小隴山麻沿林場銳齒槲櫟種群退化原因及恢復關鍵技術

翟劍 陳琨

摘 要 近年來，甘肅省小隴山麻沿林場銳齒槲櫟種群嚴重退化，對整個森林生態系統產生深遠影響。為探究銳齒槲櫟種群退化原因及恢復關鍵技術，有效促進銳齒槲櫟種群恢復和增長，詳細分析了銳齒槲櫟種群退化的原因，主要包括自然因素、人為因素、自身生物學特性，并提出了銳齒槲櫟種群恢復關鍵技術，包括生境恢復技術、種群增殖技術、生態適應性增強技術及土壤管理技術等。

關鍵詞 銳齒槲櫟；種群退化；種群增殖技術；生態因素；人為因素；甘肅省小隴山麻沿林場

中圖分類號：S754.1；S792.18 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.10.079

銳齒槲櫟（Quercus aliena var.acutiserrata Maxim.）是一種具有重要生態價值的樹種。近年來，甘肅省小隴山麻沿林場（以下簡稱麻沿林場）銳齒槲櫟種群嚴重退化，不僅威脅銳齒槲櫟自身生存，還可能對整個森林生態系統的健康功能產生深遠影響[1]。因此，對麻沿林場銳齒槲櫟種群退化原因進行深入研究，并探索恢復技術，對生態保護和森林可持續經營具有重要意義。

1 銳齒槲櫟生態特征

銳齒槲櫟屬于殼斗科槲櫟屬，是一種常見的落葉喬木，具有較高的生態價值和經濟價值。銳齒槲櫟喜光、耐旱，且對土壤適應性強，能在多種土壤條件下生長。銳齒槲櫟根系發達，能有效地固土防沙，在水土保持和生態恢復方面具有重要作用。銳齒槲櫟樹葉呈橢圓形或卵狀橢圓形，邊緣有銳利鋸齒，秋季葉色轉為鮮艷紅色或黃色，具有較高觀賞價值。銳齒槲櫟的果實在野生動物食物鏈中具有重要作用，也是林業種植重要種子資源。但由于生長周期較長與繁殖力相對較弱，且受環境變化、人為干預影響，一些地區的銳齒槲櫟種群數量正在減少，需通過科學管理和恢復技術來維持其種群健康穩定。

2 麻沿林場概況

麻沿林場位于東經105°32′～105°50′、北緯34°01′～34°10′，在我國西北地區林業生態系統中具有重要地位。麻沿林場夏季氣溫通常在20～25 ℃，冬季氣溫則在-5～0 ℃，為銳齒槲櫟種群生長提供了適宜氣候條件，符合其生長需求。麻沿林場夏季相對濕度在60%～70%，冬季略有下降（50%～60%），年降水量757 mm，降水主要集中在夏季和早秋；地形以丘陵和山地為主，平均海拔1 450 m，土壤類型為輕壤土，土層深厚，透氣性和保水性良好。麻沿林場林業資源以次生林與人工林為主，包括松樹、柳杉、桉樹、銳齒槲櫟等多種樹種。麻沿林場還是部分野生動物的棲息地，生物多樣性豐富，對維護地區生物多樣性和生態平衡具有重要作用。近年來，由于過度林業開發活動、不合理土地利用及人為干預，麻沿林場生態環境面臨諸多挑戰。特別是銳齒槲櫟這一關鍵物種，其種群數量明顯下降，引起了廣泛關注。因此，麻沿林場成為研究銳齒槲櫟種群退化原因和探索恢復技術的理想之地。

