榆林地區(qū)樟子松群落生態(tài)適應(yīng)性研究

榆林地區(qū)樟子松群落生態(tài)適應(yīng)性研究

0基于olicali處t.3赤松屬樟腦松是歐洲紅松的突變，也被稱為harashu和蒙古紅松。由于其耐寒、干燥、抗不育、耐鹽堿、生長(zhǎng)快、樹形優(yōu)美、材料好、抗沙等特點(diǎn)及廣泛的生態(tài)適應(yīng)性，他受到了干旱的高度重視。1自然地理總結(jié)榆林風(fēng)沙區(qū)位于陜西省北部,毛烏素沙地的東南緣,地處鄂爾多斯高原與黃土高原的交接地帶2標(biāo)準(zhǔn)地的基本情況在全面調(diào)查的基礎(chǔ)上,按照樹齡差別,生長(zhǎng)對(duì)策狀況差別,選擇6塊20m×20m標(biāo)準(zhǔn)地,標(biāo)準(zhǔn)地基本情況見表1.用徐州產(chǎn)Ⅰ型測(cè)高儀測(cè)定樹高,樟子松的樹齡從主干的節(jié)間數(shù)中確定(有些根據(jù)造林檔案查出),用目測(cè)法測(cè)定球果數(shù)量,生長(zhǎng)狀況,用皮尺測(cè)定其他指標(biāo),精確到小數(shù)點(diǎn)后一位.3本研究3.1固著性植物自疏隨著播種密度的提高,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不僅影響到植株生長(zhǎng)發(fā)育的速度,也影響到植株的存活率.同樣在年齡相等的固著性植物群體中,競(jìng)爭(zhēng)個(gè)體不能逃避,典型的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果也是使較少量的較大個(gè)體存活下來(lái).這一過(guò)程叫作自疏(self-thinning).自疏存在兩種趨勢(shì)3.2植物生活周期植物生活史(lifecycle)又稱植物生活周期,是指植物在一生中所經(jīng)歷的以細(xì)胞分裂、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化為特征,最終產(chǎn)生與親代基本相同的子代的生殖、生長(zhǎng)和發(fā)育的循環(huán)過(guò)程3.3樟子松病蟲害與生長(zhǎng)的關(guān)系特定的病蟲害總是與森林的穩(wěn)定性密切相關(guān)的,當(dāng)特定的病蟲害沒(méi)有適當(dāng)?shù)奶鞌车臅r(shí)候,表明該森林是不穩(wěn)定的,存在生態(tài)災(zāi)難的風(fēng)險(xiǎn)3.4樟子松自然更新問(wèn)題樟子松林能不能自然更新是榆林地區(qū)樟子松林能不能持久生存,能不能出現(xiàn)順向演替的關(guān)鍵4結(jié)果和分析4.1初植密度在植物園和七里沙的6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地中,發(fā)現(xiàn)每一個(gè)樟子松標(biāo)準(zhǔn)地都存在不同程度的自疏現(xiàn)象.2007年調(diào)查表明樟子松個(gè)體之間存在激烈的競(jìng)爭(zhēng),這種競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)淘汰了一部分個(gè)體,見表2.從表2中可以看出:樟子松死亡率最高為67.6%,最低為21.2%.死亡率比較高的是11、21和23號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地.11號(hào)栽植密度小,死亡率高,21號(hào)和23號(hào)栽植密度很大,死亡率也很高.說(shuō)明對(duì)于樟子松林來(lái)說(shuō),所設(shè)計(jì)的初植密度本身就不夠科學(xué),22號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地的栽植密度為2.9m×3.2m,比較稀,盡管樹齡最大,但是死亡率較低,說(shuō)明初植密度設(shè)計(jì)為3m比較合理.2013年對(duì)以上6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地再次調(diào)查,結(jié)果見表3.表3數(shù)據(jù)表明,樟子松的自疏過(guò)程一直在進(jìn)行,甚至49年樹齡的也有死亡.一方面,死亡率和栽植密度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,21號(hào)、23號(hào)栽植密度很大,死亡率高.另一方面自疏數(shù)量在不同樣地不同,近6年七里沙死亡率高于植物園,說(shuō)明立地條件也是自疏原因之一.11號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地立地條件最差,干旱缺水、經(jīng)常有西北風(fēng)襲擾,所以盡管栽植密度小但死亡率很高.從22號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地的情況看,自疏過(guò)程在50齡會(huì)基本停止,從而使得樟子松林成為穩(wěn)定群落.從植物園的情況看(21、22、23標(biāo)準(zhǔn)地),在立地條件較好,尤其在沒(méi)有干旱脅迫的情況下,自疏過(guò)程會(huì)停止,但是需要一定的樹齡條件和密度條件.在調(diào)查的樟子松標(biāo)準(zhǔn)地中,30齡以上、栽植密度合理的已經(jīng)基本停止了自疏過(guò)程,達(dá)到了穩(wěn)定階段.4.2生長(zhǎng)類型對(duì)樟子松生長(zhǎng)的影響樟子松林出現(xiàn)了明顯的生活史對(duì)策分化,見表4.從6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地的情況看,13、22、23號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地是典型的K對(duì)策(K-strategy),環(huán)境比較優(yōu)越,植物趨向營(yíng)養(yǎng)型生長(zhǎng).11號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地是典型的T對(duì)策(T-strategy),資源貧乏、條件嚴(yán)酷、環(huán)境脆弱,樟子松采取忍耐脅迫的特點(diǎn),出現(xiàn)生殖型生長(zhǎng).12號(hào)、21號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地是典型的R對(duì)策(R-strategy),立地條件比較好,資源較充足,但是干擾大,尤其是冬季和春季的大風(fēng)對(duì)樟子松生長(zhǎng)影響大,植物生長(zhǎng)基本正常.