不同處理深山含笑生態(tài)景觀林生長狀況及滯塵效應

羅邦華

(福建省沙縣水南國有林場，福建 沙縣 365050)

進入21世紀，在全球氣候變暖和大氣污染的大背景下，森林生態(tài)功能越來越凸顯，森林的景觀價值越來越受到重視。生態(tài)景觀林應運而生，它是一類特殊的公益林。生態(tài)景觀林栽植樹種選擇要考慮觀賞價值，也要兼顧生態(tài)效應[1-2]。深山含笑(Michliamaudiae)屬木蘭科含笑屬的常綠闊葉樹種，是中亞熱帶鄉(xiāng)土珍貴樹種[3]，也是優(yōu)良的觀賞樹種。其樹姿優(yōu)美、幽雅；葉橢圓形，較大，網(wǎng)脈清晰，葉背及芽、幼枝、苞片均被白粉，尤顯素雅；花期長，花大而美麗，花被多層，香如蘭花，盛開時滿樹白花將綠葉遮蓋，甚為奇特[4-5]；聚合果成熟時果殼紫紅色，假種皮紅色或棕紅色，似紅豆。滯塵凈化大氣是林分重要的生態(tài)功能[6]。林分生長狀況在時間和空間尺度上對景觀價值和滯塵效應產(chǎn)生作用。林分生長受到各種經(jīng)營措施的影響。試驗對不同處理深山含笑生態(tài)景觀林的生長狀況以及滯塵效應進行了測定與分析，為評價生態(tài)景觀林的生態(tài)效應提供參考依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗林設在福建省沙縣水南國有林場南陽管護站，行政區(qū)域?qū)儆谏晨h南陽鄉(xiāng)，處東經(jīng)117°58′38″～118°00′02″，北緯20°20′31″～20°19′36″。南陽鄉(xiāng)屬中亞熱帶季風氣候，氣候濕潤，雨水充沛；年平均氣溫19.2 ℃，極端最高氣溫40.4 ℃，極端最低氣溫-8 ℃；年平均降水量1 678.8 mm；年平均空氣相對濕度81%；無霜期300 d以上，降雪較少；全年主導風向為東風，平均風速1.4 m/s。試驗林位于廈沙高速公路南陽互通口附近，地貌為低丘，土壤類型為紅壤，屬較肥沃和中等肥沃立地類型。試驗前為油茶(Camelliaoleifera)林，其它植被主要有檵木(Loropetalumchinense)、山礬(Symplocossumuntia)、山烏桕(Sapiumdiscolor)、小葉赤楠(Syzygiumbuxifolium)、飛蓬(Erigeronacer)、狗脊(Woodwardiajaponica)、淡竹葉(Lophatherumgracile)等。

2 試驗方法

原油茶林2015年砍伐后清雜，塊狀整地，穴規(guī)格60 cm×60 cm×40 cm。2016年春用3 a林齡深山含笑種植。試驗采用裂區(qū)試驗設計，三次重復，每小區(qū)10 m×10 m。主處理為不同密度試驗，設3個密度級：T處理，株行距1.2 m×1.2 m，每小區(qū)實際種植49株；L處理，株行距1.5 m×1.5 m，每小區(qū)實際種植36株；M處理，株行距1.8 m×1.8 m，每小區(qū)實際種植25株。各主區(qū)內(nèi)設4個副區(qū)，設置4個經(jīng)營級。D1處理，根部帶直徑30 cm的土球全冠移植。挖土球時，到深20 cm后向內(nèi)逐漸收縮至中心，利用快刀切斷外圍根系后，用200 mg/kg GGR6號溶液澆灌，干后用草繩捆綁。D2處理：在D1處理基礎上，每穴施用鈣鎂磷2 500 g+尿素100 g。D3處理：在D1處理的基礎上，在定植后第二年定干，切除主干高2.0 m以上干、枝、葉。D4處理：裸根移植，大小根系保留長度15 cm，用200 mg/kg GGR6號澆灌，種植時剪去2/3枝葉。2019年底調(diào)查造林保存率以及距地面100 cm高處主干直徑(以下簡稱米徑)、樹高、冠幅、冠長等主要生長因子。

選擇2019年3月、7月、10月，各處理同時進行一次滯塵量測定。每次以平均米徑的±5%誤差為準選擇1株平均木。采樣前7 d內(nèi)降水強度不得超過10 mm/h，總降水量低于15 mm，風速小于17 m/s。采集2.0～2.5 m樹高范圍的東、西、南、北4個方向的生長健康、完整無損的葉片30～50片，裝入密封的采樣袋，帶回實驗室測定。在實驗室先用清水浸泡葉片2 h，再用毛筆洗刷葉片上的粉塵。全部洗凈后，浸洗液用已經(jīng)烘干并稱重的濾紙進行過濾，然后將濾紙置于60 ℃的烘干箱內(nèi)烘干24 h，再用同一分析天平稱重，求出差值，即為滯塵量。

