陳興玲,李 麗,黃宇松
(長春市林業(yè)科學(xué)研究院,吉林 長春 130117)
長白松Pinussylvestrisvar.sylvestriformis,又名美人松,是歐洲赤松分布最東的一個地理變種,僅分布于長白山北坡,對研究松屬地理分布,種的變異與演化有重要的意義。長白松是該地區(qū)針葉樹中較好的造林樹種,它生長較快,樹干通直,材質(zhì)優(yōu)良,樹姿優(yōu)美,耐寒、耐干燥、耐瘠薄土壤,適應(yīng)性較強,有很高的觀賞價值和經(jīng)濟(jì)價值。長白松自然分布范圍極窄,處于長白山暗針葉林帶和針闊紅松混交林帶的接壤處。垂直分布于海拔630 ~ 1 400 m之間。目前尚存的天然純林面積很小,約200 hm2左右。被定為國家Ⅰ級重點保護(hù)野生植物(國務(wù)院1999年8月4日批準(zhǔn))。在長白山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)主要采取了加強管理,保護(hù)幼樹,促進(jìn)自然更新等措施,長白松得到了有力的保護(hù),吉林省二道白河鎮(zhèn)現(xiàn)已育成大面積長白松人工林。
研究林木的生長規(guī)律,不僅可以了解樹種的生長過程,對立地條件的適應(yīng)程度,而且能夠為評價林分生長和生態(tài)效應(yīng)、制定有關(guān)的撫育管理、生產(chǎn)經(jīng)營措施提供依據(jù),能夠加強瀕危樹種保護(hù),更主要的是對有關(guān)樹種天然林恢復(fù)及混交樹種配置具有十分重要的意義。為更好地對長白松實施遷地保護(hù)和開發(fā)利用,我們于1984年進(jìn)行了引種試驗,多年來對引種的長白松進(jìn)行了持續(xù)的觀測。本研究對現(xiàn)存的長白松林開展了細(xì)致的調(diào)查,分析了長白松29年來的生長發(fā)育規(guī)律,為樹種確定最優(yōu)立地條件,種質(zhì)資源的保存、利用和繁育提供科學(xué)依據(jù)。
試驗地位于吉林省長春森林植物園,東經(jīng)125°21′,北緯43°52′,屬長白山余脈向松遼平原過渡的低山丘陵地帶,坡度5°~52°,海拔295 m,氣候類型屬于溫帶半濕潤性氣候向溫帶半干燥性氣候過度類型。年平均氣溫4.80 ℃,10 ℃以上積溫2 950 ℃,1月份平均最低氣溫-22.4 ℃,極端最低氣溫-36.5 ℃,7月份平均最高氣溫28.3 ℃;年均降水量645.3 mm,蒸發(fā)量1 719.3 mm,平均相對溫度69%;年平均日照時數(shù)2 641 h,無霜期145 d。試驗地面積l.2 hm2,土壤類型為暗棕色森林土,土層厚度30 cm,pH值5.6,有機質(zhì)含量0.655%。
1984年我們從吉林省安圖縣引進(jìn)了2 a生長白松苗3 000株,栽植前實測了苗木的地徑和苗高,平均地徑0.38 cm,平均苗高15.5 cm,水浸24 h后,分三個密度,兩次重復(fù),采用靠壁植苗方法進(jìn)行造林,當(dāng)年秋調(diào)查,成活率為88.5%。栽后進(jìn)行除草、松土等常規(guī)撫育管理。
2013年,通過對長白松林分全面踏勘后,進(jìn)行林分常規(guī)調(diào)查,每木檢尺,實測樹高、胸徑和地徑,計算平均樹高和平均胸徑,按照平均樹高和胸徑,選取標(biāo)準(zhǔn)木2株,采用“樹干解析”法進(jìn)行樹干解析,分析標(biāo)準(zhǔn)木的胸徑、樹高和材積的生長過程,研究長白松的生長規(guī)律,樹干解析的具體方法參見《測樹學(xué)》。解析木采用1 m區(qū)分段,5 a為一齡級。
