于平
(遼寧省生態(tài)實(shí)驗(yàn)林場(chǎng),遼寧 朝陽(yáng) 122000)
我國(guó)遼西地區(qū)氣候干旱,立地條件相對(duì)脆弱,成為影響當(dāng)?shù)卦炝志G化的重要因素之一。油松(Pinustabuliformis)因其抗旱抗寒耐土壤貧瘠而成為我國(guó)干旱、半干旱地區(qū)造林的主要樹(shù)種之一。在一定的海拔區(qū)域內(nèi),立地條件即是此生態(tài)梯度的良好表現(xiàn)型[1]。不同立地條件下的光熱資源、風(fēng)力、土壤蓄水保墑能力均有所不同,因此植物的生長(zhǎng)狀態(tài)也會(huì)有所區(qū)別[2]。雖然油松對(duì)立地條件要求不高,但是不同的生長(zhǎng)環(huán)境下其長(zhǎng)勢(shì)有所區(qū)別,為了比較出不同的立地條件(包括坡位、坡向、坡度、土層厚度等)下油松造林后的生長(zhǎng)情況,特在遼西半干旱地區(qū)開(kāi)展立地條件對(duì)油松造林效果的比較研究。
試驗(yàn)安排在錦州(遼西山地丘陵區(qū))的國(guó)有林場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行,為半濕潤(rùn)、半干旱季風(fēng)性大陸性氣候,雨熱同季,年均溫8 ℃左右,極端最高、最低溫分別為37 ℃、-36.9 ℃,年均降水量615 mm左右,6—8月比較集中,年均日照時(shí)數(shù)為2 900 h左右,無(wú)霜期年均140 d。土壤類型為褐土,有機(jī)質(zhì)含量不高,整體土壤肥力較差,覆蓋植被有櫟灌、胡枝子、結(jié)縷草等。
試驗(yàn)中造林所用的油松苗為2年生苗,購(gòu)自周邊縣苗木基地,要求所有的油松苗長(zhǎng)勢(shì)一致、無(wú)病蟲(chóng)害發(fā)生,起苗后用市售較厚的塑料袋包住根部,從根莖部封嚴(yán)。
試驗(yàn)在2017年3月進(jìn)行,各處理除了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的立地條件有所不同外,其余的整地、挖穴、林間管理等措施保持一致,各處理均種植20株2年生的油松苗,栽植的株行距為1.2 m×2.5 m。調(diào)查的苗高(卷尺測(cè)量)、地徑(游標(biāo)卡尺測(cè)量)等生長(zhǎng)數(shù)據(jù)取20株的平均值。坡位試驗(yàn):在林場(chǎng)內(nèi)一坡度為36°向陽(yáng)山坡上分別設(shè)置坡頂、中上坡、中下坡、坡底4個(gè)坡位;坡向試驗(yàn):在林場(chǎng)內(nèi)一坡度為36°山坡上的中上部分別設(shè)置陽(yáng)坡、陰坡2個(gè)坡向;坡度試驗(yàn):選擇在土壤肥力及植被覆蓋度等條件一致的各坡度(10°、20°、30°、40°)山坡的陽(yáng)坡上進(jìn)行油松造林;土層厚度試驗(yàn):在坡位、坡向、坡度等一致的基礎(chǔ)上分別設(shè)置3種土層厚度(厚、中等、薄)進(jìn)行油松造林。當(dāng)年的10月中下旬調(diào)查各處理的苗木成活率以及當(dāng)年的苗高、地徑變化情況[3]。
由表1可知,油松在不同坡位下造林的效果存在一定程度的差異,由于所選山坡的坡度較低(36°),整體來(lái)說(shuō),坡位較高的幼苗成活率更高,而坡底的造林成活率僅為58.3%,分析其原因可能在于坡位高的光照條件更好且受到兔、鼴鼠等的啃食少;年均生長(zhǎng)量上以中上坡、中下坡的油松幼苗較大,隨著坡位的升高或者降低,苗高、地徑的年生長(zhǎng)量均比中坡位有所降低。
表1 不同的坡位下油松造林成活率及生長(zhǎng)情況比較
注:同例中數(shù)字后面的大、小字母分別表示0.01、0.05水平上的差異,字母不同分別表示差異極顯著、顯著。下表同
陽(yáng)坡與陰坡上的光照資源、溫度、風(fēng)力等小氣候不同,而這些因子在油松的生長(zhǎng)中有著重要的作用[4]。通過(guò)對(duì)2種不同坡向下油松造林效果的比較,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,油松在不同坡向下造林的效果存在一定程度的差異;陽(yáng)坡上的幼苗成活率極顯著高于陰坡,增幅10.9個(gè)百分點(diǎn),苗高年均生長(zhǎng)量陽(yáng)坡與陰坡差異極顯著,增加2.5 cm,地徑年均生長(zhǎng)量陰坡大于陽(yáng)坡,但是未達(dá)到顯著性差異水平。
表2 不同的坡向下油松造林成活率及生長(zhǎng)情況比較
坡度條件在很大程度上影響土壤的保水蓄肥能力,相對(duì)而言坡度越低,其土壤保持水土的能力更強(qiáng)[5]。通過(guò)對(duì)4種不同坡度下油松造林情況的比較,結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,坡度在20°~30°時(shí)幼苗的成活率較高,達(dá)到了93%以上,極顯著高于坡度為10°、40°的2個(gè)處理下的油松造林成活率;年均苗高生長(zhǎng)量在坡度10°~30°范圍內(nèi)表現(xiàn)出增加的趨勢(shì),超過(guò)30°苗高生長(zhǎng)量有所降低,40°下的苗高年均生長(zhǎng)量為12.8 cm,與其他3種坡度處理差異顯著;地徑年生長(zhǎng)量隨著坡度的增加逐漸增加。
表3 不同的坡度下油松造林成活率及生長(zhǎng)情況比較
土層越厚,其土壤中的有機(jī)質(zhì)及其他養(yǎng)分的含量高,相應(yīng)地土壤的理化性狀也有一定程度的改善[3,5]。由表4可知,土層厚的土壤中油松造林的生長(zhǎng)情況及成活率均好于土層瘠薄的地塊;從成活率分析看,土層厚的處理極顯著高于土壤薄的處理,增幅為43.3個(gè)百分點(diǎn),顯著高于土層厚度中等的處理,增幅為9.2個(gè)百分點(diǎn);從年均生長(zhǎng)量來(lái)看,土層厚的處理下油松的苗高、地徑生長(zhǎng)均極顯著好于土層薄的處理,增幅分別為3.9、0.21 cm。
表4 不同的土層厚度油松造林成活率及生長(zhǎng)情況比較
油松人工造林后的成活率及成長(zhǎng)情況受到多種因素的影響,其中,坡位、坡向等立地條件是一項(xiàng)重要的因素之一。結(jié)果表明,坡位較高的油松幼苗成活率高于中位及坡底的造林成活率,中上坡、中下坡的幼苗生長(zhǎng)較快;陽(yáng)坡上的幼苗成活率及苗高年均生長(zhǎng)量均高于陰坡;坡度在20°~30°時(shí)油松幼苗的成活率較高,達(dá)到了93%以上,坡度10°~30°范圍內(nèi)苗高年均生長(zhǎng)量較高,地徑年生長(zhǎng)量隨著坡度的增加逐漸增加;土層厚的處理成活率、年均生長(zhǎng)量均高于土壤薄的處理。