地形對營造興安落葉松速生豐產林的影響

石德山 李明月 劉會鋒

摘要： ?為明確地形因子對營造興安落葉松速生豐產林的影響，測定不同坡度、坡向地形條件下興安落葉松造林地的土壤條件、苗木成活率以及苗木生長情況。研究結果表明：低坡度（0～8°）時苗高與地徑高于其他坡度條件，坡度較高時（24～32°），落葉松苗木成活率（98%）、土壤溫度（11.74 ℃）、土壤濕度均最高（37.66%），但造林地坡度不同時苗高、地徑差異不顯著。興安落葉松造林地東向坡與南向坡造林成活率最高（96%，96%），南向坡造林地興安落葉松苗高、地徑最大（54.73 cm，6.48 mm），西向坡造林成活率最低（94%）、土壤溫度、濕度均最大（11.68 ℃，37.1%），而落葉松苗高、地徑最小（36.13 cm，5.40 mm），陽坡及較高坡度對興安落葉松生長更為有利。

關鍵詞： ?興安落葉松; ?坡度; ?坡向; ?成活率

中圖分類號： ? S 791. 222 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： ? A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1001 - 9499（2020）04 - 0007 - 06

興安落葉松（Larix gmelinii）為松科、落葉松屬落葉喬木，有樹脂，可提取栲膠，木材耐久用，是東北地區(qū)荒山造林和森林更新的主要樹種[ 1 ]。有研究表明，興安落葉松29年生人工林平均胸徑15 cm左右，蓄積量可達173 m3/hm2，是營造速生豐產林的重要樹種之一[ 2 ]。近年來，國內外在工業(yè)用材林營造和林地管理等方面較注重微立地的作用[ 3 ]，以期能從更小尺度上解讀林木生長和立地條件的密切關系[ 4 ]，由此為充分發(fā)揮土地和樹種的潛力、縮短人工林輪伐期奠定基礎[ 5 ]。本研究根據造林地實際情況區(qū)劃出不同地形因子（坡度、坡向），通過調查地形因子內造林地興安落葉松苗木成活率、土壤濕度、土壤溫度以及幼苗生長狀況（苗高、地徑），對比分析地形因子對興安落葉松造林苗木成活以及生長發(fā)育的作用，明確地形對營造落葉松速生豐產林的影響，以期能為興安落葉松適地適樹、高效培育造林提供參考。

1 試驗地概況

試驗地位于中國黑龍江省大興安嶺地區(qū)松嶺林業(yè)局綠水林場施業(yè)區(qū)，該地位于伊勒呼里山東南坡，境內主要為低山丘陵地貌，西北高，東南低，海拔高度500～800 m。該地區(qū)屬溫帶大陸性季風氣候，冬季嚴寒漫長，夏季炎熱短暫。年平均氣溫-3 ℃左右，極端最高氣溫36 ℃，極端最低氣溫-48 ℃，積溫1 400～1 500 ℃，多年平均降水量500 mm，降水多集中在七、八月份，年無霜期為100～110天。土壤類型以棕色針葉林土為主，暗棕壤為輔。

2 研究方法

2. 1 坡度分級與坡向劃分

坡度分級：按造林地實際情況將劃分出4個坡度級別，依次為：0～8°、8～16°、16～24°、24～32°。坡向劃分：以山頂為基點從東向按順時針方向排列，依次為：東向、南向、西向、北向以及平地5個方位。

2. 2 樣地設置與野外調查

2. 2. 1 樣地設置

2017年秋，火燒跡地割帶，整地規(guī)格為50 cm×50 cm×30 cm，株行距2 m×2.5 m。2018年6月造林，苗木規(guī)格為2年生的興安落葉松容器苗。2019年7月，選擇0.25 hm2左右的造林地作為此次調查研究的樣地，樣地中共有苗木600余株。

2. 2. 2 野外調查

調查苗木的成活率以及苗木的生長狀況（苗高、地徑），同時利用多功能便攜式土壤水分、溫度測量儀測量每株苗木周圍10 cm內的土壤濕度（土壤含水率）以及土壤溫度，并記錄調查及測量數據。

2. 3 數據分析

使用Excel對數據進行整理計算，使用spass21.0對試驗數據進行單因素方差分析。當方差分析結果為顯著時，采用Duncan法進行多重比較，使用sigmaplot12.5作圖分析。

3 結果與分析

3. 1 坡度對興安落葉松造林的影響

3. 1. 1 不同坡度造林地興安落葉松苗木成活率

由不同坡度興安落葉松苗木造林苗木成活率（圖1）可以看出，造林地坡度不同，興安落葉松苗木成活率存在差異。坡度在0～16°范圍時，興安落葉松造林成活率無較大差異;坡度在16～32°范圍時，興安落葉松造林成活率隨坡度升高而直線上升;興安落葉松造林的4個坡度中（0～8°，8～16°，16～24°，24～32°），24-32°坡度造林成活率最高為98%，0～8°與8～16°坡度造林成活率最低為96%。

