陳志剛
摘 要:該文主要對(duì)油松幼苗天然更新的影響因素進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的對(duì)策建議。
關(guān)鍵詞:油松幼苗;天然更新;影響因素
中圖分類號(hào) S79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2014)22-105-02
油松為我國(guó)特有樹種,具有發(fā)達(dá)的根系以及較強(qiáng)的抗旱、抗寒能力,是主要的成林樹種之一。華北地區(qū)存在著大量的油松人工林,雖然油松具有很強(qiáng)的天然落種和自然出苗能力,但是部分油松人工林很難完成建群和自我更新[1]。人工林的更新是維持人工林的穩(wěn)態(tài)和發(fā)展的基礎(chǔ),森林天然更新是森林自我繁衍和恢復(fù)的主要途徑,而天然更新的必要條件是有充足的具有生命力的種子和有利于種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的環(huán)境條件。本文通過(guò)對(duì)影響油松幼苗天然更新的環(huán)境因素和人為因素進(jìn)行探討,以探索適合油松天然更新的條件。
1 環(huán)境因素對(duì)油松幼苗天然更新的影響
森林植物間的化感作用逐漸受到林業(yè)工作者的重視,關(guān)于化感作用的研究已經(jīng)從單純對(duì)化感作用的描述和證實(shí),發(fā)展到對(duì)化感作用機(jī)制的深入研究。植物化感作用最開始的定義是指植物通過(guò)向環(huán)境釋放特定的次生物質(zhì),從而對(duì)鄰近其它植物(含微生物及其自身)的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生的有益或有害的影響。當(dāng)前,植物化感作用研究,事實(shí)上已擴(kuò)展到以植物為中心的一切有機(jī)體及環(huán)境間通過(guò)化學(xué)物質(zhì)為媒介的化學(xué)相互作用。油松幼苗對(duì)化感作用的主要生理機(jī)制體現(xiàn)為油松的光合作用[2]。林分下都存在地被物,如草本、灌木、枯落物及半枯落物等,地被物的數(shù)量和水浸濃度對(duì)油松幼苗的光合作用有著極大的影響,這直接影響到油松天然更新的能力[3]。已有研究表明,純林和混交林中枯落葉、半分解枯落葉及表層土壤水浸液對(duì)油松幼苗高生長(zhǎng)、葉綠素含量(尤其是葉綠素a含量)、凈光合速率均有顯著影響,一般表現(xiàn)為高濃度抑制或降低光合速率,低濃度無(wú)作用甚至促進(jìn)光合作用。
地被物中的草本和灌木也對(duì)油松幼苗天然更新有著影響。幼苗未形成完整的根系,養(yǎng)分吸收和呼吸能力較弱,地被物對(duì)土壤養(yǎng)分、水分,地表光照和地表植被的改變,進(jìn)而影響到油松幼苗的生長(zhǎng)能力。有數(shù)據(jù)表明:凋落物厚度大于3cm時(shí),種子萌發(fā)率會(huì)受到極大的影響。這是因?yàn)榈蚵湮镞^(guò)厚,阻隔了種子與地面的接觸,即使萌發(fā)的種子也需要克服很大的阻力才能穿過(guò)凋落物,這個(gè)過(guò)程會(huì)耗盡種子貯存的能量;另外,凋落物減小了日溫差[4],一方面凋落物阻截了種子接收到的太陽(yáng)輻射,起到了保涼作用,另一方面,又阻隔土壤與外界空氣的熱交換,造成保溫作用??梢?jiàn),凋落物主要是通過(guò)改變溫度的方式,延遲了種子的萌發(fā)時(shí)間,降低了種子的萌發(fā)率;同時(shí)凋落物改變了地表接收到的光照強(qiáng)度和光譜成分,而油松種子需要一定的PPFD和Pfr才能正常萌發(fā)和生長(zhǎng)。這也導(dǎo)致油松幼苗光合速率的下降。而較薄的凋落物會(huì)增加土壤中水分的儲(chǔ)存和養(yǎng)分的維持。同時(shí)也有實(shí)驗(yàn)表明,凋落物的覆蓋會(huì)減少草本植物的入侵,從而可以減少草本植物與油松幼苗爭(zhēng)奪養(yǎng)分,更有利于油松的萌發(fā)生長(zhǎng)。
