西宁地区河谷青杨人工林调查研究

何海燕

(青海省海东市乐都区林业局，青海 海东 810700)

1 调查地区自然概况

调查地点在西宁市郊乐家湾、曹家寨、湟水干流南岸，海拔高2 244 m，青杨人工林即分布于河谷及其1级阶地上。年平均温度5．4 ℃，年降水量372．4 mm， 年平均蒸发量1 619． 7mm，一般初霜期10月上旬，终霜期5月下旬，全年无霜期145 d。

阶地土壤主要是在黄土母质上发育的冲积灰钙土，谷地主要是在卵石滩上堆积的砂土冲积物。常见植物有薹草(Carexatrofusca，C．s,elennophylla等)、马氏蒿(Aftemisiamatlfaldii)、 冰草(Agropyroncristatum)等。

2 调查方法

调查的青杨人工林是用插干法营造的。干条长2 m左右，挖坑定植，栽深约50 cm。株行距有2 m×2 m和2 m×1．5 m两种，由于陆续零星砍伐有不同程度的缺株。调查时，在不同地形部位分别设置0．1 hm2的标准地，分别编号为N63-10(极厚冲积土阶地)、N63-2(厚沙土有间层河滩)、N63-3(薄沙土有间层河滩)、N63-4(薄沙土无间层河滩)。进行每木检尺，伐倒标准木。每公顷蓄积按现有株数计算，林龄不包括原干条年龄。

3 结果与分析

3.1 不同林地类型青杨的生产比较

从表1可以看出，在热量、日照条件相同的河谷地区，立地条件的差异，对青杨人工林的生长产生决定性的影响。阶地上23年生青杨，每公顷材积年平均生长量高达35 m3，而河滩19～23年生青杨，材积年平均生长量在1．4～26 m3•hm-2之间。63—2号样地单位面积株数和年龄与63—40号样地相同，每公顷蓄积量低36．7%，年平均生长量仅及73．2%；63—3号样地与63—10号样地年龄相差3 a，株数少不到一半，而每公顷蓄积相差29倍，年平均生长量仅及3．9%；63—4号样地与63—1 0号样地年龄相差2 a，株数超过100株，而每公顷蓄积相差12倍，年平均生长量仅及8．7%。同样是河滩林，6 3—3号与63—4号样地每公顷蓄积量，为63-2号样地的4.4%和10.9%，差别悬殊。

表1 不同林地类型青扬人工林的生长

很明显，形成这种差别的原因，是不同林地类型土壤肥力水平，不同的必然结果。1级阶地(63-10号样地)为沙黏壤土，土层深厚湿润，既能承接2级以上阶地来水，保水能力也强，0～200 cm深度平均含水率17.9%，质地疏松，土壤平均容量1．3 g•cm-3左右，通气性较好，为根系发育创造极为良好的条件，从而促进了林木生长。

63—2号样地位于厚层沙土有间层的河床旁河漫滩，这一类河滩间常有洪水漫淤，卵石层上经过多次堆积过程，表层沙土和有机质间层厚达46 cm，地下水位高达94 cm，水位经常变动，土壤营养物质和新鲜氧气得到更替，水肥条件和通气性较好，杨树生长仅次于1级阶地，材积年平均生长量可列入速生高产林类型。63—3号样地位于薄沙土间层的近阶地河滩，表层沙土厚仅5 cm，5～30 cm含石量达15%，30 cm以下即是26 cm厚的卵石层，整个根系分布范围土少石多。地下水位1．2 m左右，并有阶地来水，土壤平均含水率13．3%，林地相当湿润，但细土过少，根系发育受到阻碍，地上部分生长衰弱。 63—4号样地位于无沙土间层的中部河滩，沙土层厚13 cm，间有大块卵石，13 cm以下完全是卵石层，卵石间隙中含有少量沙粒。较大树根受石块阻挡向地表伸延，细根无细土依附，在石块表面逐渐萎缩，粗根则受挤压而变形。地下水深1．2 m，但卵石层毛管作用弱，保水力差，平均含水率5%～7%，虽经人工灌水，林地仍显干燥。

