不同氣候因子對紅松生長發(fā)育的影響

房吉蘭

(本溪市林業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,遼寧 本溪 117000 )

紅松(PinuskoraiensisSieb. et Zucc.)作為我國東北地區(qū)地帶性頂級植物，其生長特性具有極其重要的研究價(jià)值。詳細(xì)分析了光照、溫度和水分主要的氣候影響因子對紅松生長發(fā)育的影響[1]。

1 光照對紅松生長發(fā)育的影響

光照作為紅松生長階段的重要環(huán)境因子之一，起到了不可替代的作用，紅松全部的生長發(fā)育與獲取營養(yǎng)全部依賴于光照所產(chǎn)生的光合作用。沒有光照，樹木便無法生活。光照強(qiáng)度的大小，直接影響大氣和土壤水分、溫度狀況、土壤微生物活動(dòng)和土壤化學(xué)作用。光照對樹木光合作用乃至整個(gè)生態(tài)環(huán)境的影響均起著舉足輕重的作用。因樹種的差異對光照的需求有所不同，這種對光照適應(yīng)性的形成，是樹種在長期發(fā)育的過程中，其本身與光照有關(guān)的一系列生態(tài)因子共同作用的結(jié)果[2]。因此，樹木對光照的需要和適應(yīng)，也是一些主要生態(tài)條件，如溫度、濕度、土壤水分及營養(yǎng)狀況密切相關(guān)的[3]。

樹木在溫?zé)釛l件、水分狀況適宜的情況下都需要全光，在光照充足可以使樹木的生長量最大。如果對樹木采取適當(dāng)遮陰的方式，樹木的生長量會(huì)減少，保持一種最低限度的存活。樹木對于陽光的忍耐程度和適應(yīng)能力被稱為耐蔭性，耐蔭性對于不同樹種之間存在顯著差異。同一樹種的不同發(fā)育階段，耐蔭性的表現(xiàn)也不相同，幼苗階段的耐蔭性要遠(yuǎn)比大樹強(qiáng)得多。因此，樹木的耐蔭性也因其他生態(tài)因子的變化而改變。隨著溫度的升高，土壤變得更加干旱瘠薄，本來耐蔭性差的樹種也要求較大的庇蔭，才能順利的生長。反之，溫?zé)釥顩r適宜，營養(yǎng)條件良好時(shí)，即使耐蔭性強(qiáng)的樹種也是在充足的陽光下生長量更大。所以，在樹木的生長與發(fā)育的不同時(shí)期，對陽光的需求不是一成不變的。相同樹種在立地條件不同的情況下，對光照的需求也有所不同，在土壤肥沃水分充足的條件生長的喜光樹種，在土壤貧瘠陽光充足的條件同樣需要適當(dāng)?shù)谋邮a才可以保證其穩(wěn)定的生長量。

紅松的生長和其他樹種是一致的，只要滿足適合的生存環(huán)境，在充足的陽光照射下生長量才會(huì)提高[4]。由于在我國東北地區(qū)長期形成的闊葉紅松林內(nèi)復(fù)層林分的生態(tài)結(jié)構(gòu)，形成了紅松幼齡林階段具備一定的耐蔭性。林齡的不斷提升，其耐蔭性也發(fā)生變化，逐漸需要充足的陽光滿足其生長量的需求。不同光照條件下紅松4a生人工幼林生長情況，采伐跡地地徑0.51 cm，苗高19.32 cm，雜木林下地徑0.29 cm，苗高14.00 cm。皆伐跡地全光條件下的紅松幼齡林，提前改變了遮陰性的需求，其生長要比雜木林庇蔭條件下的紅松好得多。

采伐跡地上，光照充足，坡度較大30°，土壤較瘠??；雜木林上層主要為柞、花曲柳、榆和色木萌條，郁閉度0.4，坡度較緩12°，土壤濕潤肥沃。兩處均春季植苗造林，苗木上山年齡為2 a生，并進(jìn)行同樣的除草撫育。造林后的第一年，由于適度的庇蔭，有利于苗木的恢復(fù)，所以兩處紅松的生長差異不明顯。到造林后的第二年，由于光照不同，幼樹生長開始分化。光照條件充足的采伐跡地上的紅松生長要比雜木林下的為好，生長量迅速增加，植株粗壯，枝葉發(fā)達(dá)。這除了采伐跡地上具有較多的速效營養(yǎng)分外，主要是由光照條件的影響。雜木林下，雖然土壤條件較好，但由于光照不足，紅松生長較差[5]。