樟子松各個(gè)生長(zhǎng)類型有以下特點(diǎn):營(yíng)養(yǎng)型生長(zhǎng)的特點(diǎn)是樹高胸徑生長(zhǎng)快,層間距大,抽枝少,葉芽少,枝條粗壯長(zhǎng),基本不結(jié)果;生殖型生長(zhǎng)的特點(diǎn)是樹高胸徑生長(zhǎng)緩慢,層間距小,抽枝多,葉芽多,枝條細(xì)短,結(jié)果量大,平均每棵樹結(jié)果達(dá)到了50個(gè)以上,但是大多數(shù)果子不能正常成熟;正常型生長(zhǎng)的特點(diǎn)是樹高胸徑等生長(zhǎng)速度在前兩者之間,能夠結(jié)果,并且果子能正常成熟.產(chǎn)生生長(zhǎng)類型分化的原因,與立地條件和外界干擾有很大關(guān)系.在植物園,呈現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)型生長(zhǎng)的樟子松占總面積的20%,呈現(xiàn)生殖型生長(zhǎng)的樟子松占總面積的30%,正常生長(zhǎng)的占一半.在七里沙地區(qū),呈現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)型生長(zhǎng)的樟子松占總面積的15%,呈現(xiàn)生殖型生長(zhǎng)的樟子松占總面積的40%,正常生長(zhǎng)的占45%.表明七里沙的立地條件比植物園差,見表5.4.3藥物和微生物制劑的確定在2007年調(diào)查的時(shí)候,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)蟲害大面積爆發(fā)的跡象,主要的蟲害是金龜子,經(jīng)檢索是山西金龜子蟲害的發(fā)生,首先表明樟子松樹木有可能因?yàn)橄x害爆發(fā)而發(fā)生死亡,所以人工監(jiān)測(cè)和防治蟲害就比較重要.其次表明樟子松林群落的演替進(jìn)入了新階段,在這個(gè)階段蟲害爆發(fā),同時(shí)制約蟲害的生態(tài)機(jī)制也將隨之產(chǎn)生,包括有益鳥、蜘蛛、真菌等制約因子.4.4樟子松種子和群落演替早在2007年,在對(duì)榆林地區(qū)幾個(gè)樟子松林區(qū)進(jìn)行全面調(diào)查時(shí)就發(fā)現(xiàn),無(wú)論樹齡多長(zhǎng),樹林密度多大,樹林中五齡以下的幼樹基本沒(méi)有.6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地的樟子松全部是人工栽植,林相很整齊.這表明樟子松林無(wú)法天然更新.6年以后在植物園、七里沙等地調(diào)查依然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)天然更新的幼苗.樟子松松果能不能結(jié)籽?結(jié)籽后能不能成熟?經(jīng)過(guò)走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn):榆林地區(qū)育種用的樟子松種子全部來(lái)自樟子松的原產(chǎn)地東北,本地樟子松沒(méi)有采集到可以育種的松子.在植物園、七里沙全面勘查,2013年8月初搜集到不同地方樟子松球果50個(gè),經(jīng)過(guò)一周時(shí)間的晾曬,有球果開裂,發(fā)現(xiàn)有23%的球果含有種子,其中成熟種子占60%,沒(méi)有成熟的種子占40%,有67%的球果中沒(méi)有種子.可見樟子松球果能夠播撒出一定的成熟種子,有可能天然更新.但是沒(méi)有更新樹苗,說(shuō)明除了種子因素外,土壤條件是能否天然更新的主要因素.可能是種子被鳥獸吃食,另一種情況是土壤干旱,不具備發(fā)芽條件,見表6.樟子松林無(wú)法天然更新意味著樟子松群落的演替是循環(huán)演替,在沒(méi)有人工干涉的情況下該群落將自然消失.但是根據(jù)研究,樟子松林在榆林地區(qū)有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和適應(yīng)性在天然情況下,樟子松群落的演替趨勢(shì)是被榆樹林代替.在2007年,筆者在22號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)發(fā)現(xiàn)榆樹苗4株,其他標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)喬木樹苗;2013年發(fā)現(xiàn)植物園的21、22、23號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)都出現(xiàn)了榆樹苗,21號(hào)內(nèi)16棵、22號(hào)內(nèi)29棵,23號(hào)內(nèi)31棵,高度在150cm以上.榆樹已經(jīng)成功地侵入到樟子松林內(nèi)部.這種情況在七里沙的樟子松和楊樹混交林中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn).5森林不穩(wěn)定因素樟子松在榆林地區(qū)有很強(qiáng)的適應(yīng)性和競(jìng)爭(zhēng)力.樟子松林生長(zhǎng)類型產(chǎn)生分化說(shuō)明樟子松林對(duì)榆林地區(qū)的不同立地條件比較敏感,并不完全適應(yīng)此地氣候.從自疏情況看,在幼林階段有大量的樟子松死亡,一直到株行距達(dá)到4m以上,樹齡達(dá)到30以上,自疏過(guò)程才基本停止,森林達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).從病蟲害發(fā)生情況看,樟子松林處在不穩(wěn)定狀態(tài),蟲害在30a以后陸續(xù)爆發(fā),主要蟲害是金龜子和松毛蟲,制約蟲害的機(jī)制才開始形成,還處在一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程中,還需要繼續(xù)演進(jìn).從天然更新方面看,由于受到種子天然成熟少,