采用LAI 2000植物冠層分析儀測定相應的葉面積和林分葉面積指數(shù)。采用公式(1)計算深山含笑滯塵能力。

F=W/S

(1)

式中，F(xiàn)為滯塵能力(g/m2),W為滯塵量(g)，S為葉面積(m2)。

有研究表明[7]，1次性降水15 mm以上、雨強10 mm/h以上，便可以沖洗掉葉片上滯留的灰塵，然后重新滯塵。根據(jù)沙縣氣象資料，每年降水量15 mm以上、雨強10 mm/h以上的降水有50～80 d。以滯塵周期7 d計算，則每年滯塵周期數(shù)為52次。以式(2)推算單位面積年滯塵量。

Z=520FI

(2)

式中，Z為單位面積年滯塵量(kg·hm-2·a-1),F為滯塵能力(g/m2)，I為葉面積指數(shù)。

3 結果與分析

3.1 林分生長狀況分析

3.1.1 不同經(jīng)營密度對林分生長狀況的影響

對不同經(jīng)營密度下林分生長狀況和滯塵效應進行測定，結果可知，不同經(jīng)營密度內(nèi)各小區(qū)的林分生長狀況變幅較大(表1)。這與各種經(jīng)營措施的交互作用有關。T處理保存率最低，M處理保存率最高。隨著林分密度增大，林木保存率降低，各處理保存率依次為M>L>T。各處理米徑、冠幅生長量變化規(guī)律與保存率相同。各處理樹高、冠長表現(xiàn)為T>L>M?？傮w分析來看，不同經(jīng)營密度深山含笑生長狀況存在差異。經(jīng)營密度較大時，冠幅生長空間比較擁擠，植株個體相互間競爭激烈，影響其對養(yǎng)分、水分的吸收，冠幅生長受到抑制。但是，生長空間比較擁擠時，隨著深山含笑林齡增長，光照需求量增加。為了獲得更多光照，主干加快向上生長，實際促進了樹高生長，而深山含笑自然整枝能力較差，實際表現(xiàn)為冠長的增長。

冠幅與冠長在生長上存在著互為消長的態(tài)勢，這種變化對深山含笑的高徑生長產(chǎn)生了相聯(lián)影響。影響米徑大小的主導因子是冠幅生長。影響樹高生長的主導因子是冠長的生長，冠長生長越快，主干高度生長量也較大。生態(tài)景觀林與用材林經(jīng)營目的有所不同，更多關注的是綜合體量指標，比如綠量和葉面積大小等。綜合考量，以株行距1.5 m×1.5 m營建深山含笑生態(tài)景觀林較為適宜。

表1 不同經(jīng)營密度林分生長狀況與滯塵效應測定結果

3.1.2 帶土球全冠移植林分生長狀況

從帶土球全冠移植與裸根移植的林分生長狀況和滯塵效應的測定結果可知，D1處理的栽植保存率、米徑、樹高、冠幅、冠長均大于D4處理(表2)。D1處理保存率、米徑、樹高、冠幅、冠長分別比D4處理增加17.4%、8.3%、4.0%、19.2%和17.5%。營造生態(tài)景觀林以D1處理為好。生態(tài)景觀林營造與庭院、道路、公園、社區(qū)等綠化工程相似，一般要求一次種植，一次成林，盡快形成景觀。傳統(tǒng)裸根造林，需要剪去1/3～2/3枝葉，以減少蒸騰，保證保存率。深山含笑按傳統(tǒng)方式造林成活率較低，這與稅玉成等[8]等研究結果相吻合。他們認為深山含笑為肉質(zhì)根，移栽難度較大，而且按照傳統(tǒng)方法移植需要剪去較多枝葉，恢復樹冠和根系再生長需要較長時間，生長量顯然將受到影響，成景也較慢?？梢哉J為，深山含笑生態(tài)景觀林采用傳統(tǒng)方式裸根栽植，省工時，易操作，但生長效果欠佳，不宜推廣。

表2 林分生長狀況與滯塵效應測定結果

3.1.3 施肥林分的生長狀況

從施肥林分的生長狀況和滯塵效應的測定結果可知，D2與D1處理的保存率相似，但D2處理的米徑、樹高、冠幅和冠長分別比D1處理增加20.8%、13.7%、11.0%和14.9%，表明D2處理林分生長量高于D1處理(表3)。南陽鄉(xiāng)土壤含沙量比較高，保肥保水能力較差，適當補充外源營養(yǎng)物質(zhì)對喜肥沃、疏松的深山含笑生長有較明顯的促進作用。深山含笑生態(tài)景觀林科學、合理的施肥配方有待于進一步試驗研究。

