鄭智禮
(山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012)
·調(diào)查分析·
山西鄉(xiāng)土青楊派楊樹資源及其應(yīng)用
鄭智禮
(山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012)
筆者闡述了山西主要鄉(xiāng)土青楊派楊樹小葉楊、青楊、小青楊在山西省的分布、生物學(xué)特性,及其在山西省的應(yīng)用情況,分析了鄉(xiāng)土青楊派楊樹在應(yīng)用中存在的問題,為今后山西鄉(xiāng)土青楊派楊樹的應(yīng)用提出了建議。
山西??;鄉(xiāng)土樹種;青楊派楊樹;分布;應(yīng)用
青楊派是楊屬的5個派之一,也是楊屬中最大的1個派,主要分布于東亞和北美洲,歐洲沒有原產(chǎn)種的分布。我國鄉(xiāng)土栽培和引種的青楊派楊樹共有37種(含1雜交種)、29變種、11變型,從寒溫帶針葉林區(qū)到亞熱帶常綠闊葉林區(qū)均有分布。在寒溫帶針葉林區(qū)最北部分布有黑龍江楊、興安楊、甜楊,溫帶針葉林區(qū)分布有大青楊,溫帶落葉闊葉混交林區(qū)分布有小葉楊、青楊、梧桐楊、冬瓜楊等。山西省是我國青楊派楊樹的主要分布區(qū)之一。
山西省鄉(xiāng)土青楊派楊樹主要有小葉楊(Populussimonii)、青楊(Populuscathayana)和小青楊(Populuspseudo-simonii),這些樹種均能適應(yīng)山西省的氣候類型,生長情況良好,具有良好的抗逆性。另外,在山西省也分布著少量冬瓜楊(Populuspurdomii)、遼楊(Populusmaximowiczii)和青毛楊(Populusshanxienis)。
1.1 小葉楊
小葉楊為喬木,樹高20 m,樹冠長圓形。樹皮灰綠色,老時暗灰色,溝裂。幼樹小枝及萌生枝有棱,紅褐色,后變黃褐色,無毛,分枝多而密。葉菱狀卵形、菱形或橢圓形,中部以上較寬,先端較尖或急尖,基部楔形或?qū)捫ㄐ危吘壠秸?,具?xì)鋸齒,無毛,上面淡綠色,下面灰綠色或微白,葉柄圓柱形。小葉楊在山西省西部和北部丘陵溝壑區(qū)、緩坡丘陵區(qū)以及平川最為常見,生長速度中等,抗寒、抗旱、抗風(fēng)沙性較強(qiáng),是山西省優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種之一。
1.1.1 分布
小葉楊在山西省從南到北均有分布,既有人工栽培的,也有天然次生的,以大同、朔州、忻州、呂梁地區(qū)分布最多。其垂直分布范圍很廣,在海拔1 000 m以下的平原地區(qū)和海拔1 500 m以下的黃土丘陵區(qū)生長良好,可認(rèn)為這類地區(qū)是小葉楊的垂直適生地帶。
1.1.2 生物學(xué)特性
小葉楊可耐-36 ℃的低溫環(huán)境,耐輕鹽堿,中、重鹽堿條件下難以成活。土壤含鹽量小于3%,pH值小于8.4的情況下可正常生長,否則生長會受到抑制,甚至不能成活。小葉楊是楊樹中壽命較長的樹種,孤立木的壽命可達(dá)400 a.
