尤曉曉
(岫巖縣林業調查規劃院,遼寧 鞍山 114300)
芻議植被管理對人工林生產力的影響
尤曉曉
(岫巖縣林業調查規劃院,遼寧 鞍山 114300)
植被管理是人工林管理的重要措施之一,對人工林的生產力有著重要影響。本文總結了前人在植被管理對人工林初植苗木存活率、幼林生產力、樹木養分吸收、樹木對土壤中水分的吸收和利用、樹木光合作用的影響相關的研究結論。
植被管理;人工林;生產力
隨著經濟的發展,人們生活水平日益提高,對于木材的需求量也越來越大。速生人工林在世界范圍內廣泛營造。當前對于人工林的常規管理上,如合理密植、施肥修枝等方面對速生林的生長速度的影響的研究已經比較深入。但是,在一些人工林營造技術較為發達的國家,越來越重視競爭性植被管理,并且進行了大量的研究,本文對其中部分研究結果進行綜述,為相關從業者提供一定的參考。
研究發現,植被管理,尤其是對土地上雜草的控制,對于幼苗的成活率有著重大的影響。幼苗在植入土壤中以后,需要經歷三個階段:恢復生理活動、產生新根、適應周圍的環境。只有經歷過這三個階段以后,幼苗才能成活。如果幼苗周圍有競爭性植被存在,將消耗土壤中的水分及養分,從而影響幼苗新根的形成,最終影響幼苗的成活率。
人工林的幼苗期,由于根部不發達,對于水分和養分的吸收能力有限。但是由于其處于生長旺盛時期,對于水分和養分的需求較高。因此,此時能否通過合理的植被管理,為幼苗的生長提供足夠的水分和養分,保證其正常的生長所需,對于幼林生產力將會帶來重大影響。植被管理對幼林生產力的影響主要表現在以下幾個方面:
2.1 對林木生長量的影響
雜草和灌木的生長,通常都會影響到苗木的生長,尤其是在幼林時期,這種影響更為顯著。因為雜草和灌木的生長,會與幼苗爭搶養分、水分等,幼林的競爭力較弱,受到的影響也較大。實踐證明,未經控制雜草和灌木的不同樹種的人工林,10年期時商品材的蓄積量比經過控制的要低。
2.2 對林木葉面積生長的影響
林木的葉面積大小,決定了其光合速率的強度和速度,從而影響著林木的生長速度。因此,可根據葉面積大小來判定林木的生長效率以及林木的競爭力。通過對同等年限的同品種不同葉面積的林木的跟蹤研究發現,未經過雜草和灌木控制的林分,林木的葉面積或者葉面指數降低,其生產力也會降低。
2.3 對根系生長的影響
林木的生長,除了需要光合作用以外,還需要根系從土壤中吸收水分和營養物質。而且根系對水分的吸收,對其光合作用也有著直接的影響。研究表明,林木根系的生物量隨著競爭的加劇而急劇降低。根系是植物結束休眠后最早恢復活力的器官。根系生長較好的植物,在競爭中可以優先獲得更多的資源,從而具有較快的生長速度。在雜草生長的旺盛階段,也正是林木幼苗生長的旺盛階段,對于水分和養分的需求量最大。如果此時林木幼苗的根系不夠強勁,則無法從土壤中獲取足夠的水分和養分,從而影響其生長。當土壤中的水分有限時,雜草大量奪取水分的結果,使得競爭能力相對較弱者之生產力遭受損失,尤其是各種生理活動都比較弱的幼樹。
微量元素、礦物質等養分是植物生長發育的重要物質條件。這些都是植物通過根系從土壤中吸收而來。土壤的供給能力和植物的吸收特性影響著植物根系從土壤中吸收微量元素和礦物質的效率。但是,土壤的供給能力一般都是固定的。因此,植物對土壤中養分吸收效率的主要決定因素還是植物的吸收能力。
3.1 對養分吸收能力的影響
不同植物間的競爭對人工林樹木養分的吸收和利用能力有著重大的影響。這種影響在初植林的前三年尤為顯著。在目標林木之外的植株的影響下,幼苗對養分和水分的吸收量大幅下降,從而對幼苗的生長帶來嚴重影響。盡管植物對礦物質元素的吸收特性隨植物本身生長階段不同而不同,通常在生長旺盛期吸收能力高,在生長活動較弱時吸收能力低。但是,種間或種內競爭對樹木的吸收能力有極大的影響。
3.2 對施肥利用率的影響
通過施肥可以大大促進人工林樹木的生長,尤其是在土地肥力不足時,施肥對于目標樹種的生長顯得更加重要。但是,雜草和灌木等其他植株的生長,將會使人工林樹種對所施加的肥料的吸收和利用效率大大降低。而其他植株對養分的吸收是導致人工林樹木對養分的吸收和利用效率降低的主要因素。通過清除雜草和灌木叢可以大大提高目標樹種對所施肥料的吸收和利用效率。
水分參與植物生長發育的各個過程,特別是高大喬木不僅葉面積巨大,而且水分蒸發量也大。因此,水分的供應往往是限制高大喬木生長的主要因素。植物所需的水分都是從土壤中吸收而來。雜草和灌木等非目標植物的大量生長,將會爭搶目標樹木的水分,影響到他們的生長。研究表明,水分脅迫會對植物的生長量造成顯著損失。
在非目標樹木與目標樹木的競爭中,不但影響著目標樹木在水分和養分的獲取。而且還會借此影響著樹木的光合作用。植被競爭引起的水分脅迫,直接導致了目的樹種葉片的氣孔阻力提高、氣孔導度下降和凈光合速率下降。光合作用速率的下降將直接導致樹木的生產力遭受損失。
競爭性植被在人工林生長的各個時期都會存在,并對人工林的生產力造成嚴重損失。尤其是在郁閉前期,由于沒有上層樹木的控制,林內雜草、灌木生長十分茂盛。嚴重影響到根系不發達的樹木幼苗對營養物質的吸收,影響其成活率。在后續的各個生長時期,也對其對水分、養分等物質的吸收和利用率,根系、葉面的生長,對其光合作用都有著嚴重的影響。造成人工林的生產力下降。因此,合理的植被管理,是提高人工林生產力的有效措施之一,需要引起相關人員的高度重視。
1005-5215(2017)03-0070-02
2016-12-15
尤曉曉(1981-),女,遼寧岫巖人,大學,工程師,主要從事林業調查規劃工作,Email:40048601@qq.com
S718.551.2
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2017.03.030