關(guān)鍵詞榆林沙區(qū);樟子松;適生條件中圖分類號 S791.253 文獻標識碼A文章編號 0517-6611(2025)08-0105-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.08.022
開放科學(xué)(資源服務(wù))標識碼(OSID):
AbstractBasedoeanalysisandstudyoftherowtheviromentalconditiosofteinussylestrisvar.mongolicthenatuadistributionareaofHonghuaerjinHulunbuirSandyandtheintroductionareaofYulinSandyLandinMuUsSandy,itisoncludedtatthevironmentalodiosiYSandyarsuiablefortowthofinussstrs.Frotivestigatioandalysisofigowdesit isconcludedtatallgothideesinYlindyreaarigherthanoseinguaerjatualdistributioa.eforestatioif thepinusinYulinsandyareaisfromearlymarchtoearlyArilinsprigandfromarlySeptembertoarlyOctoberinrinyseasoTeffor estation site conditions are selected in the intev-dunes and the lower part of windwavd slope of sand dunes.
Key wordsYulin sandy area;Pinus sylvestris var.mongolica;Suitable conditions
樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica Litv.)又稱海拉爾松,是松科松屬常綠喬木,為歐洲赤松分布至遠東的一個地理變種,是我國北方特有的國家二級珍貴樹種[1]。樟子松喜光性強,為深根性樹種,能適應(yīng)土壤水分較少的山脊及向陽山坡,以及較干旱的砂地及石礫砂土地區(qū),多成純林或與落葉松混生,其耐干旱貧瘠,耐寒性強,抗逆性強,結(jié)實豐富,育苗容易,生長迅速[2],天然分布在我國大興安嶺和呼倫貝爾草原。
樟子松20世紀60年代引入毛烏素沙地榆林沙區(qū),目前作為治沙造林與低效防護林更新的首選樹種,近年來在榆林沙區(qū)進行了大面積推廣,截至目前在該地的造林保存面積達到13.33余萬 ,主要分布在榆林市榆陽、神木、橫山、靖邊、定邊、佳縣和府谷等長城沿線市、區(qū)和縣的風(fēng)沙區(qū)地帶,有效改善了沙區(qū)生物多樣性及林種結(jié)構(gòu),提高了林分質(zhì)量,增強了防風(fēng)固沙效益。因此,筆者對樟子松天然分布區(qū)呼倫貝爾紅花爾基與引種區(qū)毛烏素沙地榆林沙區(qū)適生環(huán)境進行分析研究,以期為樟子松在榆林沙區(qū)進一步擴大推廣造林面積,提高造林成效及自然更新研究提供科學(xué)依據(jù)與借鑒。
1材料與方法
1.1試驗地概況試驗地設(shè)在毛烏素沙地南緣,紅石峽實驗林場谷地峁工區(qū),地理坐標
,屬干旱草原區(qū),海拔
。根據(jù)榆林氣象站歷年資料,年均氣溫
,年最高氣溫
,最低氣溫
。無霜期
,全年日照時數(shù)在
以上。年降雨量
左右,3年試驗期間年平均降雨量為
,多集中于7—9月,年蒸發(fā)量為降水量的4倍以上。3—5月西北風(fēng)盛行,強度大,常達6\~8級,年均風(fēng)速
。
1.2試驗方法造林試驗地為半固定沙地沙丘迎風(fēng)坡中下部和丘間地,機械組成以細沙為主,干沙層厚 左右,地下水位
左右。樟子松生長自然條件分析是通過實地觀測,并結(jié)合榆林沙區(qū)氣象資料與適生地紅花爾基進行比較。樟子松物候觀測、年生長量分別在紅石峽實驗林場和沙地植物園進行,各選10株生長發(fā)育正常的樟子松植株,從5月初到9月底每隔
觀測其各項指標。
1.3調(diào)查方法樟子松造林成效調(diào)查是根據(jù)紅石峽沙地實驗林場谷地昴造林工區(qū)樟子松不同林齡人工林自然狀態(tài)進行調(diào)查。不同造林時間樟子松造林苗木為 營養(yǎng)缽苗,苗高
,調(diào)查株數(shù)為150株,取其平均值;不同沙丘部位造林調(diào)查株數(shù)100株,進行顯著性檢驗分析。
