臺州市大陳島海島困難地引種8 個樹種造林試驗

陳獻志，楊在娟，郭 亮

（1.浙江省臨海市自然資源和規(guī)劃局，浙江 臨海 317000；2.浙江省林業(yè)科學研究院，浙江 杭州 310023；3.浙江省臺州市椒江區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村和水利局，浙江 臺州 318000）

浙江省是我國島嶼最多的省份，約占全國島嶼總數(shù)的40%。海島經(jīng)常受到臺風和暴雨襲擊，水土流失嚴重，土層淺薄，甚至形成巖體裸露的基巖島嶼，大氣降水難于形成地下水，易受干旱、風害、鹽霧等氣候影響，致使海島造林成活率低、樹木生長困難，成為特殊的造林困難地[1-3]。中國海島可以分成五個組別[4]：廟島群島組、浙江海島組、閩粵島嶼組、臺灣島組和海南島組。浙江海島組主要由北亞熱帶的浙江及附近海島組成，主要有舟山群島、臺州列島、大金山島和普陀山等，由于島嶼與大陸長期隔離，植物群落具有較強的地域性，形成植被類型和植物區(qū)系與大陸相比有著較大的差異[5]。

有關浙江海島困難地造林樹種的選擇，已有不少的研究，主要有造林樹種抗逆性試驗[6]，樹種引種和篩選試驗[7]，土壤立地條件研究[8-9]。這些研究為海島造林提供了重要的技術支撐。目前，有關浙江中南部臺州列島困難地適生樹種的選擇研究鮮見報道，特別是造林后對樹種的長期觀測尤其缺少。大陳島位于浙江省東部沿海島嶼群中部的臺州灣東南洋面，1993 年被批準為浙江省省級森林公園[10]，又是國家一級漁港，浙江省地質(zhì)公園，旅游資源豐富，山海、軍事、墾荒、人文、漁村等特色文化顯著。為打造多彩的大陳島，建設海上森林，將森林景觀融入大陳島旅游，本研究于2012 年在大陳島開展了8 個樹種的造林試驗，旨在為大陳島造林樹種的選擇提供實踐依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

試驗地點設在浙江省臺州市大陳島，地處浙江省東部沿海島嶼群的中部，臺州灣東南洋面，地理坐標在121°44′55″～ 121°55′10″ E，28°23′24″～ 28°37′02″N，距臺州市區(qū)54 km，陸域面積14.6 km2，由上大陳島、下大陳島等29 個島礁組成。屬中亞熱帶季風氣候，四季分明、水分充沛，與鄰近大陸相比，具有冬暖夏涼、霧多風大等特點。年平均氣溫為16.7℃，極端最低氣溫為－3.3℃，極端最高氣溫為33.5℃，年平均降水量為1 387.5 mm，蒸發(fā)量為1 438.2 mm，年平均相對濕度為83.1%。具典型的季風性氣候特征，冬季以偏北大風為主，春、夏季偏南大風增多，盛夏以偏南大風為主；冷空氣、臺風和地面倒槽是出現(xiàn)大風的主要影響系統(tǒng)。地貌為剝蝕海島丘陵和海岸地貌，主峰鳳尾山海拔228.6 m，坡度在10～ 40°。土壤類型主要為紅壤等，有機質(zhì)豐富，礦化度低，pH 值6.0～ 6.3[11]。森林植被經(jīng)常遭受臺風損毀，自我維持和修復能力弱。目前，島上以人工種植的木麻黃Casuarina equisetifolia林為主[12]，北坡等風口分布有原生的柃木Eurya japonica和濱柃E.emarginata等灌木，上大陳島朝南山岙有樟Cinnamomum camphora林。

