立地條件對(duì)不同規(guī)格川西云杉造林效果影響分析

胡 開(kāi)

(西藏自治區(qū)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃研究院，西藏 拉薩 850000)

1 引言

川西云杉(Picealikiangensis(Franch) Pritz var· balfouriana (Rehd·et Wils) Hillier ex Slavin)屬于松科云杉屬，在西藏昌都市的江達(dá)、貢覺(jué)、芒康、左貢、察隅、八宿、察雅、卡若、類(lèi)烏齊、洛隆以及那曲市的索縣、比如等縣(區(qū))廣泛分布，在海拔3500～4200 m地帶常成純林[1]。由于西藏生態(tài)環(huán)境和立地條件脆弱，而川西云杉具有耐蔭、耐寒的特性，近年來(lái)，川西云杉已成為西藏昌都市人工造林的主要鄉(xiāng)土樹(shù)種。不同立地條件下，由于光、熱、風(fēng)、土壤肥力、蓄水保墑等自然條件的差別對(duì)川西云杉生長(zhǎng)狀況影響明顯[2]。為了分析不同立地條件對(duì)川西云杉生長(zhǎng)的影響，特在昌都市卡若區(qū)開(kāi)展了立地條件對(duì)川西云杉人工造林效果影響分析工作。

2 研究方法

2.1 研究區(qū)域

研究項(xiàng)目為昌都市森林圍城山體綠化造林工程。研究區(qū)域?yàn)槲鞑夭际锌ㄈ魠^(qū)，屬高原溫帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，境內(nèi)氣候垂直分帶十分明顯。據(jù)卡若區(qū)氣象部門(mén)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，卡若區(qū)年平均氣溫7.5 ℃，最高氣溫33.4 ℃，最低氣溫-20.7 ℃；多年年均降水量474.5 mm，降水主要集中在5～9月；多年平均凍土深約0.8 m；多年平均風(fēng)速2.1 m/s，極端最大瞬時(shí)風(fēng)速31 m/s(11級(jí)大風(fēng)，1975年3月19日)，主風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)和北風(fēng)。土壤類(lèi)型為褐土和黑氈土(亞高山草甸土)，原生植被主要有白刺花、藏沙蒿、禾草等。

2.2 研究材料

造林所用苗木分為大苗和小苗2種。大苗：苗齡10年，地徑4.5 cm(誤差±0.1 cm)，苗高200 cm(誤差±1 cm)，帶土球；小苗：苗齡4～5年，地徑1 cm(誤差±0.1 cm)，苗高30 cm(誤差±1 cm)，帶土球。所有苗木從昌都市周邊一固定苗圃統(tǒng)一采購(gòu)，兩證一簽等手續(xù)齊全，長(zhǎng)勢(shì)良好，無(wú)明顯病蟲(chóng)害。

2.3 方法設(shè)計(jì)

根據(jù)造林區(qū)實(shí)際情況，分坡位、坡向、坡度和土壤肥力四個(gè)不同立地條件進(jìn)行研究，為保證研究的客觀性，在研究任一立地條件時(shí)，其余立地條件保持一致，所有研究區(qū)造林整地、挖穴、定植、灌溉、修枝、管護(hù)等管理措施保持一致[3，4]；為保持研究的原真性，不采用客土、施肥等措施。栽植密度統(tǒng)一為2 m×3 m。2017年3月開(kāi)始，針對(duì)4個(gè)不同的立地條件，選取相應(yīng)研究區(qū)進(jìn)行人工植苗，對(duì)選中的所有研究區(qū)種植大苗、小苗2種苗木各30株，不同規(guī)格苗木之間塊狀種植，大苗區(qū)和小苗區(qū)保持3 m以上的水平距離。以后每年的9月下旬對(duì)各選中作業(yè)區(qū)進(jìn)行一次造林成活率、生長(zhǎng)量(苗高、地徑)數(shù)據(jù)調(diào)查，至2019年9月調(diào)查結(jié)束；采用測(cè)樹(shù)鋼圍尺、游標(biāo)卡尺分別測(cè)量樹(shù)高、地徑，現(xiàn)地核實(shí)造林成活率，計(jì)算年平均增長(zhǎng)量[5,6]。

2.3.1 坡位設(shè)計(jì)

分上坡、中坡、下坡3個(gè)坡位。選取海拔3200～3500 m作業(yè)區(qū)一個(gè)，海拔3450 m、3350 m、3250 m個(gè)研究區(qū)作為上坡、中坡、下坡研究區(qū)。3個(gè)研究區(qū)坡向均為陰坡，坡度均為26°，土壤綜合肥力評(píng)價(jià)為肥沃。