2結(jié)果與分析
2.1自然概況比較呼倫貝爾沙地與毛烏素沙地榆林沙區(qū)因地理位置不同,氣候條件差異很大,紅花爾基與榆林沙地主要氣候要素見表1。由表1可知,紅花爾基的緯度高于榆林沙區(qū),氣候寒冷,水熱條件和生長期均低于榆林沙區(qū),極端最低溫度近 ,樟子松在這樣寒冷的條件下不發(fā)生凍害,且能忍耐這樣寒冷的樹種很少[4]。紅花爾基由于在低溫地區(qū),水分蒸發(fā)量小,雖然降雨量略低于榆林沙區(qū),水分有效利用率高于年平均氣溫較高的榆林沙區(qū)。
呼倫貝爾沙地紅花爾基位于大興安嶺西麓,受西伯利亞高氣壓的影響,大興安嶺阻擋東、東南方海洋性季風(fēng),冬夏氣溫相差懸殊,冬季嚴寒,多西北風(fēng),且常有寒流侵襲,冬季漫長,有霜期長達285d左右,有些年份6月下旬還有晚霜,冬季多積雪,平均積雪厚度達 ,該地生長的植物都耐低溫寒冷[5]
毛烏素沙地榆林沙區(qū)氣候特點:冬春季節(jié)干旱多風(fēng),干旱表現(xiàn)在降水量偏少且不均衡,年降水量 左右,季節(jié)分配不均[6],主要集中在7—9月,占年降水量的 5 0 % ~ 7 0 % ,日最大降水量
,占年降水量的 3 4 . 1 % ,最長連續(xù)無降水日
。風(fēng)蝕和沙埋嚴重,特別是在冬春季節(jié),氣流活動強烈,起沙風(fēng)(
)天數(shù)較多,年平均沙塵暴天數(shù)13.9d,最高達33.0d,每年3—6月沙塵暴天數(shù)占全年沙塵暴天數(shù)的 8 1 . 8 % ,風(fēng)蝕、沙埋對沙生植物生長造成嚴重影響。寒暑劇變,日、年溫差較大,沙地表面極端最高氣溫
,最低氣溫
,影響沙地植物的生長發(fā)育。
2.2樟子松生長狀況
2.2.1物候期。榆林沙區(qū)樟子松引種來源于呼倫貝爾紅花爾基,由于兩地生態(tài)環(huán)境和立地條件不同,直接影響樟子松的生長發(fā)育,兩地的樟子松物候期表現(xiàn)不同(表2)。由表2可知,榆林沙區(qū)旬均氣溫高于紅花爾基,物候期早于紅花爾基,樟子松能在榆林沙區(qū)平均氣溫改變較大的條件下,物候期能隨環(huán)境條件改變而改變,適應(yīng)新的環(huán)境,這也是樟子松能在我國北方許多?。▍^(qū)、市)引種獲得成功的主要因素。
2.2.2樟子松人工林連年高生長量。植物引種成功與否的標準:一是植物在新的引種區(qū)完成世代周期,二是能否正常發(fā)育生長[7。將榆林沙區(qū)樟子松人工林連年高生長量和天然分布區(qū)紅花爾基進行比較分析,得出樟子松適宜在毛烏素沙地榆林沙區(qū)生長,生長狀況良好(表3)。由表3可知,紅花爾基年平均高生長量 ,榆林沙區(qū)為
。從樟子松人工林連年高生長量得出,第5年榆林沙區(qū)為紅花爾基高生長量的3.19倍,第7年為2.04倍,由于榆林沙區(qū)氣溫高于天然分布區(qū)紅花爾基,因此高生長速生期來得早,榆林沙區(qū)絕大部分年度樟子松高生長量大于紅花爾基。這是由于紅花爾基呼倫貝爾沙地雖是樟子松的天然分布區(qū),但是由于低溫寒冷,生長期短,抑制了樟子松的年度高生長量,連年高生長量小于榆林沙區(qū)。
2.3造林時間與立地條件選擇毛烏素沙地榆林沙區(qū)與呼倫貝爾沙地相比,年均氣溫高,生長期長,降水量較多,為樟子松生長有利因素,但是榆林沙區(qū)降水量分布不均,冬春季節(jié)干旱多風(fēng),不利于樟子松生長[8]。沙地立地條件類型相對復(fù)雜,在榆林沙區(qū)營造樟子松應(yīng)選擇合適的造林時間和適宜的立地條件類型,能有效提高榆林沙區(qū)樟子松造林成活率和
保存率。
2.3.1造林時間選擇。樟子松是常綠針葉樹種,從樹種生物學(xué)特性分析,特別是推廣使用樟子松營養(yǎng)缽苗造林后,沙區(qū)一年四季都可以進行造林[9,但是根據(jù)榆林沙區(qū)的自然條件,不同季節(jié)水熱條件和風(fēng)力有較大差別,直接影響樟子松造林苗木的成活、生長和保存。樟子松在榆林沙區(qū)不同造林時間的成活率見圖1。
注:不同造林時間樟子松造林苗木為 營養(yǎng)缽苗,苗高
,調(diào)查株數(shù)為150株,取其平均值。
Note:The seedlingsof Pinus sylvestrisvar.mongolica planted at different timesare cm nutrient bowl seedlings,with a height of
.The number of surveyed plantsis15O,and the averagevalueistaken.