2 人為因素對(duì)油松幼苗天然更新的影響
純?nèi)斯ず图兲烊坏纳侄疾皇亲詈玫纳?,適合的人工作業(yè)是保證人工林穩(wěn)定和人工林天然更新的基礎(chǔ)。油松林下存在大量的油松幼苗,這為油松林天然更新打下了基礎(chǔ),但是幼苗通常長(zhǎng)勢(shì)不好。一方面,在林下環(huán)境因素的綜合作用,幼苗通常聚集存在,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)激烈;另一方面,林下幼苗根系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,根系較淺,不利于養(yǎng)分的吸收、利用。因此,通常對(duì)油松人工林下的幼苗進(jìn)行撫育間伐,對(duì)幼苗進(jìn)行有選擇性保留,淘汰生長(zhǎng)質(zhì)量差的幼苗,減少種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)撫育間伐也有助于提高土壤養(yǎng)分,促進(jìn)幼苗生根。間伐形成的林窗大小、坡向影響了林窗中心的光照強(qiáng)度,進(jìn)而影響了林窗內(nèi)的微環(huán)境,如空氣濕度、溫度、土壤特性及枯落物分解速度等[5]。林窗地表微氣候的改變引起了土壤養(yǎng)分的改變,微氣候的改變提高了氧化還原酶系和水解酶系的酶活性,促進(jìn)了微生物活性,加快了凋落物分解,提高了土壤養(yǎng)分分解效率。此外,森林撫育作業(yè)減少了單位株數(shù),降低了幼苗周圍樹木對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收,進(jìn)一步提高了土壤資源的有效性,而油松會(huì)通過(guò)對(duì)根系的調(diào)整實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的高效利用。因此,撫育間伐有利于幼苗根系的發(fā)展,形成空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的根系,促進(jìn)幼樹生長(zhǎng)發(fā)育。陰坡的土壤溫度低、土壤含水率高,有利于土壤養(yǎng)分的積累,因此可以采取高強(qiáng)度間伐創(chuàng)造林窗為種群更新提供空間。而陽(yáng)坡的(下轉(zhuǎn)150頁(yè))(上接105頁(yè))光照強(qiáng)度大,年輻射量、氣溫和土壤溫度相比陰坡更高,水分極易流失,同時(shí)土壤中速效鉀常以離子狀態(tài)存在,陽(yáng)坡中速效鉀也會(huì)有所損失,因此,陽(yáng)坡不宜進(jìn)行強(qiáng)度過(guò)大的間伐。
3 結(jié)論
油松幼苗天然更新同時(shí)受到了環(huán)境和人為活動(dòng)的影響。研究表明,低于3cm的凋落物和較低的水浸濃度,會(huì)對(duì)油松幼苗的萌發(fā)生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用,這主要是因?yàn)樨S富的掉落物為土壤和幼苗提供了足夠的養(yǎng)分,加快了根系的生長(zhǎng),并形成了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。對(duì)于林下的灌木、草本,應(yīng)適當(dāng)?shù)娜藶檫M(jìn)行去除,提升幼苗光合作用;這樣也能降低灌木草本的入侵,減少了其他草本植物與幼苗對(duì)養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)。純林或者混交林下的油松幼苗也受到周邊立木的影響,因此需要對(duì)林分進(jìn)行合理的撫育措施,建立大小不同的林窗,改善林窗微氣候,為幼苗的天然更新創(chuàng)造條件。林窗的大小應(yīng)當(dāng)根據(jù)坡向等因素綜合分析,陽(yáng)坡不適宜營(yíng)造較大的林窗,陰坡可以進(jìn)行強(qiáng)度稍大的間伐。
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