2.3.2 坡向設(shè)計(jì)

將坡向分為陰坡(北)、半陰坡(東北、西北)、陽(yáng)坡(南)、半陽(yáng)坡(東南、西南)四個(gè)等級(jí)。選取坡向?yàn)楸薄|北、南、西南坡向的四個(gè)研究區(qū)作為陰坡、半陰坡、陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡研究區(qū)。四個(gè)研究區(qū)坡位均為中坡，坡度28°，土壤綜合肥力評(píng)價(jià)為一般。

2.3.3 坡度設(shè)計(jì)

選取坡度為10°、20°、30°、40°4個(gè)坡度的研究區(qū)。4個(gè)研究區(qū)坡位為中坡，坡向?yàn)殛幤拢寥谰C合肥力評(píng)價(jià)為一般。

2.3.4 土壤肥力設(shè)計(jì)

對(duì)選取的研究區(qū)開(kāi)挖土壤剖面，進(jìn)行土壤分層，測(cè)量土層厚度，測(cè)量土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀等指標(biāo)[7,8]。采用改進(jìn)的內(nèi)梅羅(Nemerow)綜合指數(shù)法計(jì)算綜合肥力Ps[9]。計(jì)算后的Ps值介于0.896～1.825之間。將土壤肥力分為肥沃(Ps≥1.8)、一般(1.8>Ps≥0.9)、貧瘠(Ps<0.9)3個(gè)等級(jí)。選取Ps值為1.825、1.532、0.896的作業(yè)區(qū)作為肥沃、一般、貧瘠的3個(gè)研究區(qū)。所選研究區(qū)坡位均為中坡，坡向均為陰坡，坡度23°。

3 結(jié)果分析

3.1 不同坡位對(duì)造林效果的影響

坡位對(duì)不同規(guī)格苗木造林效果影響呈現(xiàn)一定的規(guī)律。從表1可分析出，當(dāng)坡位為中坡時(shí)，苗木生長(zhǎng)狀態(tài)最優(yōu)。造林成活率中坡最高，其次為上坡、下坡，各坡位之間差距明顯，上坡和下坡造林成活率差距達(dá)20%左右；苗高年均生長(zhǎng)量中坡最大，其次為上坡、下坡，上坡和下坡較為接近，與中坡差距較大；地徑年均生長(zhǎng)量中坡最大，其次為上坡、下坡，各坡位之間差距較大。分析其中的原因可能中坡為人為或自然因素干擾較小的坡位；下坡人畜活動(dòng)頻繁，加之受到鼠、兔啃食影響，生長(zhǎng)狀況最差；上坡受海拔影響，風(fēng)大、低溫，各項(xiàng)指標(biāo)均低于中坡。

小苗在造林成活率上明顯優(yōu)于大苗，但年均生長(zhǎng)量指標(biāo)(苗高、地徑)也明顯低于大苗。

表1 坡位對(duì)不同規(guī)格苗木造林效果影響統(tǒng)計(jì)

3.2 不同坡向?qū)υ炝中Ч挠绊?/h3>

坡向主要通過(guò)光、熱、風(fēng)等因素影響造林效果，而這些因素對(duì)川西云杉的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程起著很關(guān)鍵的作用。從表2可分析出，由于卡若區(qū)蒸騰量明顯大于降雨量，川西云杉為適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境表現(xiàn)出明顯的耐蔭性、喜蔭性。坡向?qū)υ炝中Ч挠绊懕憩F(xiàn)出明顯的階梯式的顯著差異，坡向?qū)υ炝殖苫盥省⒛昃L(zhǎng)量指標(biāo)(苗高、地徑)等指標(biāo)的影響顯著，效果最好為陰坡，其次為半陰坡，半陽(yáng)坡、陽(yáng)坡效果較差，與預(yù)期效果差距明顯。坡向?qū)υ炝殖苫盥实挠绊懹绕涿黠@，陰坡和陽(yáng)坡差值達(dá)30%以上。

坡向?qū)Σ煌?guī)格苗木的造林效果影響規(guī)律基本與坡位對(duì)其影響規(guī)律表現(xiàn)一致。

表2 坡向?qū)Σ煌?guī)格苗木造林效果影響統(tǒng)計(jì)