2 溫度對紅松生長發(fā)育的影響

紅松生長發(fā)育過程中，溫度是樹的光合作用，呼吸作用、蒸騰等一系列重要生命活動(dòng)都以溫度為基礎(chǔ)，溫度適宜，樹木的新陳代謝作用有所提高，從而促進(jìn)良好的生長發(fā)育。每個(gè)樹種都有其所需要的最適溫度和最高最低臨界溫度。對于紅松生長發(fā)育過程中溫度的要求與適應(yīng)，便成為影響培育紅松林的關(guān)鍵技術(shù)，在較短的時(shí)間內(nèi)提升其生長量。紅松作為溫帶樹種，喜好溫和濕潤的氣候條件，溫度適宜，濕潤度0.5以上的情況下，對溫度的適應(yīng)幅度較大。紅松的耐寒力強(qiáng)，在小興安嶺冬季-50 ℃低溫下，無論老齡或幼壯樹木都無凍害現(xiàn)象。因此，紅松在近海濕潤地區(qū)，可以分布到北緯52°的寒冷地區(qū)。在我國紅松分布區(qū)的最北限，年平均氣溫為-1 ℃，南限遼寧省寬甸、草河口等地年平均氣溫升高到5.8～8.5 ℃。我國東北的長白山和小興安嶺東部是紅松適生的鄉(xiāng)土中心地區(qū)。本地區(qū)氣候的特點(diǎn)是溫和濕潤。年平均氣候0～6℃，溫潤度0.7～0.9，年平均相對混度為70%～75%，1月平均氣溫-28～-14 ℃，夏季溫度較高，7、8月平均溫度20～24 ℃，冬季絕對低溫有時(shí)達(dá)-50 ℃，積溫1900～2200 ℃，5～9月生長期內(nèi)平均氣溫16.2 ℃。

紅松在濕潤條件下對溫度要求有一定的可塑性。它的潛在生態(tài)幅度似乎較其現(xiàn)在自然分布的范用要大一些。這種趨向，比較一下暖溫帶濕潤區(qū)與大量紅松自然分布的溫帶溫潤區(qū)、紅松人工林的生長狀況。處于暖溫帶濕潤區(qū)的草河口紅松人工林以及引種到山東泰山地區(qū)的紅松，日前生長狀況均不比溫帶濕潤地區(qū)的差。當(dāng)然象泰山地區(qū)引種的紅松,尚處于幼齡階段，能否適應(yīng)，尚有待時(shí)間的進(jìn)一步考驗(yàn)[6]。紅松是溫帶濕潤地區(qū)樹種，生長期中要求溫和濕潤的氣候條件。但在濕度適宜的情況下，對溫度適應(yīng)幅度有一定的可塑性。除在我國東北溫帶濕潤地區(qū)大量發(fā)展外，在我國暖溫帶溫濕潤區(qū)，海拔較高的地方，可試驗(yàn)擴(kuò)大其引種范圍。紅松的耐寒力強(qiáng)，可忍耐冬季-50 ℃的低溫，而無凍害現(xiàn)象。

3 水分對紅松生長發(fā)育的影響

紅松在其生長發(fā)育的過程中，對水分的要求是隨著其發(fā)育的階段和生長的時(shí)期而變化的。紅松在幼齡階段，由于根系還不很發(fā)達(dá)，因此要求較濕潤的環(huán)境才能生長得更好，特別在發(fā)芽和幼苗階段，苗期失水，常常會(huì)影響幼苗的正常發(fā)育。在干山坡上往往于干旱時(shí)期，可以發(fā)現(xiàn)紅松幼苗因缺水而枯干的現(xiàn)象。所以紅松幼齡時(shí)期，如雨水豐沛、空氣濕度大、土壤濕潤就生長迅速。根據(jù)東北林業(yè)大學(xué)的研究，認(rèn)為紅松在6月間高生長的快慢與空氣濕度的大小有很大關(guān)系，并且5～6月份的降雨量與年高生長量有較大的影響，每降雨之后，日高生長則有明顯增加。

紅松在其自然分布區(qū)域內(nèi)氣候是溫和而濕潤的。生長季節(jié)，即從5～9月平均降雨量為400～850 mm，空氣濕度平均為60%～80%，甚至90%。濕潤度(年降雨量與年蒸發(fā)量之比)一般在0.5以上，濕潤度對紅松生長影響較大，在濕潤度大的地方，即使是荒山地帶，土壤比較干燥貧瘠，也能生長很好。紅松對土壤水分的要求有較大的可塑性，從排水良好的濕潤土壤到比較干燥貧瘠的陡坡地，均能發(fā)育成林，但不適應(yīng)于排水不良、通氣性差的積水地上生長。所以在低洼排水不良的谷地上紅松常常為落葉松和云冷杉所代替。紅松生長最好的土壤水分條件是排水良好的濕潤土壤[8]。但在大氣濕潤度適宜的條下，也能生長在干燥的土壤上。其耐旱力僅次于黑樺和蒙古柞。紅松生長發(fā)育過程中某種生態(tài)因子的不足，在一定程度上也可以由其他生態(tài)因子所補(bǔ)償[9]。例如降雨量的不足，可以從較高的空氣溫度得到補(bǔ)償?shù)?。在發(fā)展紅松林的時(shí)候，要充分考慮紅松所具有的這種生態(tài)補(bǔ)償能力[10]。