3 麻沿林場銳齒槲櫟種群退化原因

3.1 自然因素

在麻沿林場，導致銳齒槲櫟種群退化的自然因素主要是氣候變化和土壤質量變化。1）近年來，麻沿林場氣候變化明顯，如平均氣溫上升2 ℃和年降水量減少15%。這種氣候變化直接影響銳齒槲櫟生長周期和繁殖能力。例如，由于氣溫升高和降水減少，銳齒槲櫟生長周期縮短，影響了其繁殖周期和種子成熟。同時，極端氣候事件發生頻率增加，如持續高溫與干旱，對銳齒槲櫟生長產生了負面影響，導致樹木應激反應增加，生長速率下降。此外，受氣候條件變化影響，銳齒槲櫟對病蟲害抵抗力減弱，這進一步加劇了種群退化。2）麻沿林場土壤質量也出現了變化，如土壤有機質含量降低和土壤酸化加劇。這些變化使土壤肥力下降，從而影響銳齒槲櫟生長[2]。綜上所述，氣候變化、土壤質量變化是麻沿林場銳齒槲櫟種群退化的重要因素。

3.2 人為因素

麻沿林場銳齒槲櫟種群退化的人為因素包括過度森林開發與環境污染。1）在天然林保護工程實施以前，由于過度伐木與農業擴張，不僅直接減少了銳齒槲櫟種群數量，還破壞了銳齒槲櫟生長環境，生境的喪失和破碎化使銳齒槲櫟的正常生長受到不利影響[3]。2）農業活動的增加導致了農藥與化肥過度使用，這些化學物質通過地表徑流進入林地，對土壤、水源造成污染，嚴重影響銳齒槲櫟生長和繁殖。環境污染還造成生物多樣性下降，進而影響森林生態系統整體健康，不利于銳齒槲櫟種群生長和繁殖[4]。

3.3 自身生物學特性

銳齒槲櫟種群退化與自身生物學特性密切相關。銳齒槲櫟的生長速度相對較慢，幼苗期生長遲緩，苗木生長周期較長，導致其種群更新緩慢。同時，銳齒槲櫟的種皮較為堅硬，種子萌發較困難，需要特定的溫度、濕度、光照條件等，使得種子的發芽率相對較低，從而影響種群的擴散與更新能力。此外，銳齒槲櫟對生長環境的要求較高，對土壤、水分、光照等自然條件的適應范圍較小，適應性較弱[5]。研究還發現，銳齒槲櫟對環境變化適應性較弱，特別是在快速氣候變化情況下，其調整生長模式能力有限，存活率較低，進而導致種群退化。

4 麻沿林場銳齒槲櫟種群恢復技術及應用成效

4.1 生境恢復技術

在銳齒槲櫟種群恢復工作中，麻沿林場采用生境恢復技術。該技術實施內容包括森林結構調整、土壤質量改善與水源保護。1）森林結構調整是通過選擇性疏伐與人工補植來提高林場內銳齒槲櫟存活率與生長質量。例如，麻沿林場通過疏伐競爭樹種，為銳齒槲櫟提供了更多生長空間與光照，從而提高了銳齒槲櫟種群生長速度[6]。在生境恢復技術實施一年周期內，銳齒槲櫟平均生長速度提高了約15%。2）土壤質量改善則通過有機物添加與土壤酸化中和來實現。麻沿林場通過向土壤中加入有機肥料和石灰，提高土壤肥力與pH值，從而為銳齒槲櫟生長創造了更有利的土壤條件。經過兩年連續改良，土壤中有機質含量提升了20%，pH值從5.2升至6.5，為銳齒槲櫟種子發芽和幼苗生長創造了良好的土壤環境。3）水源保護主要包括建立水資源利用管理制度，明確水資源使用范圍、配額、管理責任，制訂合理的水資源利用計劃，確保水資源的有效利用。同時，在水源周圍進行生態修復與保護工作，建立水源保護區，禁止非法采伐和破壞行為，保持水源周圍的植被完整性，防止土壤侵蝕和水源污染。此外，對現有的排水系統進行檢修和優化，及時排除雨水和地表徑流，防止排水不暢[7]。

通過應用生境恢復技術，麻沿林場銳齒槲櫟種群退化情況得到了顯著改善，銳齒槲櫟種群密度增加了25%，且整體健康狀況有了顯著提升。這證明了生境恢復技術的有效性，也為其他植物種群恢復提供了可行的參考模式。

