西寧地區(qū)河谷青楊人工林調(diào)查研究

何海燕

(青海省海東市樂都區(qū)林業(yè)局，青海 海東 810700)

1 調(diào)查地區(qū)自然概況

調(diào)查地點在西寧市郊樂家灣、曹家寨、湟水干流南岸，海拔高2 244 m，青楊人工林即分布于河谷及其1級階地上。年平均溫度5．4 ℃，年降水量372．4 mm， 年平均蒸發(fā)量1 619． 7mm，一般初霜期10月上旬，終霜期5月下旬，全年無霜期145 d。

階地土壤主要是在黃土母質(zhì)上發(fā)育的沖積灰鈣土，谷地主要是在卵石灘上堆積的砂土沖積物。常見植物有薹草(Carexatrofusca，C．s,elennophylla等)、馬氏蒿(Aftemisiamatlfaldii)、 冰草(Agropyroncristatum)等。

2 調(diào)查方法

調(diào)查的青楊人工林是用插干法營造的。干條長2 m左右，挖坑定植，栽深約50 cm。株行距有2 m×2 m和2 m×1．5 m兩種，由于陸續(xù)零星砍伐有不同程度的缺株。調(diào)查時，在不同地形部位分別設(shè)置0．1 hm2的標準地，分別編號為N63-10(極厚沖積土階地)、N63-2(厚沙土有間層河灘)、N63-3(薄沙土有間層河灘)、N63-4(薄沙土無間層河灘)。進行每木檢尺，伐倒標準木。每公頃蓄積按現(xiàn)有株數(shù)計算，林齡不包括原干條年齡。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同林地類型青楊的生產(chǎn)比較

從表1可以看出，在熱量、日照條件相同的河谷地區(qū)，立地條件的差異，對青楊人工林的生長產(chǎn)生決定性的影響。階地上23年生青楊，每公頃材積年平均生長量高達35 m3，而河灘19～23年生青楊，材積年平均生長量在1．4～26 m3?hm-2之間。63—2號樣地單位面積株數(shù)和年齡與63—40號樣地相同，每公頃蓄積量低36．7%，年平均生長量僅及73．2%；63—3號樣地與63—10號樣地年齡相差3 a，株數(shù)少不到一半，而每公頃蓄積相差29倍，年平均生長量僅及3．9%；63—4號樣地與63—1 0號樣地年齡相差2 a，株數(shù)超過100株，而每公頃蓄積相差12倍，年平均生長量僅及8．7%。同樣是河灘林，6 3—3號與63—4號樣地每公頃蓄積量，為63-2號樣地的4.4%和10.9%，差別懸殊。

表1 不同林地類型青揚人工林的生長

很明顯，形成這種差別的原因，是不同林地類型土壤肥力水平，不同的必然結(jié)果。1級階地(63-10號樣地)為沙黏壤土，土層深厚濕潤，既能承接2級以上階地來水，保水能力也強，0～200 cm深度平均含水率17.9%，質(zhì)地疏松，土壤平均容量1．3 g?cm-3左右，通氣性較好，為根系發(fā)育創(chuàng)造極為良好的條件，從而促進了林木生長。

63—2號樣地位于厚層沙土有間層的河床旁河漫灘，這一類河灘間常有洪水漫淤，卵石層上經(jīng)過多次堆積過程，表層沙土和有機質(zhì)間層厚達46 cm，地下水位高達94 cm，水位經(jīng)常變動，土壤營養(yǎng)物質(zhì)和新鮮氧氣得到更替，水肥條件和通氣性較好，楊樹生長僅次于1級階地，材積年平均生長量可列入速生高產(chǎn)林類型。63—3號樣地位于薄沙土間層的近階地河灘，表層沙土厚僅5 cm，5～30 cm含石量達15%，30 cm以下即是26 cm厚的卵石層，整個根系分布范圍土少石多。地下水位1．2 m左右，并有階地來水，土壤平均含水率13．3%，林地相當濕潤，但細土過少，根系發(fā)育受到阻礙，地上部分生長衰弱。 63—4號樣地位于無沙土間層的中部河灘，沙土層厚13 cm，間有大塊卵石，13 cm以下完全是卵石層，卵石間隙中含有少量沙粒。較大樹根受石塊阻擋向地表伸延，細根無細土依附，在石塊表面逐漸萎縮，粗根則受擠壓而變形。地下水深1．2 m，但卵石層毛管作用弱，保水力差，平均含水率5%～7%，雖經(jīng)人工灌水，林地仍顯干燥。