3.3 不同坡度對(duì)造林效果的影響

坡度對(duì)造林效果的影響主要體現(xiàn)在保水保肥以及采光等方面。一般而言，坡度越低，土壤的保水保肥能力更突出[10]。由表3可見(jiàn)，當(dāng)坡度為10°時(shí)，試驗(yàn)區(qū)比較接近于平地，弱化了坡向?qū)υ炝殖尚У挠绊?試驗(yàn)區(qū)選擇為陰坡，但坡度較低，對(duì)采光的影響接近于中高坡度的半陽(yáng)坡、陽(yáng)坡)，對(duì)造林成活率影響顯著；當(dāng)坡度為20°～30°之間時(shí)，造林成活率、地徑明顯提升，苗高變化不明顯；當(dāng)坡度達(dá)到40°時(shí)，造林成活率、苗高、地徑等指標(biāo)緩慢回落。整個(gè)坡度對(duì)造林效果的影響呈現(xiàn)出拋物線(xiàn)式變化。

坡度對(duì)不同規(guī)格苗木的造林效果影響規(guī)律基本與坡位對(duì)其影響規(guī)律表現(xiàn)一致。

表3 坡度對(duì)不同規(guī)格苗木造林效果影響統(tǒng)計(jì)

3.4 不同土壤肥力對(duì)造林效果的影響

對(duì)土壤肥力進(jìn)行量化，有利于分析不同土壤綜合肥力對(duì)造林效果的影響。現(xiàn)地核實(shí)調(diào)查時(shí)，研究區(qū)土層厚度介于60～80 cm之間，但計(jì)算后的土壤綜合肥力差距較大，Ps值介于0.896～1.825之間，這里分肥沃、一般、貧瘠3個(gè)等級(jí)研究土壤綜合肥力對(duì)造林效果的影響。詳見(jiàn)表4，土壤綜合肥力對(duì)造林效果的影響表現(xiàn)出階梯式的顯著差異，土壤綜合肥力對(duì)造林成活率、年均生長(zhǎng)量指標(biāo)(苗高、地徑)等指標(biāo)的影響顯著，效果最佳為肥沃，其次是一般，貧瘠各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)低于預(yù)期。肥沃與貧瘠對(duì)造林成活率的影響差距達(dá)35%左右，對(duì)苗高年均生長(zhǎng)量的影響差距達(dá)3.5 cm左右，對(duì)地徑年均生長(zhǎng)量的影響差距達(dá)0.11 cm左右。

土壤綜合肥力對(duì)不同規(guī)格苗木的造林效果影響規(guī)律基本與坡位對(duì)其影響規(guī)律表現(xiàn)一致。

表4 土壤肥力對(duì)不同規(guī)格苗木造林效果影響統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)論

川西云杉造林成活率受到多種外部環(huán)境因素的影響，而坡位、坡向、坡度和土壤肥力等基本立地條件對(duì)造林效果影響顯著。分析結(jié)果表明，當(dāng)坡位為中坡時(shí)，苗木生長(zhǎng)狀態(tài)最優(yōu)，其次為上坡、下坡；川西云杉為喜蔭性植物，當(dāng)坡向?yàn)殛幤聲r(shí)，苗木生長(zhǎng)狀態(tài)最優(yōu)，其次為半陰坡、半陽(yáng)坡、陽(yáng)坡；坡度對(duì)造林效果的影響呈現(xiàn)出拋物線(xiàn)式變化，當(dāng)坡度為20°～30°之間時(shí)苗木生長(zhǎng)狀態(tài)最優(yōu)，其次坡度為40°、10°；土壤肥力對(duì)造林效果的影響表現(xiàn)出明顯的階梯式的顯著差異，當(dāng)土壤綜合肥力評(píng)價(jià)為肥沃時(shí)苗木生長(zhǎng)狀態(tài)最優(yōu)，其次為一般、貧瘠。

針對(duì)不同的立地條件，小苗在造林成活率上明顯優(yōu)于大苗，但受到苗木規(guī)格的影響，年均生長(zhǎng)量指標(biāo)(苗高、地徑)也明顯低于大苗。

5 建議

結(jié)合卡若區(qū)實(shí)際情況，立地條件建議選擇坡位中坡，坡向陰坡、半陰坡，坡度20°～30°，土壤綜合肥力為肥沃、一般的作業(yè)區(qū)營(yíng)造川西云杉人工林。

通過(guò)計(jì)算土壤綜合肥力，卡若區(qū)大部分宜林地土壤綜合肥力為一般。對(duì)土壤綜合肥力為一般的作業(yè)區(qū)，建議種植小苗以提高造林成活率，保證造林成效；對(duì)土壤綜合肥力為肥沃的作業(yè)區(qū)可根據(jù)實(shí)際情況種植大苗以縮短成林時(shí)間，提高造林效果；對(duì)投資規(guī)模大，但土壤綜合肥力為一般的作業(yè)區(qū)，也可種植大苗，采取客土、施肥、加強(qiáng)管護(hù)等措施來(lái)縮短成林時(shí)間，提高造林成活率。