山西省北部的楊樹品種,早春容易發(fā)生干梢現(xiàn)象(生理干旱),但小葉楊很少出現(xiàn)干梢現(xiàn)象。據(jù)觀察,大部分地區(qū)小葉楊發(fā)葉期為4月上旬至中旬,8月中旬形成頂芽,落葉期為9月下旬至10月中旬,2次高生長的情況極少出現(xiàn)。小葉楊的封頂時間受當(dāng)年氣候條件和立地條件的影響明顯(如果夏季雨量偏少,7月即開始形成頂芽;在立地條件較差的風(fēng)積沙梁,6月下旬即可形成頂芽)。小葉楊的側(cè)芽比頂芽提前數(shù)日至數(shù)周形成,除苗圃插條苗外,一般側(cè)芽當(dāng)年不萌發(fā)。
小葉楊人工林的生長過程因繁殖方法、造林密度和立地條件不同而異。用插條方法營造的小葉楊人工林,高生長旺盛期在5 a~19 a;用實(shí)生苗營造的人工林,高生長旺盛期在5 a~22 a,胸徑生長旺盛期在5 a~30 a.實(shí)生林樹高、胸徑生長旺盛期的開始時間與無性繁殖林大致相同,但實(shí)生林生長旺盛期持續(xù)時間較久。一些地方經(jīng)營小葉楊人工幼林常采取平茬復(fù)壯的技術(shù)措施,使小葉楊提前進(jìn)入生長旺盛期。
小葉楊可在干旱、濕潤等各種環(huán)境下生長,但對水分狀況的反應(yīng)很敏感。山西省種質(zhì)資源普查結(jié)果顯示,同樣27年生的林分,在水分條件較好的情況下可以成檁材,在干旱條件下則只能成小椽材,兩者生長量相差30余倍。
初植密度大不利于小葉楊個體生長。初植密度較小時,林木的個體材積較大,但幼齡期和中齡初期,單位蓄積量低。中齡林中后期以后,初植密度小的林分單位面積蓄積量會逐漸超過初植密度大的林分。至主伐期前,稀植林分的蓄積量則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過密植林分。
1.2 青楊
青楊為喬木,樹高可達(dá)30 m,樹冠闊卵形。樹干通直,樹皮灰綠色,光滑,老時暗灰色,溝裂。小枝圓柱形,有時具棱角,灰綠色,無毛。短枝葉橢圓狀卵形,長5 cm~10 cm,寬3 cm~5 cm,最寬處在中部以下,先端漸尖或尖,基部圓形、楔形或?qū)捫ㄐ?,邊緣具腺狀圓鋸齒,上面亮綠色,下面綠白色,葉脈兩面隆起,葉柄長5 cm~7 cm,無毛或微有毛。長枝葉或萌生枝葉較大,卵狀長圓形,長10 cm~20 cm,基部微心形,葉柄柱形,長1 cm~2 cm,無毛。雄花序長5 cm~6 cm,苞片條裂,雌花序長4 cm~5 cm.果穗長10 cm~15 cm,果卵圓形,長6 mm~9 mm,3瓣裂?;ㄆ?月至5月,果期5月至7月。青楊為森林草原偏濕生發(fā)育型樹種,是我國的特產(chǎn)樹種,是山西省的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種。
1.2.1 分布
山西省青楊分布范圍很廣,海拔800 m~2 000 m的溝谷、山坡中下部和河灘兩岸為其主要分布區(qū)。如,忻州市忻府區(qū)牧馬河上游,靈丘縣唐河上游,右玉縣老虎坪,安澤縣,泗水縣,靜樂縣碾河上游,交城縣文峪河中上游,岢嵐縣嵐漪河流域,興縣蔚汾河流域,原平縣、代縣、繁峙縣的滹沱河兩岸,榆社縣、屯留縣的濁漳河中上游以及海拔1 200 m以上的太岳山河谷兩側(cè)均有青楊分布。以五臺縣清水河流域生長最多,多為條狀或塊狀小片林。在不同氣候和地理環(huán)境條件下生長的青楊,其形態(tài)變異很大,產(chǎn)生了許多自然類型。如,五臺青楊中的圓果青楊(果圓形,似桃狀,長6 cm~8 cm,4裂)和長果青楊(果長卵形),以及生長在忻州市牛尾莊的牛尾青楊和五臺縣清水河流域的耿鎮(zhèn)青楊等。
1.2.2 生物學(xué)特性
青楊喜陰濕環(huán)境,也有一定的耐干旱性,較耐寒冷,在溫度過高的山西省南部平川地區(qū)生長不良。各山區(qū)天然青楊林多生長在溝谷及兩側(cè)階地、坡麓,在坡上部和山頂很少分布有成片的天然青楊林。山西省青楊林的分布區(qū)域大多為花崗巖、片麻巖土石山區(qū),少數(shù)為石灰?guī)r山地;土壤多為坡積、洪積母質(zhì)上發(fā)育的,肥沃濕潤的山地褐土、淋溶褐土,pH值6.5~7.0;年降水量400 mm~700 mm,年平均氣溫2.0 ℃~9.4 ℃,無霜期116 d~160 d,個別分布區(qū)無霜期達(dá)170 d.