解析木分析采用郭聃、劉盛等2001年編寫的樹干解析程序進(jìn)行,并繪制樹干縱剖面圖。胸徑、樹高和材積的生長過程、連年生長量和平均生長量分析及比較,用Excel作圖。
經(jīng)測定,到2013年生長29年的長白松人工林郁閉度0.73,林下層灌木高度1.5 m、草本植物相對蓋度為30%,樹木生長正常,平均胸徑和地徑已經(jīng)分別達(dá)到17.1 cm和22.1 cm,極少發(fā)現(xiàn)禿頂、干枝、因病蟲害死亡等非正常現(xiàn)象,表明長白松適于在長春地區(qū)人工造林,且為優(yōu)良造林樹種。
用去皮的長白松,測量其胸徑平均生長量、連年生長量和總生長量,以及胸徑生長率隨樹齡的變化規(guī)律如圖1、2所示。
圖1 去皮胸徑生長曲線
圖2 去皮胸徑總生長曲線
從圖1、2可以看到,長白松胸徑總生長量呈逐年上升趨勢;胸徑連年生長量在樹齡15 a達(dá)到最大值0.814,之后呈逐年下降趨勢;胸徑平均生長量呈逐年上升趨勢,其中樹齡15 a前生長較快,后期雖呈上升趨勢,但趨于平緩;而胸徑生長率同連年生長量有同樣的趨勢,在樹齡15 a時達(dá)到最大值0.124,之后呈逐年下降趨勢??梢?,樹齡15 a是長白松胸徑生長的最旺盛時期。
同樣用樹高的平均生長量、連年生長量和總生長量,以及樹高的生長率研究其隨樹齡的變化規(guī)律。結(jié)果如圖3、4所示。
從圖3、4可以看到,長白松樹高總生長量呈逐年上升趨勢;樹高連年生長量在樹齡10 a達(dá)到最大值0.65,之后出現(xiàn)下降趨勢,在樹齡25 a時又出現(xiàn)一次樹高生長的高峰期,連年生長量為0.548;樹高平均生長量在樹齡10 a達(dá)到最大值0.475,后趨于平穩(wěn),在樹齡20 a時略有下降;樹高生長率呈逐年下降趨勢,在15 a達(dá)到較低值0.622,之后趨于平穩(wěn)??梢姡L白松在樹齡10 a和25 a出現(xiàn)兩次樹高生長旺盛時期。
圖3 樹高生長曲線
圖4 樹高總生長曲線
根據(jù)樹木材積計算公式V=g13Hf13(其中g(shù)13表示胸徑,H樹高,f13為形數(shù))。用樹木的材積平均生長量、連年生長量和總生長量,以及材積的生長率研究其隨樹齡的變化規(guī)律。結(jié)果如圖5、6。
圖5 去皮材積生長曲線
從圖5、6可以看到,長白松材積的平均生長量、連年生長量和總生長量均呈逐年上升的趨勢,可見長白松材積的平均生長量和連年生長量在27 a樹齡時沒有出現(xiàn)峰值,仍保持旺盛的生命力,還有進(jìn)一步增長的可能;而材積生長率呈逐年下降趨勢。
圖6 去皮材積總生長量和生長率曲線
(1)通過對長白松的引種試驗發(fā)現(xiàn),該樹種移栽成活率為88.5%,29 a生長白松平均胸徑和地徑已經(jīng)分別達(dá)到17.1 cm和22.1 cm,樹木生長正常,極少發(fā)現(xiàn)禿頂、干枝、因病蟲害死亡等非正?,F(xiàn)象,表明長白松適于在長春地區(qū)人工造林,且為優(yōu)良造林樹種。
(2)長白松胸徑生長的速生期出現(xiàn)在樹齡15 a,后期胸徑平均生長量雖呈上升趨勢,但趨于平緩,可見,樹齡15 a以前是長白松胸徑生長的最旺盛時期。
(3)長白松樹高連年生長量在樹齡10 a達(dá)到最大值0.65,之后出現(xiàn)下降趨勢,在樹齡25 a時又出現(xiàn)一次樹高生長的高峰期,連年生長量為0.548,可見,在樹齡10 a和25 a分別是是長白松樹高生長旺盛時期。
(4)長白松材積生長量均呈逐年上升的趨勢,長白松材積的平均生長量和連年生長量在27 a樹齡時沒有出現(xiàn)峰值,可見仍保持旺盛的生命力,還有進(jìn)一步增長的可能。
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