3. 1. 2 不同坡度興安落葉松造林地土壤溫度、濕度情況

由不同坡度興安落葉松造林地土壤溫度、濕度方差分析表（表1）可以看出，興安落葉松林造林地坡度不同，土壤溫度、土壤濕度存在差異，不同坡度造林地土壤溫度差異不顯著（P>0.05），土壤濕度差異極顯著（P<0.01）。

由不同坡度興安落葉松造林地土壤溫度、濕度情況（圖2）可以看出，興安落葉松造林地不同坡度（0～8°，8～16°，16～24°，24～32°）下，土壤溫度隨造林地坡度增大呈持續(xù)上升趨勢。0～8°坡度與8～16°坡度及16～24°坡度的土壤溫度間無顯著差異，與24～32°坡度的土壤溫度間差異顯著;8～16° ? ?坡度與16～24°坡度的土壤溫度間差異不顯著;8～16°坡度及16～24°坡度的土壤溫度與24～32°坡度的土壤溫度間差異不顯著。0～8°坡度下土壤溫度最低（11.22 ℃），24～32°坡度下土壤溫度最高（11.74 ℃）。

興安落葉松造林地不同坡度（0～8°，8～16°，16～24°，24～32°）下，土壤濕度隨造林地坡度增大呈先緩慢降低后急速升高的趨勢。0～8°坡度、8～16°坡度及16～24°坡度造林地土壤濕度間差異不顯著;0～8°坡度、8～16°坡度及16～24°坡度與24～32°坡度造林地土壤濕度間差異顯著。24～32°坡度造林地土壤濕度最高（37.66%），0～8°坡度造林地土壤濕度次之（34.86%），16～24°坡度造林地土壤濕度最低（33.72%）。

3. 1. 3 不同坡度造林地興安落葉松苗木生長情況

由不同坡度造林地興安落葉松苗木生長情況方差分析表（表2）可以看出，興安落葉松林造林地坡度不同，落葉松苗木生長情況存在差異，不同坡度造林地苗高、地徑差異不顯著（P>0.05）。

由不同坡度造林地興安落葉松苗木生長情況（圖3）可以看出，興安落葉造林地不同坡度下，興安落葉松苗高隨坡度增大呈反Z字波動。不同坡度（0～8°，8～16°，16～24°，24～32°）造林地下，興安落葉松苗高、地徑差異不顯著。興安落葉松苗高0～8° ?坡度下最高（50.13 cm），16～24°坡度次之（49.47 cm），8～16°坡度最低（44.13 cm）;興安落葉松地徑0～8°坡度下最高（6.12 mm），24～32°坡度（5.88 mm）與16～ ?24°坡度（5.87 mm）次之，8～16°坡度最低（5.58 mm）。

3. 2 坡向對興安落葉松造林的影響

3. 2. 1 不同坡向造林地興安落葉松成活率

由不同坡向興安落葉松苗木造林成活率（圖4）可以看出，造林地坡向不同，興安落葉松苗木成活率存在明顯差異。隨著坡向由東向開始順時針變化（東向、南向、西向、北向和平地），興安落葉松造林成活率東向及南向坡造林地最高（96%，96%），且兩坡向間無差異;西向坡造林地興安落葉松造林成活率最低（94%）;北向坡及平地造林地興安落葉松造林成活率居中（95%，95%），且北向坡及平地造林地間無差異。

3. 2. 2 不同坡向興安落葉松造林地土壤溫度、濕度情況

由不同坡向興安落葉松造林地土壤溫度、濕度方差分析表（表3）可以看出，興安落葉松林造林地坡向不同，土壤溫度、土壤濕度存在差異，不同坡向造林地土壤溫度差異極顯著（P<0.01），土壤濕度差異極顯著（P<0.01）。

由不同坡向興安落葉松造林地土壤溫度、濕度情況（圖5）可以看出，興安落葉松造林地坡向不同，造林地土壤溫度隨著坡向由東向開始順時針變化（東向、南向、西向、北向和平地）呈現(xiàn)Z字型波動。造林地土壤溫度東向坡與南向坡、北向坡及平地差異不顯著，與西向坡造林地土壤溫度差異顯著;造林地土壤溫度西向坡與北向坡差異顯著，與南向坡及平底造林地土壤溫度差異不顯著。西向坡造林地土壤溫度最高（11.68 ℃），平地坡與南向造林地土壤溫度次之（11.46 ℃，11.46 ℃），北向坡造林地土壤溫度最低（11.02 ℃）。

興安落葉松造林地坡向不同，造林地土壤濕度隨著坡向由東向開始順時針變化（東向、南向、西向、北向和平地）呈現(xiàn)幾字型波動。造林地土壤濕度東向坡與南向坡、北向坡、平地差異不顯著，與西向坡造林地土壤濕度差異顯著;造林地土壤濕度西向坡與其他坡向間均差異顯著。西向坡造林地土壤濕度最高（37.1%），平地坡與南向造林地土壤濕度次之（35.02%，34.44%），北向坡造林地土壤濕度最低（34.24%）。

