大興安嶺廢棄金礦樟子松人工林生長規律的研究1）

崔崧，魏嵩，王承義＊

（1.黑龍江省林業科學研究所，哈爾濱150081；2.哈爾濱市第三苗圃）

樟子松（Pinus sylvestnis var.mongolica Litv.）生長迅速，適應性強，耐瘠薄，嗜光照是大興安嶺地區主要的優良造林樹種之一［1－2］。大興安嶺林區和呼倫貝爾草原固定沙丘的樟子松可發展形成天然林生態系統。大興安嶺地區為我國傳統的金礦采集區域，經過多年的生產挖掘金礦流域植被，土層遭到毀滅性的破壞，雖然近年在政府的嚴厲監管之下，大興安嶺地區金礦采掘已全面停止，但采礦跡地人為破壞形成的沙礫土壤，使得礦區跡地植被自然恢復無法完成。樟子松的以上特性使其可以在礦區沙礫基質中很好的生長［3－4］，并最終形成完整的森林生態系統，完成礦區植被恢復過程。樟子松作為金礦跡地植被恢復物種，在大興安嶺地區已經進行了一定規模的種植。

采金跡地人為擾動所形成的沙礫土壤與自然形成的沙地在土壤結構、土壤理化屬性存在很大的區別，而有關礦區樟子松人工林生長規律的研究還未見報道。因此本文對大興安嶺古立庫經營所內金礦跡地樟子松人工林生長規律進行了研究，為明確金礦土壤樟子松的適應機制研究提供理論依據，也為金礦植被恢復相關研究提供了基礎數據。

1 研究方法及樣地概況

1.1 研究方法

選定大興安嶺古利庫經營所正南方向的樟子松人工林（N 50°51′35.78″，E 125°30′68.87″）為研究對象，該樟子松人工林為2009年5月，所選樟子松為同一種源的3年生樟子松容器苗，造林方式為以營養杯直徑為寬度的穴栽，株行距為2m×2m。在選定區域不同位置內設定20m×20m樣方3個，3個樣方分別以公路為邊界從南向北排列（編號為01，02，03），公路的另側為濕地。對樣方內所有樟子松進行樹高、年生長量、地徑、冠幅等生長指標測定，并對得到的數據進行分析，明確礦區樟子松人工林生長規律。

1.2 樣地概況

古立庫經營所屬大興安嶺加格達奇林業局，位于黑龍江省西北部，大興安嶺南部，伊勒呼里山嶺東南坡，北臨松嶺林業局，南與內蒙古大楊樹林業局接壤。

該區域植被屬東西伯利亞植物區系，原始植被以興安落葉松為主要優勢種，主要喬木植物種類有興安落葉松、樟子松、岳樺、白樺、蒙古櫟等。

氣候類型屬寒溫帶季風氣候，冬季嚴寒漫長，夏季炎熱短暫，春季來的遲緩，秋季降溫迅速，最低溫度可達－48℃，年平均氣溫－3℃；每年的10月至次年的3月為全年降水最少的月份，占全年的10%左右；4～9月降水占全年的90%，年平均降水量為600mm左右，日均最大降水量為86mm；初霜期始于9月中旬，終霜至5月中旬，降雪可從10月上旬至翌年5月中旬，生長期90～100天。

金礦區域主要分布在古利庫河兩岸，該區域原始土壤類型為棕色針葉林土、棕色森林土、草甸沼澤土、腐殖質沼澤土，現屬人為嚴重擾動后形成的尾礦土，成分以礫石為主，粒徑多集中于0.5～5.0cm范圍內，細沙含量約占20%～30%，粉砂、粉土約占10%。礦區內以侵蝕、剝蝕、堆積地形為主，水土流失十分嚴重。