以上分析表明，在土層深厚、水分來源充足、質(zhì)地疏松、保水力強、排水通氣良好的沙黏壤土和沙壤土上，青楊有最高的生長量，河谷階地一般都具備這些條件。表層有40～50 cm厚的沙土層，不含石礫，具備富含營養(yǎng)物質(zhì)的流動地下水的河灘，也是適合楊樹生長的立地。薄砂土有間層和無間層河灘，如不經(jīng)過土壤改良，不適于營造楊樹用材林。

3.2 林分結(jié)構(gòu)規(guī)律

表2 各徑級的株數(shù)和樹高分布

從表2可以看出，青楊人工林株數(shù)按直徑分布的規(guī)律是，株數(shù)隨徑階的增大而增加，到接近平均直徑的徑級，株數(shù)最多，然后隨徑級的增大株數(shù)又逐漸減少，樹高的分布則是隨直徑的增大而增大。從數(shù)量分析，等于和大于平均直徑的株數(shù)，隨高產(chǎn)林到低產(chǎn)林逐漸增多，如63-10號樣地占47．4%，63—2號樣地占58．5%，63—3號樣地占81．5%，63—4號樣地占75%，反映了較好的立地條件，林木一般都生長旺盛，但發(fā)展空間有限，不能保證全部個體都獲得相同的營養(yǎng)面積，從而出現(xiàn)一定程度的分化現(xiàn)象，株數(shù)隨徑階的分布比較分散。而土壤貧瘠的林地，整個群體生長勢弱，不可能出現(xiàn)生長特別旺盛的個體，株數(shù)的徑階分布就比較集中。這種規(guī)律性說明，在肥力高的土壤上營造楊樹林，決定合理的補植密度、及時間伐調(diào)節(jié)林分密度，是提高群體產(chǎn)量的重要措施。再從質(zhì)量方面分析，63-10號和63—2號樣地，等于和大于平均直徑的株數(shù)百分率雖低于河灘低產(chǎn)林，但其徑級下限為12 cm，上限為30 cm，在這一徑級范圍內(nèi)，都可提供價值高的材種，而63—3和63—4號樣地徑級范圍6～14 cm，只有極小一部分可生產(chǎn)民用小材。

3.3 林分生長進程

表3 林分生長進程表

從表3可以看出，階地高產(chǎn)青楊林，平均木樹高每年平均生長0．9 m，前5年生長最快，年平均生長量達1．52 m，后5年略有下降，但仍保持1．4 m的水平，15年后才顯著減緩。胸徑每年平均生長0．86 cm，以5～10年間生長最快，年平均生長1．29 cm，10～15年間開始減緩，20年間下降顯著。材積生長5～10年開始上升，15年間進入旺盛階段，20年后開始衰退。樹高、胸徑和材積的連年生長量，以最近3年增長最少，從林齡和土壤條件分析，均不應(yīng)進入急劇衰退階段，可能與近3年柳毒蛾(SticprotiasalicisL.)嚴重危害和強度修枝有直接關(guān)系。

厚沙土有間層河灘，平均木樹高每年平均生長0．72 m，比階地略低，前5年平均生長量則比階地低1倍左右，5～10年間開始上升，15年間生長最快，平均每年增長1.04 m，但水平仍低于階地青楊，樹高生長盛期到來晚，持續(xù)期短。胸徑生長在10年間進入旺盛階段，年平均生長1．19 cm，15年開始減緩，過程和階地大體相同。薄砂土有間層和無間層河灘，樹高、胸徑生長以前5年最快，5～10年開始減緩，但下降平緩。兩者的材積生長都在19～20年間最快，但有砂土間層河灘的青楊，15年前連年生長量一直領(lǐng)先。

近幾年這兩類林地都進行了澆水等撫育管理，材積平均生長與連年生長略有回升，但起色不大。

3.4 青楊根系發(fā)育

根系調(diào)查結(jié)合伐倒標準木進行。采用壕溝法?？拷ジ诨ハ啻怪钡膬蓚€方向，各劃出寬1 m長2 m的長方形小區(qū)一塊，與地面垂直挖出一個土壤剖面，深度隨根系最大深度而異。在小區(qū)的長方向，分成離樹干1 m、2 m兩段，于每段剖面垂直方向，按20 cm一層分層挖掘，取出每層土塊，揀出土塊內(nèi)全部的根，去掉附著的土粒，將根分為>10 mm，5～10 mm，2～5 mm，<2 mm四級，分別稱得濕質(zhì)量。