3. 2. 3 不同坡向造林地興安落葉松苗木生長情況

由不同坡向造林地興安落葉松苗木生長情況方差分析表（表4）可以看出，興安落葉松林造林地坡向不同，興安落葉松苗木生長情況不同，不同坡向造林地落葉松苗木苗高差異極顯著（P<0.01），落葉松苗木地徑差異顯著（P<0.05）。

由不同坡向造林地興安落葉松苗木生長情況（圖6）可以看出，興安落葉松造林地坡向不同，落葉松苗高、地徑隨著坡向由東向開始順時針變化（東向、南向、西向、北向和平地）均呈現(xiàn)出雙峰值的高低起伏趨勢。

造林地內落葉松苗高東向坡與西向坡、北向坡、平地差異不顯著;造林地內落葉松苗高南向坡與東向坡、西向坡、北向坡、平地差異顯著;其中，造林地內落葉松苗高南向坡最高（54.73 cm），東向坡及北向坡造林地內落葉松苗高次之（42.93 cm，42.93 cm），西向坡造林地內落葉松苗高最低（36.13 cm）。

造林地內落葉松地徑東向坡與西向坡、北向坡、平地差異不顯著;造林地內落葉松地徑南向坡與東向坡、西向坡、北向坡、平地差異顯著，其中，造林地內落葉松地徑南向坡最高（6.48 mm），東向坡造林地內落葉松地徑次之（5.59 mm），西向坡與北向坡造林地內落葉松地徑最低（5.40 mm，5.40 mm）。

4 結論與討論

4. 1 坡度是其它地表形態(tài)存在的前提條件，沒有坡度的存在，地形也就無所謂坡長、坡形、坡向及其它[ 6 ]。本研究中造林地坡度不同時苗高、地徑差異不顯著，但低坡度（0～8°）時苗高與地徑高于其他坡度條件。這與下坡麻櫟生物量的生長明顯高于中坡的研究結論相似[ 7 ]。坡度較高時（24～ 32°），落葉松苗木成活率（98%）、土壤溫度（11.74 ℃）、土壤濕度均最高（37.66%），這可能與坡度影響了土壤侵蝕、土壤養(yǎng)分含量以及土壤水入滲等有關[ 8 ， 9 ]。

4. 2 本研究中興安落葉松造林地東向坡與南向坡造林成活率最高（96%，96%），南向坡造林地興安落葉松苗高、地徑最大（54.73 cm，6.48 mm）。這可能與南坡與東坡是陽坡及半陽坡，可接受更多的陽光直射有關[ 10 ]。有研究表明，坡向對土壤有效P、有效K分布具有一定的影響作用[ 11 ]。本研究中興安落葉松造林地西向坡造林成活率最低（94%）、土壤溫度、濕度均最大（11.68 ℃，37.1%），而落葉松苗高、地徑最?。?6.13 cm，5.40 mm），即高溫高濕且背陰坡的生態(tài)環(huán)境可能相對不利于興安落葉松的生長更新，這可能與陰坡影響光、溫、水、氣等環(huán)境條件，進而影響山地植被垂直帶分布有關[ 12 ]。

4. 3 大興安嶺松嶺林業(yè)局綠水林場不同坡度不同坡向造林地落葉松苗木成活率均在90%以上，陽坡（南坡、東坡）、較高坡度（24～32°）的興安落葉松苗高地、徑均值均最高。由此可知，大興安嶺松嶺林業(yè)局綠水林場是落葉松適宜生長地區(qū)，且陽坡及較高坡度對興安落葉松生長更為有利。

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第1作者簡介： ?石德山（1968-）， ?男， ?高級工程師， ?主要從事森林資源培育和經營推廣工作。

通訊作者： ?劉會鋒（1982-）， ?男， ?工程師， ?從事森林經營、 ?森林培育、 ?經濟林等方面研究工作。

收稿日期： 2020 - 05 - ?05

（責任編輯： ? 王 巖）

Abstract In this paper， the soil conditions， seedling survival rate and seedling growth of Larix gmelinii plantation in different slopes and slopes were measured to determine the impact of terrain factors on the rapid growth and high yield of Larix gmelinii plantation. The results showed that： （1） the seedling height and ground diameter were higher in low slope （0～8 °）. The survival rate of Larix gmelinii seedlings （98%）， soil temperature （11.74 ℃） and soil humidity were the highest （37.66%） in high slope （24～32°）， but the difference of seedling height and ground diameter was not significant in different slope of forest. 2） The survival rate of Larix gmelinii plantation on the East and south slopes was the highest （96%， 96%）， the height and diameter of Larix gmelinii plantation on the south slope were the highest （54.73 cm， 6.48 mm）， the survival rate of Larix gmelinii plantation on the west slope was the lowest （94%）， the soil temperature and humidity were the highest （11.68 ℃， 37.1%）， and the height and diameter of Larix gmelinii plantation on the south slope were the lowest （36.13 cm， 5.40 mm）. Finally， it is considered that the sunny slope and higher slope are more favorable for the growth of Larix gmelinii.

Key words Larix gmelinii; ?Slope; ?Slope aspect; ?Survival rate