由圖1可知,樟子松不同季節(jié)造林成活率差別較大,10月5日成活率最高,3月20日次之,4月30日成活率最低,這主要由榆林沙區(qū)的自然特點和樟子松生物學(xué)特性造成。4月30日是榆林沙區(qū)樟子松苗高生長期,苗木頂芽已經(jīng)生長抽稍,此時是榆林沙區(qū)大風(fēng)季節(jié),苗高生長遇到大風(fēng)天氣,苗木蒸騰耗水量大,而此時造林苗木根系尚未與土壤密切結(jié)合,造成苗木水分供求矛盾,苗木因根系不能滿足水分供應(yīng)而死亡;3月下旬至4月上旬榆林沙區(qū)地溫開始回升,樟子松頂芽開始萌動生長,而且此時大風(fēng)天氣少,在這個時間造林,成活率較高;9月上旬至10月上旬是榆林沙區(qū)雨季后期,土壤情好,地溫高,高溫暴曬季節(jié)已過,天氣開始涼爽,高生長已經(jīng)停止,根系生長快,縮短了栽植后根系的恢復(fù)時間,成活率最高。因此,榆林沙區(qū)樟子松栽植時間選擇在雨季后期的9上旬至10月上旬,能避開干旱多風(fēng)的春季和高溫暴曬的夏季,能有效提高造林成活率。
2.3.2立地條件選擇。樟子松是適應(yīng)性很強的樹種,但是對于不同立地條件的反應(yīng)敏感,在不同立地條件下生長顯著不同,不同沙丘部位其生長有明顯差異(表4)。由表4可知,在沙丘不同部位,其生長差異顯著,迎風(fēng)坡上部生長最差,丘間地生長最好。因在不同沙丘部位受風(fēng)蝕程度不同,迎風(fēng)坡上部風(fēng)蝕最嚴重,使其保存率最低,生長最差。丘間地遭受風(fēng)蝕程度最小,因此樟子松生長最好,保存率最高。因此,榆林沙區(qū)樟子松造林應(yīng)選擇在丘間地與迎風(fēng)坡下部,能有效提高沙區(qū)造林成活率和保存率,有利于樟子松健康生長。
3討論
根據(jù)榆林沙區(qū)的氣候條件、樟子松生長物候期和連年高生長觀測分析,榆林沙區(qū)年平均氣溫高于紅花爾基,物候期早于紅花爾基,物候期能隨環(huán)境條件改變而改變,生長正常;雖然樟子松在紅花爾基水分利用率高于榆林沙區(qū),但毛烏素沙地榆林沙區(qū)降水量( 以上)高于紅花爾基,因此榆林沙區(qū)樟子松連年高生長明顯高于天然分布區(qū)紅花爾基。樟子松在榆林沙區(qū)經(jīng)過近60年的引種試驗、擴大試驗、大面積推廣造林,截至目前樟子松在榆林沙區(qū)生長表現(xiàn)良好,只是在其自然結(jié)種、更新和撫育方面有待進行進一步研究。
榆林沙區(qū)屬干旱半干旱草原地帶,年降水量分布不均,主要集中在7一9月,而其余月份的降雨量不到年均降雨量的3 0 %" ,在植被稀少的流動沙地,除 的干沙層外,土壤含水率穩(wěn)定在 2 . 2 % 。沙區(qū)夏季高溫干旱,1995年5—7月無有效降雨,造成部分沙區(qū)適生灌木林枝葉萎蔫,甚至部分枝條枯死,因此干旱缺水是制約沙區(qū)植物生存的主要因素[],因此榆林沙區(qū)植被恢復(fù)應(yīng)以沙生灌木為主,適量栽植喬木。樟子松成功引入榆林沙區(qū),根據(jù)多年來造林成效、適生環(huán)境和氣候條件研究分析,在固定、半固定灌木林沙地造林,其株行距應(yīng)為"
",即330株"
"[12],能夠起到提高沙區(qū)林分質(zhì)量,豐富沙區(qū)植物多樣性的作用;根據(jù)榆林沙區(qū)的氣候、環(huán)境條件試驗分析,樟子松造林時間應(yīng)選擇在春季和雨季,立地條件選擇在丘間地和迎風(fēng)坡上部,能有效提高樟子松造林成活率和保存率。
4小結(jié)
(1)樟子松是適應(yīng)性很強的針葉樹種,對環(huán)境條件要求不苛刻,抗逆性強,但是對于環(huán)境條件變化反應(yīng)敏感,在毛烏素沙地榆林沙區(qū)平均氣溫高于原天然分布區(qū)的條件下,物候期明顯大幅提前,連年高生長量均大于天然分布區(qū)紅花爾基。
(2)對樟子松適生環(huán)境、氣候條件分析可知,樟子松在榆林沙區(qū)生長良好,今后仍是榆林沙區(qū)的主要造林樹種,在沙區(qū)半固定、固定灌木林地提質(zhì)增效,提高沙地林分質(zhì)量及豐富沙地生物多樣性等方面發(fā)揮著重要作用。
(3)樟子松在榆林沙區(qū)適宜造林時間為3月上旬至4月上旬和雨季的9上旬至10月上旬,造林立地條件選擇在丘間地和迎風(fēng)坡下部,能有效提高造林成活率和保存率。
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