不同光照強度對4種針葉幼樹生長的影響

劉錦波

（1.沈陽農業大學林學院，遼寧　沈陽　110866；2.本溪市綠化委員會辦公室，遼寧　本溪　117000）

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不同光照強度對4種針葉幼樹生長的影響

劉錦波1，2

（1.沈陽農業大學林學院，遼寧沈陽110866；2.本溪市綠化委員會辦公室，遼寧本溪117000）

摘要：以遼寧山區雜木林下更新紅松、落葉松、樟子松、云杉，通過帶狀間伐透光撫育的方式，進行四種強度的透光撫育，Ⅰ型：全部伐除，透光強度為100％的采伐跡地更新；Ⅱ型：大量伐除，透光強度為80％；Ⅲ型：適量伐除，透光強度為50％、Ⅳ型：少量伐除，透光強度為30％。試驗結果表明：透光撫育2年后，更新幼樹的平均苗高、平均地徑、平均葉長、平均主根長、平均側根長、平均側根數隨著透光強度的增大均有所增加，Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型，地徑表現為：Ⅰ型與Ⅲ型比較差異顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較差異極其顯著；主根長表現為：Ⅰ型與Ⅳ型比較差異極其顯著；側根數表現為Ⅰ型與Ⅳ型比較差異極其顯著；側根長表現為：Ⅰ型與Ⅲ型比較差異顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較差異極其顯著。更新幼樹的生物量（地下部分）平均根重、（地上部分）平均葉重和平均莖重隨著透光強度的增大均有所增加，Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型，根重表現：Ⅰ型與Ⅲ型、Ⅳ型比較效果極其顯著；莖重表現為：Ⅰ型與Ⅳ型比較效果顯著；葉重表現為：Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。

關鍵詞：光照強度；幼樹生長；針葉樹種

光照是樹木生長過程中不可或缺的生態因子，光照不僅直接影響樹木光合作用，而且不同的光照強度還能使整個生態環境發生改變［1-4］。

樹木對光照的要求和適應不是穩定不變的，不僅在其各個發育階段有不同的表現，而且同一樹種在不同的地區對光照的適應也有明顯的差異，濕潤肥沃地方喜光的樹種，在干旱、氣溫高的地方時就需要有一定的庇蔭條件才能正常生長。本研究對遼寧山區4種針葉幼樹進行了4種強度的透光撫育，旨在揭示不同光照條件對各更新幼樹生長的影響。

1試驗地概況

研究區位于遼寧省本溪市實驗林場（E123° 47′20″，N41°19′22″）達貝溝工區內紅松人工林內，屬長白山千山支脈，地貌為石質低山輕度侵蝕，海拔300～450m，年平均氣溫6～8℃，年降水量為800～900mm平均日照時數相對較少，年日照時數為2 200～2 400h，年平均相對濕度在65％左右，平均無霜期110～160天。全年主導風向為東風，冬季平均風速為2.6m/s，夏季平均風速為2.4m/s。土壤多為山地棕色森林土，土層厚度25～40cm，山體坡度為12°～30°，土壤pH值為5.5～ 6.5。主要人工林樹種為紅松（Pinus koraiensis）、落葉松（Larix gmelinii）、樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica）、云杉（Picea asperata）等，天然林為柞樹（Xylosma racemosum）、花曲柳（Fraxinus chinensis var.rhynchophylla）、榆樹（Ulmus pumila）等。灌木層為榛子（Corylus mandshurica）、胡枝子（Lespedeza bicolor）、山里紅（Crataegus pinnatifid）、忍冬（Loniccra aponica）等，藤本為葛藤（Argyreia seguinii）、山葡萄（Vitis amurensis）、軟棗獼猴桃（Actinidia arguta）、五味子（Schisandra chinensis）等。造林株行距2m×2m，栽植密度為2 500 n/hm2，紅松、云杉、樟子松、落葉松均為2年生造林苗（表1）。

表1　試驗地概況

2　研究方法

2.1試驗設計

2013年春在本溪市實驗林場內4個造林地塊分別采用2年生紅松、云杉、落葉松、樟子松進行更新造林。2013年秋對試驗地的上層雜木林進行透光伐，采伐分為3種方式，Ⅰ型：全部伐除，透光強度為100％；Ⅱ型：大量伐除，透光強度為80％；Ⅲ型：適量伐除，透光強度為50％；Ⅳ型：少量伐除，透光強度為30％。每種光照試驗地的面積為10m2，采用帶狀更新，各試驗地的生長條件和經營管理均相同，因第一年為苗木緩苗期，所以未進行測量，在2014年秋進行數據測量［6］。