2 材料與方法

2.1 材料

根據(jù)大陳島海島困難地塊的土壤特點以及氣候條件，以抗風、耐干旱、適應性強、水土保持能力強等為主要考慮因素，選擇了天竺桂C.japonicum，紅楠Machilus thunbergii，舟山新木姜子Neolitsea sericea，烏桕Sapium sebiferum，臺灣相思Acacia confusa，紅葉石楠Photinia×fraseri，濕地松Pinus elliottii，楓香樹Liquidambar formosana8 個樹種的2 年生泥球苗作為參試樹種，同一樹種苗木規(guī)格要求基本一致，苗木產(chǎn)地為舟山和臺州本地苗圃。

2.2 方法

2.2.1 林地清理與造林 大陳島試驗林地在試驗前為灌木林地和木麻黃疏林地，造林區(qū)域位于鳳尾村甲午巖、北岙村中咀和南岙村丁釣頭3 處，灌木林主要是野梧桐Mallotus japonicus萌生灌叢和葛Pueraria montana蔓生灌叢，有白檀Symplocos paniculata，柃木Eurya japonica，倒卵葉算盤子Glochidion obovatum等灌木伴生，草本層有五節(jié)芒Miscanthus floridulus，野艾蒿Artemisia lavandulaefolia等；木麻黃疏林有胡頹子Elaeagnus pungens，野梧桐，矮小天仙果Ficus erectavar.beecheyana等灌木伴生，草本層有白茅Imperata cylindrica，五節(jié)芒等。造林區(qū)域坡度在12～ 15°、坡向南偏東、土層厚度在30～ 40 cm、海拔為56 m 左右。種植前采取帶狀清理方式，清理帶寬為1 m，間距為1.5 m，株距為2.2 m，種植穴規(guī)格為0.4 m×0.4 m×0.4 m。于2012 年3 月，采用隨機塊狀混交的方式種植，于6 月、10 月各撫育1 次，連續(xù)撫育3 a。

2.2.2 生長調(diào)查 于3 處造林區(qū)域分別選擇1 處典型地塊設置1 塊樣地，3 個樣地的大小分別為66 m×40 m，60 m×40 m，53 m×50 m，每個樣地中各樹種共種植100 株以上，每種樹種不少于12 株，并記錄各樹種種植前的苗高和地徑。定期調(diào)查幼樹成活率、保存率和生長情況。分別于種植后3 個月（2012 年6 月）和7 個月（2012年10 月）時調(diào)查幼樹成活率；分別于2013 年4 月、2014 年4 月、2015 年4 月、2016 年4 月和2017 年4 月調(diào)查幼樹保存率及各樹種的苗高和地徑（每處樣地分別隨機調(diào)查各樹種10 株，同一樹種不足10 株的樣地全部調(diào)查）。

2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 采用SAS 軟件中的GLM 程序進行性狀方差分析，以檢測樹種間的差異。

3 結果與分析

3.1 幼樹成活率

由表1 可知，苗木種植后3 個月，各樹種成活率差異顯著（P＜0.05），其中，以紅葉石楠、楓香樹、濕地松和烏桕的成活率最高，皆在94%以上；臺灣相思的成活率最低，為83%。種植5 年（2017 年）后，各樹種的保存率排序為：紅葉石楠＞烏桕＞楓香樹＞紅楠＞天竺桂＞舟山新木姜子＞濕地松＞臺灣相思，其中，紅葉石楠、烏桕與楓香樹保存率之間的差異不顯著，皆在82%以上，臺灣相思的保存率為0%，全部死亡。究其原因，主要為2016 年（種植后第4 年）試驗地大陳島遭受寒潮低溫，臺灣相思當年保存率僅為8.9%，存活下來的幼樹也受到重創(chuàng)，繼而在受寒潮影響第2 年全部死亡。該結果表明，臺灣相思較其它樹種不耐寒。

表1 種植后試驗樹種的保存率比較分析Table 1 Survival and preservation rate of different tree species on different time

