(shù)種。

3.2 胸徑生長(zhǎng)規(guī)律

用去皮的長(zhǎng)白松,測(cè)量其胸徑平均生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量和總生長(zhǎng)量，以及胸徑生長(zhǎng)率隨樹(shù)齡的變化規(guī)律如圖1、2所示。

圖1 去皮胸徑生長(zhǎng)曲線

圖2 去皮胸徑總生長(zhǎng)曲線

從圖1、2可以看到，長(zhǎng)白松胸徑總生長(zhǎng)量呈逐年上升趨勢(shì)；胸徑連年生長(zhǎng)量在樹(shù)齡15 a達(dá)到最大值0.814，之后呈逐年下降趨勢(shì)；胸徑平均生長(zhǎng)量呈逐年上升趨勢(shì)，其中樹(shù)齡15 a前生長(zhǎng)較快，后期雖呈上升趨勢(shì)，但趨于平緩；而胸徑生長(zhǎng)率同連年生長(zhǎng)量有同樣的趨勢(shì)，在樹(shù)齡15 a時(shí)達(dá)到最大值0.124，之后呈逐年下降趨勢(shì)?？梢?jiàn)，樹(shù)齡15 a是長(zhǎng)白松胸徑生長(zhǎng)的最旺盛時(shí)期。

3.3 樹(shù)高生長(zhǎng)規(guī)律

同樣用樹(shù)高的平均生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量和總生長(zhǎng)量，以及樹(shù)高的生長(zhǎng)率研究其隨樹(shù)齡的變化規(guī)律。結(jié)果如圖3、4所示。

從圖3、4可以看到，長(zhǎng)白松樹(shù)高總生長(zhǎng)量呈逐年上升趨勢(shì)；樹(shù)高連年生長(zhǎng)量在樹(shù)齡10 a達(dá)到最大值0.65，之后出現(xiàn)下降趨勢(shì)，在樹(shù)齡25 a時(shí)又出現(xiàn)一次樹(shù)高生長(zhǎng)的高峰期，連年生長(zhǎng)量為0.548；樹(shù)高平均生長(zhǎng)量在樹(shù)齡10 a達(dá)到最大值0.475，后趨于平穩(wěn)，在樹(shù)齡20 a時(shí)略有下降；樹(shù)高生長(zhǎng)率呈逐年下降趨勢(shì)，在15 a達(dá)到較低值0.622，之后趨于平穩(wěn)?？梢?jiàn)，長(zhǎng)白松在樹(shù)齡10 a和25 a出現(xiàn)兩次樹(shù)高生長(zhǎng)旺盛時(shí)期。

圖3 樹(shù)高生長(zhǎng)曲線

圖4 樹(shù)高總生長(zhǎng)曲線

3.4 材積生長(zhǎng)規(guī)律研究

根據(jù)樹(shù)木材積計(jì)算公式V=g13Hf13(其中g(shù)13表示胸徑，H樹(shù)高，f13為形數(shù))。用樹(shù)木的材積平均生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量和總生長(zhǎng)量，以及材積的生長(zhǎng)率研究其隨樹(shù)齡的變化規(guī)律。結(jié)果如圖5、6。

圖5 去皮材積生長(zhǎng)曲線

從圖5、6可以看到，長(zhǎng)白松材積的平均生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量和總生長(zhǎng)量均呈逐年上升的趨勢(shì)，可見(jiàn)長(zhǎng)白松材積的平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量在27 a樹(shù)齡時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)峰值，仍保持旺盛的生命力，還有進(jìn)一步增長(zhǎng)的可能；而材積生長(zhǎng)率呈逐年下降趨勢(shì)。

圖6 去皮材積總生長(zhǎng)量和生長(zhǎng)率曲線

4 結(jié)論

(1)通過(guò)對(duì)長(zhǎng)白松的引種試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該樹(shù)種移栽成活率為88.5%，29 a生長(zhǎng)白松平均胸徑和地徑已經(jīng)分別達(dá)到17.1 cm和22.1 cm，樹(shù)木生長(zhǎng)正常，極少發(fā)現(xiàn)禿頂、干枝、因病蟲(chóng)害死亡等非正?，F(xiàn)象，表明長(zhǎng)白松適于在長(zhǎng)春地區(qū)人工造林，且為優(yōu)良造林樹(shù)種。

(2)長(zhǎng)白松胸徑生長(zhǎng)的速生期出現(xiàn)在樹(shù)齡15 a，后期胸徑平均生長(zhǎng)量雖呈上升趨勢(shì)，但趨于平緩，可見(jiàn)，樹(shù)齡15 a以前是長(zhǎng)白松胸徑生長(zhǎng)的最旺盛時(shí)期。

(3)長(zhǎng)白松樹(shù)高連年生長(zhǎng)量在樹(shù)齡10 a達(dá)到最大值0.65，之后出現(xiàn)下降趨勢(shì)，在樹(shù)齡25 a時(shí)又出現(xiàn)一次樹(shù)高生長(zhǎng)的高峰期，連年生長(zhǎng)量為0.548，可見(jiàn)，在樹(shù)齡10 a和25 a分別是是長(zhǎng)白松樹(shù)高生長(zhǎng)旺盛時(shí)期。

(4)長(zhǎng)白松材積生長(zhǎng)量均呈逐年上升的趨勢(shì)，長(zhǎng)白松材積的平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量在27 a樹(shù)齡時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)峰值，可見(jiàn)仍保持旺盛的生命力，還有進(jìn)一步增長(zhǎng)的可能。

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