不同沙丘部位彰武小鉆楊生長分析

李玉航

(遼寧省沙地治理與利用研究所,遼寧 阜新 123000)

楊樹是科爾沁沙地主要造林樹種之一，生長快，生物產量高，落葉量比較大，改土防風作用又比較強。但是，對水分條件要求比較嚴格。沙丘按照部位分為丘間低地、丘底，丘腹和丘頂四種立地條件。沙丘的不同部位，水分、養(yǎng)分條件不同[1]，丘間低地和丘底地勢比較低，起伏比較小，立地條件較好，丘腹和丘頂立地條件相對較差。對彰武小鉆楊(Populus×xiaozhuanicacv.‘Zhangwu’)在不同沙丘部位進行栽培試驗，用以選擇適宜的立地條件。

1 試驗地概況

試驗地位于科爾沁沙地南緣的遼寧省彰武縣章古臺鎮(zhèn)，地處121°53′—122°22′ E，42°43′—42°51′ N，海拔226.5 m，屬暖溫帶亞濕潤干旱氣候區(qū)，年降水一般在450～500 mm，年蒸發(fā)量1 600 mm左右，空氣相對濕度60.4%，年均氣溫6.1 ℃左右，極端最高溫度43.2 ℃，極端最低溫度-34.1 ℃，≥10 ℃年積溫為3 148 ℃左右，干旱多風，旱季長達9個月。年均風速3.0～3.7 m·s-1，春季多南風、偏西南風，風力大，持續(xù)時間長，最大風速25 m·s-1。早霜在9月底或10月初，晚霜在4月中下旬，無霜期150～160 d。土壤為固定風沙土，有機質及其他養(yǎng)分含量都比較低(表1)。造林以前為樟子松純林，于2001年進行塊狀采伐，采伐跡地草本植物覆蓋度為88%，本地處于蒙古植物區(qū)系與華北植物區(qū)系交匯地帶，主要植物為綠珠藜(Chenopodiumacuminatum)、茵陳蒿(Artemisiacapillarisvar.simplex)、馬唐(Digitariasanguinalis)等。

表1 試驗地土壤水分、養(yǎng)分含量

沙丘不同部位的土壤水分和有機質含量相差比較大，隨著沙丘地勢升高，試驗地水位由4.2 m降至8.5 m。不同沙丘部位土壤含水率和土壤養(yǎng)分含量也隨著地勢的抬高而降低。

2 試驗材料與方法

試驗樹種彰武小鉆楊為遼寧省沙地治理與利用研究所在20世紀80年代選育的優(yōu)良固沙樹種。采取隨機區(qū)組試驗方法，窄帶寬行栽植，每個品種2行，株行距為3 m×3 m×9 m。立地條件為丘間低地、丘底、丘腹和丘頂4種類型，每種類型20株為1組，重復3次，面積2.0 hm2，比較不同立地條件的生長性狀。試驗于2006年4月栽植，植后灌水1次，造林3年內，遇特殊干旱時期適時灌水，采取間作矮棵有茬作物，每年鋤草2次。造林后每年秋季對試驗地內林木進行每木調查，用圍尺測量胸徑，用測高器測量樹高，用楊樹二元材積表逐株計算材積。采用Excel2007軟件處理數據和繪制生長曲線，運用SPSS V13.0對數據進行統(tǒng)計分析，采用SPSS V13.0中的分析比較均值里的單因素方差分析(ANOVA)得出不同沙丘部位胸徑、樹高、斷面積和單株材積的差異性，數據采用2020年秋季調查數據，顯著水平為α=0.05。

3 結果與分析

3.1 不同沙丘部位彰武小鉆楊生長量的差異

對調查的不同沙丘部位彰武小鉆楊的平均胸徑、平均樹高、平均斷面積、平均單株材積進行方差分析，彰武小鉆楊在丘底和丘間低地各項指標相似，但均明顯高于丘腹和丘頂。丘底的彰武小鉆楊平均胸徑比丘間低地、丘腹和丘頂大4.3%～27.6%；平均樹高比丘間低地、丘腹和丘頂大4.9%～29.9%；平均斷面積比丘間低地、丘腹和丘頂大9.1%～66.7%；平均單株材積比丘間低地、丘腹和丘頂大10.5%～115.8%(表2)。