青楊生長較快,五臺縣清水河沖積沙壤土上生長的18年生青楊林平均樹高可達(dá)19.4 m,胸徑43.0 cm,單株材積1.463 8 m3.關(guān)帝山后坪村生長的20年生青楊林,平均樹高15.1 m,胸徑19.2 cm,單株材積0.183 6 m3.但粘重土壤上生長的25年生青楊林平均樹高只有12.0 m,胸徑14.0 cm,單株材積0.077 6 m3.正常條件下,青楊樹高速生期在3 a~10 a之間,胸徑速生期在5 a~15 a之間,材積速生期在10 a~20 a之間。
1.3 小青楊
小青楊為喬木,樹高20 m,樹冠廣卵形,樹皮灰白色,老時淺溝裂。幼枝灰綠色有棱,萌生枝棱更明顯。葉菱狀橢圓形或菱狀卵圓形,稀菱狀披針形。葉長4 cm~9 cm,寬2 cm~5 cm,最寬處在葉的中部,先端漸尖或短漸尖,基部楔形或廣楔形,邊緣具細(xì)密、上下交錯的鋸齒,有綠毛。葉柄微扁,長1.5 cm~5.0 cm.與青楊相比葉較窄。不同于小葉楊的是樹皮色較淺,裂溝亦淺,枝粗而疏。小青楊是小葉楊與青楊之間的天然雜種,樹干通直圓滿,生長迅速,易繁殖,適應(yīng)性強(qiáng),分布廣,是用材林、防護(hù)林、四旁綠化的重要樹種。
1.3.1 分布
小青楊在山西省分布于中條山區(qū)沁水縣下川鄉(xiāng),呂梁地區(qū)以北的山區(qū),以及太原、古交、忻州等地。生于海拔1 600 m以下的山坡、山溝或河流兩岸及黃土丘陵溝壑區(qū),亦常被植于渠旁、田旁、路邊、沙丘等處。
1.3.2 生物學(xué)特性
小青楊喜光,對寒冷和干旱氣候有較強(qiáng)的適應(yīng)性,能耐-39.6 ℃低溫。在年降水量410 mm~540 mm,蒸發(fā)量913 mm~1 918 mm的條件下可正常生長。喜深厚濕潤土壤,稍耐堿性,在pH值7.5~8.1的條件下能正常生長。早期生長快,深根性,須根、側(cè)根十分發(fā)達(dá)。在一般條件下,4 a~8 a為樹高速生期,6 a~10 a是胸徑速生期,12 a后樹高、胸徑生長速度開始下降。立地條件不同,小青楊的生長高峰期也不同,立地條件好的地方其生長高峰期可延長2 a~3 a.
20世紀(jì)50年代至70年代,青楊派楊樹在山西省被大量種植。小葉楊是當(dāng)時的主要造林樹種,在山西省南部和中部以四旁栽植為主,北部和西部以人工林居多,但在山西省北部營造的大面積小葉楊農(nóng)田防護(hù)林生長較慢。桑干河一級階地多為沖積土壤,肥力較高,地下水位2 m~4 m,小葉楊生長比較正常,27年生平均樹高達(dá)到17.1 m,胸徑21.3 cm,單株材積0.274 m3,蓄積量271.9 m3/hm2.而在平川沙荒或風(fēng)積沙梁,由于土壤瘠薄,有機(jī)質(zhì)含量小于0.5%,地下水位低,小葉楊不能從土壤中吸取充足的養(yǎng)分和水分,所以生長十分緩慢,形成了成林不成材的“小老樹”。從70年代開始,小葉楊“小老樹”被大規(guī)模改造,通過采取疏伐、中耕、修枝、病蟲害防治等措施來提高其生長量,對立地條件較好的中、幼齡林產(chǎn)生了較好的效果,擴(kuò)大了保留林木的營養(yǎng)面積,水分供應(yīng)也有了相應(yīng)的改善,病蟲害得到了抑制,林木生長量提高了30%~50%.