3.4.1 根系的水平分布 青楊的水平根系是以第一級側(cè)根為骨干。水平最大分布幅度沒有嚴格的范圍，以水土條件為轉(zhuǎn)移，一般表現(xiàn)明顯的趨水、趨肥特性。在深厚濕潤的土壤上，個別根可伸延達4 m以上，河灘青楊最大根長超過2 m，一般在水平方向表現(xiàn)明顯的集中性。根系集中的特性不因立地條件的不同而有所改變。如表4所示，不同立地青楊根系水平分布的趨向相似，大部分或絕大部分的根量分布在以樹干為中心，半徑為1 m的范圍內(nèi)。階地青楊占全部根質(zhì)量的89．9%，河灘三個類型林地的青楊分別占全部根重的77．5%、66．4%、86.3%。

表4 青楊各級根距樹干不同距離的分布情況

在全部根質(zhì)量中，根的徑級結(jié)構(gòu)也有一定規(guī)律。大于10 mm的粗根和10 mm以下的細根所占的質(zhì)量比例，在不同土壤條件下有一定差別。土厚的粗根比重大于細根，為全部根質(zhì)量的56%～50.5%，土薄的細根質(zhì)量大于粗根質(zhì)量，為60．3%～53．5%。因為在多石礫的土層中或卵石層中，沒有粗根發(fā)育的條件，階地青楊最粗側(cè)根基徑9．2 cm，厚沙土河灘青楊最粗根基徑9．7 cm，而薄土河灘青楊最粗側(cè)根基徑不超過3．7 cm，便是明顯例證，并且，以上粗度的根，只分布在離樹干0～50 cm，深度0～20 cm的范圍內(nèi)。

3.4.2 根系垂直分布 青楊插干造林無明顯主根，插條埋入土中部分就是主根；側(cè)根比較發(fā)達，一般有3～4條一級側(cè)根，一級側(cè)根水平漸斜下伸延，二三級側(cè)根和個別一級側(cè)根則垂直向下伸延。垂直根最大分布深度也受土壤條件的嚴格限制，在階地上最深可達3 m以上，河灘根深不能超過潛水面。根系的垂直分布和水平分布一樣，也表現(xiàn)明顯的集中性(見表5)，絕大部分的根量集中在0～60 cm土層內(nèi)，階地上的青楊，這一層內(nèi)的根量占全部根重的69%以上，土層愈薄，根量愈是往表層集中，河灘林的根系有73%～75%分布在0～40 cm范圍。

表5 青楊林根系垂直分布

綜上所述，青楊根系發(fā)育的突出特點是，根系的水平和垂直分布很集中，一般根量自上而下遞減，但卵石灘因砂土間層的有無，導(dǎo)致土壤質(zhì)態(tài)均一性的破壞，從而也破壞根量自上而下漸減的規(guī)律。

4 討論與結(jié)論

4.1 四旁植楊問題

調(diào)查資料已經(jīng)證明，在河谷地區(qū)的階地上，青楊生長迅速，成材期短，產(chǎn)量高。但湟水河谷的階地是珍貴的耕地，目前不可能在這里成片造林。比較現(xiàn)實的途徑是大力發(fā)展四旁植樹。

根據(jù)青海省的情況，四旁植樹應(yīng)把重點放在鐵路、公路，渠道，地間道路、地埂和支毛渠的植樹方面。據(jù)我們初步觀察，地間植樹只要株距合適，適當修枝，脅地的副作用可以降低到最小限度。

4.2 河灘楊樹造林問題

河灘是青海省最大的楊樹生產(chǎn)基地，有豐富的地下水和優(yōu)越的社會經(jīng)濟條件，部分河灘林生長接近階地高產(chǎn)林的水平，說明在河灘經(jīng)營楊樹用材林大有可為。但也有一部分河灘林每公頃材積年平均生長量不過1～3 m3，生長既慢，干形不良，利用價值也不高。 可見河灘絕大部分是低產(chǎn)楊林，在河灘經(jīng)營楊樹用材林似乎沒有前途。但從西寧地區(qū)的調(diào)查來看，影響河灘楊樹生長的一個主要因素，是砂土層的厚薄和砂土間層的有無。要使楊樹在卵石灘有較好生長，首先必須增加河灘土層厚度，增加卵石細土含量，以保證根系有較好的發(fā)育條件。因此，造林時最好采取挖坑客土、引洪掛淤等措施改善土壤條件。

4.3 低產(chǎn)林改造問題

青楊每公頃蓄積年平均生長量不足10 m3的為低產(chǎn)林。 一般認為通過間伐、松土、灌水可以改善生長，據(jù)我們的調(diào)查，這些措施對生長可能有一些影響，但不是治本的辦法，不可能產(chǎn)生顯著作用。根本辦法只有通過挖坑客土、引洪掛淤，徹底改變?yōu)┖用婷?，重新造林?/p>

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[1] 李耀階.青海木本植物志[M].西寧:青海人民出版社,1987:60-80