盐碱地中常见树种乔灌组合栽植林地郁闭度与生长量的关系

2022-09-12

随着世界土壤盐碱化的日趋严重, 针对盐碱地的改良已探索出诸多方法, 其中通过遵循植物的“适地适栽”原则, 根据盐碱地土壤的种类, 选择栽培适宜的耐盐植物, 是进行盐碱地植物栽培的主要途径[1,2,3,4]。此外, 通过乔木与灌木的合理搭配种植, 可以有效地改善盐碱地中林地的生态群落稳定性, 增加林地的生态效益与经济效益;可以加快盐碱地的综合治理与开发利用[5,6,7]。

郁闭度是反映林地中结构和密度的重要指标, 具体是指林地中乔木树冠遮蔽地面的程度, 以林地树冠垂直投影面积与林地面积之比来表示。研究表明当杉木林下套种红豆杉, 在郁闭度为0.55~0.60时, 对其生长最为有利。研究发现, 郁闭度为0.60~0.80的毛竹林, 其林下套种多花黄精时, 其生长指标最优[8,9,10,11]。然而, 目前对乔灌组合栽植的郁闭度与生长关系的研究报道较少[12]。为了进一步了解盐碱地中乔灌组合栽植对林木生长发育的影响, 我们选择了4种乔灌组合栽植方式, 通过测量比较其年均株高生长量、年均茎粗生长量、叶幕厚度等指标, 探讨乔灌组合栽植中郁闭度与生长之间的关系, 为盐碱地林地中的树种和栽植方式的选择以及生态效益和经济效益的提升提供依据。

1 材料与方法

试验地位于天津市静海县绿茵景观工程公司苗圃园中的栾树林、栾树和金银木混栽林、白蜡林、白蜡和金银木混栽林、金叶槐林、金叶槐和金银木混栽林、国槐林、国槐和榆叶梅林混栽林。各林地植株栽植株行距均为3 m×4 m。金叶槐为5年生植株, 其余均为10年生植株。栽植地的土壤为壤土, 含盐量0.25%, p H=8.2, 统一常规管理。

各林地均随机选择667 m2林木分布较均匀的地块为样地, 每处理重复3次 (即每种林地选择3个样地) 。采用“Z”字形取样法在各样地中选择4处样方进行郁闭度调查 (植株行间) , 每个样方中选择3株样株进行生长指标的测定, 分别测定各样方的株高、茎粗、年轮数、叶幕厚度。本研究于2014年10月8号上午 (晴天) 进行测定。株高用HILTI手持高精度激光测距仪测定。年轮用生长锥仪切取树干横截面, 然后在体式显微镜下观测年轮数量。茎粗分为胸径和地径, 乔木量取胸径 (距地面1.2 m高处的树干直径) , 灌木量取地径 (距地面10 cm处的树干粗度) 。灌木的叶幕厚度采用卷尺测定叶片集中分布区的高度。郁闭度的测量采用树冠投影法, 调查时先将林木按照上述方法定位, 然后从几个方位测量各株树的树冠边缘到树干的水平距离, 按一定比例将树冠投影标绘在图纸上, 最后从图纸上计算树冠投影总面积与林地面积的比值。

2 结果与分析

2.1 乔灌组合栽植乔木植株年均株高与郁闭度的关系

由图1可知, 与乔木单独栽植相比, 乔灌组合栽植的林地郁闭度降低 (国槐除外) , 但是乔木的年均株高增加。其中, 栾树+金银木组合栽植林的郁闭度为65%, 栾树林的郁闭度为73%;栾树与金银木的组合栽植相对栾树单独栽植的郁闭度降低了8%, 栾树的年均株高增加了0.11 m。白腊+金银木组合栽植林的郁闭度为48%, 白腊林的郁闭度为63%;白腊与金银木的组合栽植相对白腊单独栽植郁闭度降低了15%, 白腊的年均株高增加了0.16 m。金叶槐+金银木组合栽植林的郁闭度为60%, 金叶槐林的郁闭度为86%;金叶槐与金银木的组合栽植相对金叶槐的单独栽植郁闭度降低了26%, 金叶槐的年均株高增加了0.17 m;而且表现出郁闭度降低越多, 年均株高增加越多的趋势。国槐与榆叶梅的组合栽植和国槐单独栽植郁闭度相同, 但是, 国槐的年均株高降低了0.24 m。

总之, 栾树、白蜡和金叶槐与金银木的3种组合栽培, 均降低了郁闭度, 使林地透光量增加, 林地中的光照强度增加, 这可能是导致该3种林地植株年均株高增加的主要原因。国槐与榆叶梅组合栽植并未降低郁闭度, 但年均株高降低, 表明株高的降低与光照强度无关, 可能与植株间的化感效应物质有关。

2.2 乔灌组合栽植乔木植株年均茎粗与郁闭度的关系

由图2可以看出, 乔灌组合栽植和乔木单独种植郁闭度不同, 年均茎粗也不同。除国槐和榆叶梅组合外, 其余3种组合栽植均降低了林地的郁闭度, 同时使年均茎粗增加。其中, 栾树+金银木组合栽植林的郁闭度为65%, 栾树林的郁闭度为73%;栾树与金银木组合栽植比栾树单独栽植郁闭度降低了8%, 其栾树的年均茎粗增加了0.49 mm。白腊+金银木组合栽植林的郁闭度为48%, 白腊林的郁闭度为63%;白腊与金银木的组合栽植相比白腊单独栽植郁闭度降低了15%, 白腊的年均茎粗增加了0.07 mm。金叶槐+金银木组合栽植林的郁闭度为60%, 金叶槐林的郁闭度为86%;金叶槐与金银木的组合栽植相比金叶槐的单独栽植郁闭度降低了26%, 金叶槐的年均茎粗增加了0.19 mm。