表2 不同沙丘部位彰武小鉆楊生長狀況分析表

通過調查15年生彰武小鉆楊不同沙丘部位林分因子生長量，結果顯示：胸徑生長量丘底和丘間低地與丘腹和丘頂之間差異性顯著，丘底和丘間低地之間差異性不顯著，丘腹和丘頂之間差異性不顯著，丘底的彰武小鉆楊生長量最大，其次為丘間低地，丘頂的彰武小鉆楊胸徑生長量最小；樹高生長量丘底、丘間低地、丘腹和丘頂之間差異性顯著，生長量大小規(guī)律與胸徑生長量相同；斷面積生長量丘底和丘間低地與丘腹和丘頂之間差異性顯著，丘底和丘間低地之間差異性不顯著，丘腹和丘頂之間差異性不顯著，丘底的彰武小鉆楊生長量最大，其次為丘間低地，丘頂的彰武小鉆楊斷面積生長量最小；單株材積生長量丘底和丘間低地之間差異性不顯著，丘底和丘間低地與丘腹、丘頂之間差異性顯著，丘腹和丘頂之間差異性顯著，丘底的彰武小鉆楊生長量最大，其次為丘間低地，丘頂的彰武小鉆楊單株材積生長量最小，比丘底的彰武小鉆楊小1.16倍。

3.2 不同沙丘部位彰武小鉆楊生長過程差異

在胸徑生長方面，不同沙丘部位彰武小鉆楊在1～5 a都進入速生期，6～9 a間生長有所減緩，10～12 a生長更加緩慢。13～15 a生長量很小。丘底的彰武小鉆楊在1～5 a年均生長量在1.2～2.3 cm，6～9 a年均生長量在1.2～1.8 cm，10～12 a年均生長量在0.6～1.0 cm，13～15 a年均生長量在0.3～0.5 cm，15 a內年均達到1.22 cm；丘腹的彰武小鉆楊在1～5 a年均生長量在1.2～2.1 cm，6～9 a年均生長量在0.9～1.4 cm，10～12 a年均生長量在0.4～0.7 cm，13～15 a年均生長量在0.1～0.4 cm，15 a內年均達到1.00 cm；丘頂的彰武小鉆楊在1～5 a內年均生長量在1.2～2.1 cm，6～9 a年均生長量在0.8～1.4 cm，10～12 a年均生長量在0.3～0.5 cm，13～15 a年均生長量在0.1～0.3 cm，15 a內年均達到0.95 cm；丘間低地的彰武小鉆楊在1～5 a內年均生長量在1.7～2.6 cm，6～9 a年均生長量在0.7～1.7 cm，10～12 a年均生長量在0.4～0.9 cm，13～15 a年均生長量在0.3～0.6 cm，15 a內年均達到1.16 cm(圖1)。

圖1 胸徑生長曲線

在樹高生長方面，不同沙丘部位彰武小鉆楊在1～7 a內都進入速生期，8～11 a間生長有所減緩，12～15 a高生長基本停止。丘底的彰武小鉆楊在1～7 a年均生長量在0.9～1.5 m，8～11 a年均生長量在0.3～0.6 m，12～15 a年均生長量在0.2～0.4 m，15 a內年均達到0.85 m；丘腹的彰武小鉆楊在1～7 a年均生長量在0.3～1.4 m，8～11 a年均生長量在0.3～0.5 m，12～15 a年均生長量在0.1～0.3 m，15 a內年均達到0.76 m；丘頂的彰武小鉆楊在1～7 a年均生長量在0.9～1.4 m，8～11 a年均生長量在0.1～0.4 m，12～15 a年均生長量在0.1～0.2 m，15 a內年均達到0.66 m；丘間低地的彰武小鉆楊在1～7 a年均生長量在0.7～1.3 m，8～11 a年均生長量在0.2～0.8 m，12～15 a年均生長量在0.1～0.4 m，15 a內年均達到0.82 m(圖2)。

圖2 樹高生長曲線

在單株斷面積生長方面，不同沙丘部位年均單株斷面積生長量由大到小排列為丘底>丘間低地>丘腹>丘頂，分別為0.001 76、0.001 61、0.001 20、0.001 05 m2·a-1(圖3)。

圖3 斷面積生長曲線

在單株材積生長方面，年均單株材積生長量由大到小排列為丘底>丘間低地>丘腹>丘頂，分別為0.011 56、0.010 46、0.007 21、0.005 35 m3·a-1(圖4)。

圖4 材積生長曲線

4 結論與建議

在不同沙丘部位栽培的彰武小鉆楊生長表現有明顯差異。楊樹對沙地條件要求比較高，特別是對水分條件更為敏感，隨著地勢抬高，地下水位降低，楊樹生長量顯著降低。因此，適地適樹選擇造林立地條件，沙地栽培楊樹應選擇丘底和丘間低地。