2.2幼樹生長調查

2014年秋對標準地內的更新幼樹進行地徑、苗高和針葉長度等因子調查，并統計不同光照強度下各更新幼樹的平均地徑、苗高和針葉長度［7-8］。在各個標準地內根據樹種和光照強度分別選取3株生長指標為平均狀態的更新幼樹，挖取整個植株，洗凈根部土壤，將幼樹在根莖處截為地上部分和地下部分，分別裝入自封袋帶回實驗室，將各區分段樣本放入85℃恒溫烘干至恒定質量后，用電子秤分別稱其干質量，進而計算出標準木的地上生物量（莖、葉）和地下生物量（根）［9］。

3結果與分析

3.1不同光照條件對更新幼樹地上部分的影響

對4種類型更新幼樹地上部分的調查結果（表2）表明，紅松苗高：Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型；樟子松苗高：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松苗高：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉苗高：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹種平均苗高：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進行比較得出顯著性P分別為0.790、0.478、0.910，影響效果均不顯著。紅松地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹種平均地徑：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進行比較得出顯著性P分別為0.235、0.023、0.001，Ⅰ型與Ⅱ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅲ型比較效果顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。紅松葉長：Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型；樟子松葉長：Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅱ型＞Ⅳ型；云杉葉長：Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型；4種更新樹種平均葉長：Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進行比較得出顯著性P分別為0.954、0.981、0.650，影響效果均不顯著。

表2　不同光照條件下更新幼樹地上部分生長量

3.2不同光照條件對更新幼樹地下部分的影響

4種類型更新幼樹地下部分的調查結果（表3）表明，紅松主根長：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松主根長：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松主根長：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉主根長：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹種平均主根長：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進行比較得出顯著性P分別為0.548、0.108、0.003，Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。紅松側根數：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松側根數：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松側根數：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉側根數：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹種平均側根數：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進行比較得出顯著性P分別為0.220、0.091、0.002，Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。紅松側根長：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松根長：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉葉長：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹種平均側根長：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進行比較得出顯著性P分別為0.138、0.016、0.001，Ⅰ型與Ⅱ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅲ型比較效果顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。

表3　不同光照條件下更新幼樹生物量

3.3不同光照條件對更新幼樹生物量的影響

4種更新幼樹的平均根重、平均莖重、平均葉重（表3）表明，紅松根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹種平均根重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進行比較得出顯著性P分別為0.061、0.009、0.002，Ⅰ型與Ⅱ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅲ型、Ⅳ型比較效果極其顯著。紅松莖重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松莖重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；落葉松莖重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉莖重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹種平均側根數（表4）：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進行比較得出顯著性P分別為0.850、0.288、0.05，Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果顯著。紅松葉重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；樟子松葉重：Ⅱ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；云杉葉重：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；4種更新樹種平均側根長：Ⅰ型＞Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型；Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型進行比較得出顯著性P分別為0.208、0.065、0.024，Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型比較效果不顯著，Ⅰ型與Ⅳ型比較效果極其顯著。

表4　不同光照條件下更新幼樹地下部分生長量

4結論與討論

4.1任何樹種適宜條件下，都是在光照下生長粗壯良好，枝葉茂密，生物產量高。但是稍加庇蔭，對光的競爭可促進其主干高生長，增加其經濟產量，提高木材工藝品質（干徑直而少節），同時在幼齡期，適度庇蔭可起到保護作用［5］。

4.2不論被認為是典型“陽性”樹種的落葉松、樟子松，還是典型“陰性”樹種的紅松、云杉，都是在光照下生長粗壯良好，枝葉茂密，生物產量高。但是在苗木在幼齡期，適度庇蔭可起到保護作用［5］。此特性的基礎上，可以根據經濟目的，給以充足的光照，以木材利用為經營目的，則應在幼齡期給以適度側方庇蔭，促進其木材的生長。所以在荒山造林或跡地更新時，應注意保留各種灌木或闊葉樹萌條進行側方庇蔭。對已郁閉的針葉樹種幼林要及時進行透光撫育伐，清除上方庇蔭，保留適當的喬灌木，達到側方庇蔭的目的。對成過熟林應積極進行采育擇伐，解放被壓的紅松、云冷杉等，增大保留木采光面積，以加速其材積的增長。

參考文獻

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（責任編輯：張亞楠）

中圖分類號：S791，S718.51+2.2

文獻標識碼：A

文章編號：1001-9499（2016）03-0017-03

作者簡介：第1劉錦波（1983-），男，碩士研究生在讀，林業工程師，主要研究方向為森林經理和森林培育。

收稿日期：2016-02-11