表明乔灌组合栽植导致了郁闭度降低, 改善了林地的光照, 使植株年均茎粗增加, 与上述郁闭度与年均株高的变化相同。国槐与榆叶梅的组合栽植和国槐单独栽植郁闭度相同, 国槐的年均茎粗增长量却降低了0.07 mm, 结果与“2.1”小节相同。

2.3 乔灌组合栽植灌木植株年均株高增长量与郁闭度关系

由图3可知, 乔灌组合栽植相比灌木单独栽植对林地的郁闭度与灌木植株的年均株高产生不同的影响。除白腊和金银木组合栽植外, 乔灌组合栽植会使灌木的郁闭度增加, 植株的年均株高明显降低。其中, 栾树+金银木组合栽植林的郁闭度为65%, 金银木林的郁闭度为45%;栾树与金银木组合栽植比金银木单独栽植郁闭度增加了20%, 但年均株高增长量降低了1.04 m, 组合林金银木的年均高度仅仅是单独栽植林的27.27%。白腊+金银木组合栽植林的郁闭度为48%;白腊与金银木的组合栽植相比金银木林单独栽植郁闭度增加了3%, 年均株高增长量降低了0.93 m, 组合林金银木的年均高度仅仅是单独栽植林的33%。金叶槐+金银木组合栽植林的郁闭度为60%, 金叶槐与金银木的组合栽植相比金银木的单独栽植郁闭度增加了15%, 金银木的年均株高增长量却降低了0.13 mm, 组合林金银木的年均高度仅仅是单独栽植林的91%。国槐+榆叶梅组合栽植林的郁闭度为92%, 榆叶梅林的郁闭度为80%;国槐与榆叶梅组合林比榆叶梅纯种林郁闭度增加了12%, 但年均株高降低了0.47 m, 组合林榆叶梅的年均高度仅仅是单独栽植林的40%。说明郁闭度对林地灌木植株的株高生长影响很大。

2.4 乔灌组合栽植灌木植株叶幕厚度与郁闭度关系

由图4可以看出, 乔灌组合栽植与灌木单独栽植的灌木郁闭度、植株叶幕厚度不同, 表现为乔灌组合栽植比灌木单独栽植的郁闭度增加, 灌木植株的叶幕厚度降低。其中, 栾树+金银木组合栽植林的郁闭度为65%, 金银木林的郁闭度为45%;栾树与金银木组合栽植较金银木单独栽植郁闭度增加了20%, 但组合栽植中的金银木的叶幕厚度相比单独栽植的金银木降低了0.48 dm (25%) 。白腊+金银木组合栽植林的郁闭度为48%;白腊与金银木组合栽植相对金银木单独栽植郁闭度增加了3%, 但组合栽植中金银木的叶幕厚度降低了0.7 dm (36%) 。金叶槐+金银木组合栽植林的郁闭度为60%;金叶槐与金银木组合栽植相对单独栽植的金银木郁闭度增加了15%, 金银木的叶幕厚度降低了0.5 dm (26%) 。国槐+榆叶梅组合栽植林的郁闭度为92%, 榆叶梅林的郁闭度为80%;国槐与榆叶梅组合栽植中的榆叶梅相比榆叶梅单独种植郁闭度增加了12%, 但叶幕厚度降低了0.09 dm (7%) 。总之, 乔灌组合栽植比灌木单独栽植的郁闭度高, 表明光照强度降低, 致使植株叶片减少、叶幕厚度降低。

综上所述, 乔灌组合栽植较大地影响着盐碱地林地的郁闭度, 而郁闭度又明显影响着林地植株的高度生长和粗度生长;郁闭度越高, 植株的生长量越小, 反之, 郁闭度越低, 植株的生长量越大。乔灌组合栽植的郁闭度较纯乔木林低, 较纯灌木林高。

摘要：为了探究乔灌组合栽植对植株生长的影响, 试验研究了4种组合林地 (栾树和金银木、白腊和金银木、金叶槐和金银木、国槐和榆叶梅) 内乔木和灌木植株的年轮数、年平均株高和茎粗增长量、叶幕厚度, 并与同种类的乔木、灌木单独栽植的纯林地作比较。结果显示:除国槐和榆叶梅组合林外, 其他3组乔灌组合林的郁闭度均比其乔木对照林的郁闭度低8%26%, 而各年均株高和茎粗均高于其对照9%45%和9%37%;3组乔灌组合栽植使其林地的郁闭度高于对照, 并使其林中的灌木植株的年均株高降低了9%72% (白腊和金银木组合除外) ;乔灌组合林中灌木的叶幕厚度低于对照, 降低了7%36%。总之, 组合栽植林影响林地的郁闭度, 而郁闭度又明显影响着林地植株的高度生长和粗度生长。乔灌组合栽植的郁闭度较同种类的纯乔木林低, 比同种类的纯灌木林高;且郁闭度越高, 植株的高和粗生长量越小, 反之, 则越大。

关键词：盐碱地,林地,乔灌组合栽植,郁闭度,生长量