表3 施肥林分生長狀況與滯塵效應測定結果

3.1.4 定干對林分生長狀況的影響

深山含笑樹干通直，頂端優(yōu)勢明顯。D1處理中未定干的7 a林齡林木，高徑比80.4；定干的D3處理高徑比47.3(表4)。D3處理的高徑比、樹冠形狀、冠長率比值比D1處理小，冠徑比則比D1處理大，表明定干處理后樹冠、樹干比未定干的處理圓滿。從構建生態(tài)景觀林的角度分析，定干對增強視覺美感和相對滯塵能力有積極作用。

表4 定干處理林分生長狀況與滯塵效應測定結果

3.2 滯塵效應分析

3.2.1 不同經(jīng)營密度的滯塵效應

不同經(jīng)營密度滯塵效應存在差異(表1)。葉面積指數(shù)最大的是T處理，其次是L處理。T處理、L處理比M處理分別增加24.1%和18.4%，但滯塵能力則相反，M處理比T、L處理分別增加6.2%和4.7%，年滯塵量最大的是T處理，其次是L處理。T、L處理比M處理年滯塵量增加16.9%和13.0%。這是T處理7 a林齡時林分已經(jīng)充分郁閉，葉面積指數(shù)較高的緣故。經(jīng)方差分析，不同經(jīng)營密度間葉面積指數(shù)存在差異，但滯塵能力和年滯塵量各處理間差異均未達到顯著水平。鑒于T處理經(jīng)營密度較大，7 a林齡時枝葉已嚴重穿插、重疊，生存空間受到抑制，為兼顧觀賞價值，筆者認為，以株行距1.5 m×1.5 m較為合適，但要結合經(jīng)營管護，采取適當?shù)男藜艏夹g，重塑規(guī)整樹形，增加集群美感，釋放生長空間。

3.2.2 帶土球全冠移植的滯塵效應

帶土球全冠移植的D1處理滯塵能力和年滯塵量均高于未帶土球、裸根移植的D3處理(表2)。經(jīng)方差分析，兩者滯塵能力處理間差異雖然未達到顯著水平，但D1處理比D4處理葉面積指數(shù)增加52.1%，差異極大，導致兩者間年滯塵量差異達到極顯著水平。D1處理年滯塵量大幅度提高，滯塵效應也顯著好于D4處理。深山含笑帶土球移栽能夠較快發(fā)揮滯塵作用。

3.2.3 施肥對滯塵效應的影響

D2處理滯塵能力和年滯塵量均高于D1處理(表3)。經(jīng)方差分析，兩者間滯塵能力和年滯塵量差異達到顯著水平。施肥提高了枝葉生長量，葉面積指數(shù)增加是滯塵能力、年滯塵量增加的主要原因。

3.2.4 定干對滯塵效應的影響

D4處理的滯塵能力和年滯塵量均高于D1處理(表4)。經(jīng)方差分析，兩者間滯塵能力、年滯塵量差異未達到顯著水平，但存在一定差異。D4處理比D1處理滯塵能力增加4.0%，年滯塵量則降低2.1%。這可能與取樣區(qū)域有關，在距地面2.0～2.5 m的區(qū)域，D1處理枝葉比較稀疏。

4 結論

生態(tài)景觀林作為兼具景觀價值和生態(tài)功能的林分，與傳統(tǒng)的用材林經(jīng)營方式存在差別。本次試驗結果表明：深山含笑生態(tài)景觀林采用不同的經(jīng)營措施，各處理保存率依次為M>L>T；米徑、冠幅生長量依次為M>L>T；樹高、冠長表現(xiàn)為T>L>M；帶土球全冠移栽與裸根移栽相比，保存率、米徑、樹高、冠幅、冠長分別增加17.4%、8.3%、4.0%、19.2%和17.5%；施肥與不施肥處理的保存率基本相似，前者與后者比米徑、樹高、冠幅和冠長分別增加20.8%、13.7%、11.0%和14.9%。定干與不定干的林分生長狀況差別較大，定干處理后，抑制了樹高的生長，林分變得粗壯，樹冠也較圓滿。

采用不同經(jīng)營技術措施的深山含笑生態(tài)景觀林滯塵效應存在差異。總體上，不同經(jīng)營密度、不同定干對滯塵能力和年滯塵量影響較小，但帶土球全冠移栽與裸根移栽的年滯塵量間差異達到極顯著水平，施肥與不施肥的滯塵能力和年滯塵量差異達到顯著水平。

兼顧景觀價值和滯塵效應，深山含笑生態(tài)景觀林宜采用3 a林齡綠化大苗移栽，株行距1.5 m×1.5 m，帶土球全冠移栽，適當定干，合理施肥。采取合理經(jīng)營措施可以提高集群美感，并取得較好的滯塵和景觀效應。