4.2 種群增殖技術

在麻沿林場銳齒槲櫟種群恢復項目中，種群增殖技術扮演了關鍵角色。該技術主要通過人工輔助繁殖增加銳齒槲櫟種群數量。具體實施過程包括精選健康與遺傳多樣性高的種樹，并采用先進育苗技術來提高種子發芽率與幼苗成活率。在育苗過程中，通過控制溫度、濕度、光照等條件，最大化種子發芽潛力[8]。并使用特制營養土與植物生長調節劑，提高幼苗生長速度[2]。通過這些措施，銳齒槲櫟種子發芽率從40%提高到80%，幼苗成活率也從50%提高到80%，對快速增加銳齒槲櫟種群數量起到了決定性作用。麻沿林場還采用定向繁殖策略，進行銳齒槲櫟遺傳多樣性保護工作，選擇具有優良遺傳特性的銳齒槲櫟個體進行人工授粉，從而確保銳齒槲櫟種群遺傳多樣性，為未來銳齒槲櫟種群擴張奠定了堅實基礎[9]。

通過應用種群增殖技術，麻沿林場銳齒槲櫟種群數量增長了40%，種群整體健康狀況也得到了顯著改善，對銳齒槲櫟種群恢復起到關鍵作用。

4.3 生態適應性增強技術

生態適應性增強技術旨在選擇和培育適應性更強的銳齒槲櫟品種，提高銳齒槲櫟種群對環境變化、氣候變化、土壤條件變化的適應能力。麻沿林場通過選擇在極端氣候條件（如持續干旱、高溫）下生存能力更強的銳齒槲櫟個體進行繁殖，培育出對環境壓力有更強適應能力的銳齒槲櫟品種。這樣的品種不僅能在干旱和高溫條件下正常生長，還展現出對土壤質量變化的高度適應性[10]。例如，經過人工選擇和繁殖后，新培育的銳齒槲櫟品種在土壤酸化條件下的存活率比傳統品種提高了30%[3]。

4.4 土壤管理技術

在麻沿林場銳齒槲櫟種群恢復工作中，土壤管理技術著眼于優化土壤條件，以促進銳齒槲櫟健康生長。該技術包括土壤結構改良與土壤水分管理[11]。在土壤結構改良方面，麻沿林場通過深翻與疏松土壤來增強土壤透氣性與滲透性，從而促進銳齒槲櫟根系生長與營養吸收[12]。在實施土壤結構改良后，銳齒槲櫟根系發展得更為健康，樹木整體生長速度提高了15%。在土壤水分管理方面，麻沿林場通過建設灌溉系統，有效控制土壤濕度，特別是在干旱季節，保證銳齒槲櫟獲得充足的水分供應，減少由于土壤過干或過濕引起銳齒槲櫟生長障礙和病蟲害發生。通過實施土壤結構改良與水分管理技術，顯著改善了麻沿林場內銳齒槲櫟生長條件，在促進銳齒槲櫟健康生長方面發揮了重要作用[13]。

5 結語

麻沿林場銳齒槲櫟種群退化原因主要分為生態因素、人為因素及銳齒槲櫟自身生物學特性，屬于銳齒槲櫟種群退化典型成因，具有一定的代表性。針對這些因素，麻沿林場采取了一系列種群恢復技術，包括生境恢復技術、種群增殖技術、生態適應性增強技術及土壤管理技術等，顯著提高了銳齒槲櫟種群數量，還為生態保護和可持續森林管理提供了寶貴經驗。特別是在種群增殖技術方面，取得了突破性進展，如種子發芽率和幼苗存活率大幅提高、樹木生長速度與遺傳多樣性大幅增強。不僅對麻沿林場生態環境產生了深遠影響，也為面臨類似挑戰的林場提供了參考借鑒。

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（責任編輯：劉寧寧）

基金項目：銳齒槲櫟種群退化機理和恢復關鍵技術研究項目（2023-S·SZ-42）。

作者簡介：翟劍（1985—），本科，工程師，主要從事森林可持續經營研究。

*為通信作者：E-mail：202397109@qq.com。