鄭智禮
(山西省林業科學研究院,山西 太原 030012)
·調查分析·
山西鄉土青楊派楊樹資源及其應用
鄭智禮
(山西省林業科學研究院,山西 太原 030012)
筆者闡述了山西主要鄉土青楊派楊樹小葉楊、青楊、小青楊在山西省的分布、生物學特性,及其在山西省的應用情況,分析了鄉土青楊派楊樹在應用中存在的問題,為今后山西鄉土青楊派楊樹的應用提出了建議。
山西省;鄉土樹種;青楊派楊樹;分布;應用
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,歐洲沒有原產種的分布。我國鄉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,從寒溫帶針葉林區到亞熱帶常綠闊葉林區均有分布。在寒溫帶針葉林區最北部分布有黑龍江楊、興安楊、甜楊,溫帶針葉林區分布有大青楊,溫帶落葉闊葉混交林區分布有小葉楊、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之一。
山西省鄉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,基部楔形或寬楔形,邊緣平整,具細鋸齒,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、緩坡丘陵區以及平川最為常見,生長速度中等,抗寒、抗旱、抗風沙性較強,是山西省優良鄉土樹種之一。
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以下的平原地區和海拔1 500 m以下的黃土丘陵區生長良好,可認為這類地區是小葉楊的垂直適生地帶。
1.1.2 生物學特性
小葉楊可耐-36 ℃的低溫環境,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400 a.
山西省北部的楊樹品種,早春容易發生干梢現象(生理干旱),但小葉楊很少出現干梢現象。據觀察,大部分地區小葉楊發葉期為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。小葉楊的封頂時間受當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積沙梁,6月下旬即可形成頂芽)。小葉楊的側芽比頂芽提前數日至數周形成,除苗圃插條苗外,一般側芽當年不萌發。
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,但實生林生長旺盛期持續時間較久。一些地方經營小葉楊人工幼林常采取平茬復壯的技術措施,使小葉楊提前進入生長旺盛期。
小葉楊可在干旱、濕潤等各種環境下生長,但對水分狀況的反應很敏感。山西省種質資源普查結果顯示,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遠超過密植林分。
1.2 青楊
青楊為喬木,樹高可達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、楔形或寬楔形,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。花期3月至5月,果期5月至7月。青楊為森林草原偏濕生發育型樹種,是我國的特產樹種,是山西省的優良鄉土樹種。
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。如,忻州市忻府區牧馬河上游,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境條件下生長的青楊,其形態變異很大,產生了許多自然類型。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青楊等。
1.2.2 生物學特性
青楊喜陰濕環境,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生長不良。各山區天然青楊林多生長在溝谷及兩側階地、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域大多為花崗巖、片麻巖土石山區,少數為石灰巖山地;土壤多為坡積、洪積母質上發育的,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,個別分布區無霜期達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19.4 m,胸徑43.0 cm,單株材積1.463 8 m3.關帝山后坪村生長的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,適應性強,分布廣,是用材林、防護林、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沁水縣下川鄉,呂梁地區以北的山區,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,亦常被植于渠旁、田旁、路邊、沙丘等處。
1.3.2 生物學特性
小青楊喜光,對寒冷和干旱氣候有較強的適應性,能耐-39.6 ℃低溫。在年降水量410 mm~540 mm,蒸發量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、側根十分發達。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田防護林生長較慢。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.而在平川沙荒或風積沙梁,由于土壤瘠薄,有機質含量小于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、幼齡林產生了較好的效果,擴大了保留林木的營養面積,水分供應也有了相應的改善,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,株數最多。這些地區氣候、土壤、水分條件比較適宜,青楊生長良好。山西省北部平川風沙區在營造農田防護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。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70年代中期以后,小葉楊等鄉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70年代后培育和引進了一些楊樹新品種,這些新品種的速生性使其得到推廣,鄉土青楊派楊樹樹種的應用減少。
3.2 缺乏積極性
20世紀50年代至60年代,我國造林技術基礎薄弱,立地類型劃分不夠詳細,可用的造林材料也不多。當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”發揮了很大的生態效益和經濟效益,但林分質量差,使人們喪失了造林的積極性。
3.3 認識不夠
目前,鄉土楊樹資源的價值沒有被人們普遍認識和接受,鄉土青楊派楊樹基因資源沒能得到有效保護。關于楊樹的科研方向主要集中于通過采用黑楊派種內雜交來提高楊樹的速生性和材質,而對生長緩慢的鄉土樹種資源不夠重視。
3.4 蟲害嚴重
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枝,蟲口密度大,很難防治。在山西省北部經常可以看到受青楊天牛危害的像“糖葫蘆”的楊樹枝條。
4.1 建立鄉土青楊派楊樹基因資源保存圃
異地建立鄉土青楊派楊樹基因資源保存圃,以便作為人工雜交的親本,選育適合當地的品種。
4.2 開展鄉土青楊派楊樹選優工作
在鄉土青楊派楊樹分布區選擇生長量大、冠形好、抗病蟲的優樹,培育遺傳穩定的優樹無性系。
4.3 開展青楊種源試驗
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,為不同地區確定適宜的造林種源。
4.4 開展派間雜交工作
以鄉土青楊派楊樹為親本,進行派間雜交,尤其是青楊派與胡楊的雜交,選育出適宜山西省的優良品種。
[1] 徐樹文,白埃堤.山西省林木種質資源及區劃[M].北京:中國林業出版社,2000.
[2] 劉振良,周學仁.山西樹木志[M].北京:中國林業出版社,2001.
[3] 徐緯英.楊樹[M].哈爾濱:黑龍江人民出版社,1988.
[4] 王宗漢,周 洪.山西楊樹豐產技術研究[M].太原:山西高校聯合出版社,1997.
2016-05-15
山西省林業科技創新項目
鄭智禮(1967— ),男,山西大同人,1989年畢業于北京林業大學,高級工程師。
S792.11
B
1007-726X(2016)04- 0033- 03