青楊在山西省的栽植也很廣泛,主要在淺山區(qū)的溝谷、河流沿岸、村莊、路旁。以靈丘、五臺、原平、忻州、榆社、安澤等縣的栽植面積最大,株數(shù)最多。這些地區(qū)氣候、土壤、水分條件比較適宜,青楊生長良好。山西省北部平川風(fēng)沙區(qū)在營造農(nóng)田防護(hù)林時曾引種栽植青楊,但由于土壤干旱瘠薄,生長十分緩慢,20年生樹高6 m~7 m,胸徑6 cm~8 cm,成為青楊“小老樹”。
小青楊主要栽植在山西省忻州、朔州和大同所轄縣區(qū)。太原市栽植的8年生小青楊樹高11.4 m,胸徑13.1 cm;忻州市西部栽植的15年生小青楊樹高17.2 m,胸徑23.4 cm.
20世紀(jì)70年代中期以后,小葉楊等鄉(xiāng)土青楊派樹種的造林面積銳減。
3.1 楊樹新品種的推廣
20世紀(jì)70年代后培育和引進(jìn)了一些楊樹新品種,這些新品種的速生性使其得到推廣,鄉(xiāng)土青楊派楊樹樹種的應(yīng)用減少。
3.2 缺乏積極性
20世紀(jì)50年代至60年代,我國造林技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,立地類型劃分不夠詳細(xì),可用的造林材料也不多。當(dāng)時成片營造的青楊派楊樹林,由于沒有做到適地適樹,長勢較差,逐步演變成“小老樹”。盡管這些“小老樹”發(fā)揮了很大的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,但林分質(zhì)量差,使人們喪失了造林的積極性。
3.3 認(rèn)識不夠
目前,鄉(xiāng)土楊樹資源的價值沒有被人們普遍認(rèn)識和接受,鄉(xiāng)土青楊派楊樹基因資源沒能得到有效保護(hù)。關(guān)于楊樹的科研方向主要集中于通過采用黑楊派種內(nèi)雜交來提高楊樹的速生性和材質(zhì),而對生長緩慢的鄉(xiāng)土樹種資源不夠重視。
3.4 蟲害嚴(yán)重
青楊派楊樹很容易遭受青楊天牛的危害,尤其是生長不良的大面積純林。青楊天牛主要危害楊樹細(xì)枝,蟲口密度大,很難防治。在山西省北部經(jīng)??梢钥吹绞芮鄺钐炫N:Φ南瘛疤呛J”的楊樹枝條。
4.1 建立鄉(xiāng)土青楊派楊樹基因資源保存圃
異地建立鄉(xiāng)土青楊派楊樹基因資源保存圃,以便作為人工雜交的親本,選育適合當(dāng)?shù)氐钠贩N。
4.2 開展鄉(xiāng)土青楊派楊樹選優(yōu)工作
在鄉(xiāng)土青楊派楊樹分布區(qū)選擇生長量大、冠形好、抗病蟲的優(yōu)樹,培育遺傳穩(wěn)定的優(yōu)樹無性系。
4.3 開展青楊種源試驗(yàn)
將山西省各地的青楊收集起來,測試各地青楊的地理變異情況,為不同地區(qū)確定適宜的造林種源。
4.4 開展派間雜交工作
以鄉(xiāng)土青楊派楊樹為親本,進(jìn)行派間雜交,尤其是青楊派與胡楊的雜交,選育出適宜山西省的優(yōu)良品種。
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2016-05-15
山西省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目
鄭智禮(1967— ),男,山西大同人,1989年畢業(yè)于北京林業(yè)大學(xué),高級工程師。
S792.11
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1007-726X(2016)04- 0033- 03