3.2 種植1 年后幼樹生長情況

調(diào)查分析8 個樹種造林1 年后的苗高和地徑生長量，結果見表2。由表2 表明，造林1 年后，烏桕的平均株高達到158.6 cm，其年株高生長量達38.3 cm。其次為臺灣相思、楓香樹、紅葉石楠，其平均株高在90.4～ 108.3 cm，株高年生長量在24.1～ 47.3 cm。株高生長較差的為天竺桂、舟山新木姜子和濕地松，其株高年生長量皆在20 cm 以下。造林后第1 年株高生長量能反應樹種對土壤的適用性，各樹種株高年生長量由高到低的排序為：紅葉石楠＞烏桕＞臺灣相思＞楓香樹＞紅楠＞天竺桂＞舟山新木姜子＞濕地松，這說明紅葉石楠具有很好的生長潛力。

造林1 年后，烏桕的地徑達21.1 mm，其地徑年平均生長量為7.0 mm，顯著高于其它樹種（P<0.05），而其它樹種地徑平均年生長量在3.1～ 6.4 mm。8 個樹種造林1 年后地徑年生長量由高到低排序為：烏桕＞紅葉石楠、臺灣相思＞濕地松＞紅楠、舟山新木姜子＞楓香樹＞天竺桂。

表2 試驗樹種在種植1 年前后的生長分析Table 2 Height and ground diameter growth different tree species planted one year later

3.3 種植后5 年間各樹種生長指標比較

從圖1 可看出，8 個樹種造林后5 年間株高均隨著時間延長逐年增加，保持較快生長速度的樹種為烏桕、紅葉石楠、濕地松和楓香樹，其他樹種的株高生長相對較慢。臺灣相思盡管在2015 年之前保持較好的生長速度，但受2016 年1 月極度凍害影響后大量死亡，株高與上一年相比幾乎未增加（主要是頂端枝條全枯死，僅有少數(shù)幼樹部分枝條保留少量綠葉）；存留的幼樹在2017 年也全部死亡。

圖1 各樹種樹高生長動態(tài)變化比較Figure 1 Height growth of eight tested tree species

圖2 各樹種地徑生長動態(tài)變化比較Figure 2 Ground diameter of tested tree species

從圖2 看出，2015 年時（種植第4 年），天竺桂、紅楠和舟山新木姜子的地徑總體處于同一水平，基本保持在35 mm 左右，而烏桕、臺灣相思、紅葉石楠、濕地松和楓香樹基本保持在40 mm 左右。2017 年時（種植第6 年），濕地松的地徑最大，明顯高于其他樹種，達100 mm；楓香樹、紅楠、烏桕和紅葉石楠的地徑其次，分別為80 mm，77 mm，76 mm 和76 mm；而舟山新木姜子和天竺桂不僅樹高在8 個樹種中相對較低，地徑也低于其它樹種，均不到70 mm。

從圖3 看出，造林后5 年間，除天竺桂外所有樹種的樹高年生長量均在造林第5 年（2016 年）達最高值，而天竺桂仍呈線性增加。造林第2 年樹高年生長量最高的為紅葉石楠（為47.3 cm），第3 年為楓香樹（為74.1 cm），第4 年為紅葉石楠（為83.1 cm），第5 年為濕地松（為111.9 cm），第6 年仍為濕地松（為97.5 cm）。紅楠和舟山新木姜子則相對生長緩慢，而天竺桂在種植后5 年間樹高年生長量仍在逐年增加，可作為海島造林的優(yōu)良樹種。

由圖4 可知，對于地徑年生長量，除臺灣相思外，其它7 個樹種造林后地徑年生長量幾乎一直處于增長狀態(tài)，在2016 年受寒害影響不大，因此可推斷寒害對樹高的影響大于對地徑的影響。在8 個樹種中仍然是濕地松表現(xiàn)出較好的生長趨勢，2017 年，濕地松的地徑年生長量為2013 年的5.33 倍；其次為楓香樹，其地徑也具有較好的生長潛力，盡管在2013－2016 年其年生長量保持在12～ 14 mm，但在2017 年其地徑年生長量大幅增加（為29 mm）；2017 年，天竺桂、舟山新木姜子、紅葉石楠和烏桕地徑年生長量保持在19～ 21 mm。