2 結果與分析

2.1 成活率

造林前，為保證苗木的成活率，去除其他因素的影響，對造林地的病、蟲、鼠害進行了趨避、毒殺等藥物處理。對不同位置的樟子松苗木成活率進行調查發現，在坡位、水分適中的區域樟子松存活率較高，可達85%以上，在靠近流域水系沿岸的存活率很低可低于20%；對該區域水文特征進行調查發現，由于金礦區域流域植被破壞十分嚴重，每年水土流失及山洪等自然災害的發生相對其他區域較為頻繁，因此，長期的澇浸是沿岸樟子松幼苗死亡的直接原因［5］。

2.2 樹高及年生長量

圖1 不同樣地樟子松樹高

通過圖1我們可以看出，不同樣地樟子松幼苗樹高的情況有所不同，其中樹高規律為01＞02＞03，即越靠近林分的邊緣，樹高值越小。原因可能是，越靠近公路和濕地，條件越不利于樟子松幼苗的生長，因此高生長越差。

圖2是不同年份樟子松樹高生長的情況。2009年為栽植年，只能測量到地面距當年生長點的情況，無法計算出實際生長量，因此不做討論。通過對比其他幾年的高生長，可以看到，2010年高生長值最小，由于樟子松的緩苗期作用，栽植第2年的生長量較小。2012年的高生長要大于2011年，即樟子松的高生長呈現逐年遞增的趨勢。不同樣地間高生長的年季變化未呈現明顯的規律。

2.3 地徑

圖3 不同樣地樟子松地徑

圖3是不同樣地樟子松地徑的比較，可以看到，不同樣地地徑大小的規律是02＞03＞01，即地徑的生長未呈現出與樹高生長相近的規律，地徑生長受到環境條件的影響可能較弱，地徑的生長可能只與氣候條件有關。

2.4 冠幅

圖4為不同樣地樟子松的冠幅，可以看到，冠幅的情況與樹高生長相類似，冠幅大小分別為03＞02＞01，這可能與低溫有關。對樣地內所有樟子松的樹冠進行了調查，發現西北方向樹冠均有不同程度的損傷，這可能是由于冬季西北風為該區域的主風向，凍害多表現在西北方向。林緣處遮擋較少，風速較林內大，凍害更為嚴重，樹冠生長較差。

圖4 不同樣地樟子松冠幅

3 結論與討論

3.1 金礦土壤結構導致該區域土層結構十分脆弱，洪澇災害時有發生，水濕浸泡對樟子松的成活率影響十分嚴重。

3.2 樟子松樹高生長受環境因子的作用顯著，不同環境條件可以影響樟子松的樹高生長，年生長量在經過緩苗期之后，呈現逐年遞增的趨勢。

3.3 樟子松地徑生長受環境因子影響較弱，不同樣地未表現出明顯規律。

3.4 樟子松冠幅的生長規律與樹高生長類似，受環境影響顯著，林緣處冠幅生長較差。

3.5 由于金礦跡地特殊的土壤條件，在進行樟子松造林時，一定要充分考慮地形可能帶來的洪澇災害對成活率及生長狀況的影響。跡地植被的完全破壞使得凍害可能比林分結構完整的區域要嚴重的多，在進行樟子松造林時一定要注意凍害可能造成的損失。

［1］ 康宏樟，朱教君，李智輝.沙地樟子松天然分布與引種栽培［J］.生態學雜志，2004，23（5）：134－139.

［2］ 王曉春，宋來萍，張遠東.大興安嶺北部樟子松樹木生長與氣候因子的關系［J］.植物生態學報，2011，35（3）：294－302.

［3］ 馮玉龍，王文章，敖紅.長白落葉松和樟子松等五種樹種抗旱性的比較［J］.東北林業大學學報，1998，26（6）：16－20.

［4］ 李奕，滿秀玲，蔡體久.大興安嶺山地樟子松天然林土壤水分物理性質及水源涵養功能研究［J］.水土保持學報，2011，25（2）：87－91.

［5］ 朱教君，康宏樟，李智輝.水分脅迫對不同年齡沙地樟子松幼苗存活與光合特性影響［J］.生態學報，2005，25（10：2528－2533.