圖3 各樹種樹高年生長量變化比較Figure 3 Annual height growth of tested tree species

圖4 各樹種地徑年生長量變化比較Figure 4 Annual ground diameter growth of tested tree species

4 結論和討論

4.1 討論

由于海島的大風、干旱、土壤瘠薄和鹽霧等因子制約了樹木的成活和生長，海島困難地造林適宜樹種選擇是基礎和關鍵。高平仕等[13]在舟山群島上的造林試驗也顯示濕地松的生長快于普陀樟（天竺桂），但保存率不高，建議適當提高濕地松的造林密度，以提高林地立木數(shù)量。臺灣相思具有抗逆性強、抗風耐旱和萌蘗力強的優(yōu)點，且生長快、有混交優(yōu)勢，被作為海島林相改造的優(yōu)良樹種[14]。本研究也發(fā)現(xiàn)臺灣相思的株高和地徑生長盡管在8 個樹種中處于中上水平，但遇寒潮則難以在臺州地區(qū)越冬，不適合臺州灣及以北的海島造林，應往南推廣應用。

綜合造林樹種的株高生長和地徑生長及其保存率，本研究認為紅葉石楠、烏桕、楓香樹成活率高、生長快，是適宜大陳島海島困難地生長的優(yōu)良造林樹種。舟山新木姜子和紅楠均屬樟科Lauraceae，根系發(fā)達，具有較強的耐鹽性和抗風能力，是適應海島環(huán)境的特色樹種[15]。本研究發(fā)現(xiàn)紅楠、天竺桂、舟山新木姜子的前期生長較慢，保存率和生長皆略遜于紅葉石楠、烏桕和楓香樹，但若以增加海島林木多樣性為培育目標，這3 個樹種也可作為大陳島海島困難地的候選造林樹種。

海島惡劣的環(huán)境條件通常不利于樹木生長，但可通過人工造林不斷改善和提升大陳島森林植被的外貌景觀，實現(xiàn)建設海上多彩森林的目的，將森林景觀融入大陳旅游，推動海島經(jīng)濟發(fā)展。海島山地中下坡土壤較厚處，宜營造以天竺桂、紅楠、楓香樹和烏桕等喬木樹種為主的喬灌結構模式。在海風影響較小的地段，可引種舟山新木姜子、樟等樹種。中坡土壤一般處，宜營造以木麻黃、大葉櫸Zelkova schneideriana、濕地松、楓香樹和烏桕等喬木樹種為主的喬灌結構模式。以上三個模式可在林緣和公路旁配置紅葉石楠小喬木，既色彩鮮艷又避免遮擋駕駛員視線。

4.2 結論

在臺州大陳島引種8 個樹種實施造林試驗，通過對其株高生長、地徑生長、保存率等指標的5 年的觀測，發(fā)現(xiàn)紅葉石楠、烏桕和楓香樹造林5 年后的保存率均在82%以上；高生長最好的樹種為楓香樹和烏桕，其次為紅葉石楠和濕地松；地徑生長最好的樹種依次為楓香樹、紅楠、烏桕和紅葉石楠。另外，濕地松雖然造林第5年時樹高和地徑相對低于楓香樹、烏桕和紅葉石楠，但其年生長量逐年增長，具有較大的生長潛力，后續(xù)可繼續(xù)跟蹤調(diào)查其生長情況。總體而言，紅葉石楠、楓香樹、烏桕是海島地區(qū)造林的首選優(yōu)良樹種，而紅楠、普陀樟、舟山新木姜子可作為重要推薦樹種，濕地松可作為備選樹種，臺灣相思對低溫凍害較為敏感，不適宜在大陳島海島造林。