以上分析表明，在土层深厚、水分来源充足、质地疏松、保水力强、排水通气良好的沙黏壤土和沙壤土上，青杨有最高的生长量，河谷阶地一般都具备这些条件。表层有40～50 cm厚的沙土层，不含石砾，具备富含营养物质的流动地下水的河滩，也是适合杨树生长的立地。薄砂土有间层和无间层河滩，如不经过土壤改良，不适于营造杨树用材林。

3.2 林分结构规律

表2 各径级的株数和树高分布

从表2可以看出，青杨人工林株数按直径分布的规律是，株数随径阶的增大而增加，到接近平均直径的径级，株数最多，然后随径级的增大株数又逐渐减少，树高的分布则是随直径的增大而增大。从数量分析，等于和大于平均直径的株数，随高产林到低产林逐渐增多，如63-10号样地占47．4%，63—2号样地占58．5%，63—3号样地占81．5%，63—4号样地占75%，反映了较好的立地条件，林木一般都生长旺盛，但发展空间有限，不能保证全部个体都获得相同的营养面积，从而出现一定程度的分化现象，株数随径阶的分布比较分散。而土壤贫瘠的林地，整个群体生长势弱，不可能出现生长特别旺盛的个体，株数的径阶分布就比较集中。这种规律性说明，在肥力高的土壤上营造杨树林，决定合理的补植密度、及时间伐调节林分密度，是提高群体产量的重要措施。再从质量方面分析，63-10号和63—2号样地，等于和大于平均直径的株数百分率虽低于河滩低产林，但其径级下限为12 cm，上限为30 cm，在这一径级范围内，都可提供价值高的材种，而63—3和63—4号样地径级范围6～14 cm，只有极小一部分可生产民用小材。

3.3 林分生长进程

表3 林分生长进程表

从表3可以看出，阶地高产青杨林，平均木树高每年平均生长0．9 m，前5年生长最快，年平均生长量达1．52 m，后5年略有下降，但仍保持1．4 m的水平，15年后才显著减缓。胸径每年平均生长0．86 cm，以5～10年间生长最快，年平均生长1．29 cm，10～15年间开始减缓，20年间下降显著。材积生长5～10年开始上升，15年间进入旺盛阶段，20年后开始衰退。树高、胸径和材积的连年生长量，以最近3年增长最少，从林龄和土壤条件分析，均不应进入急剧衰退阶段，可能与近3年柳毒蛾(SticprotiasalicisL.)严重危害和强度修枝有直接关系。

厚沙土有间层河滩，平均木树高每年平均生长0．72 m，比阶地略低，前5年平均生长量则比阶地低1倍左右，5～10年间开始上升，15年间生长最快，平均每年增长1.04 m，但水平仍低于阶地青杨，树高生长盛期到来晚，持续期短。胸径生长在10年间进入旺盛阶段，年平均生长1．19 cm，15年开始减缓，过程和阶地大体相同。薄砂土有间层和无间层河滩，树高、胸径生长以前5年最快，5～10年开始减缓，但下降平缓。两者的材积生长都在19～20年间最快，但有砂土间层河滩的青杨，15年前连年生长量一直领先。

近几年这两类林地都进行了浇水等抚育管理，材积平均生长与连年生长略有回升，但起色不大。

3.4 青杨根系发育

根系调查结合伐倒标准木进行。采用壕沟法。靠近伐根，于互相垂直的两个方向，各划出宽1 m长2 m的长方形小区一块，与地面垂直挖出一个土壤剖面，深度随根系最大深度而异。在小区的长方向，分成离树干1 m、2 m两段，于每段剖面垂直方向，按20 cm一层分层挖掘，取出每层土块，拣出土块内全部的根，去掉附着的土粒，将根分为>10 mm，5～10 mm，2～5 mm，<2 mm四级，分别称得湿质量。

3.4.1 根系的水平分布 青杨的水平根系是以第一级侧根为骨干。水平最大分布幅度没有严格的范围，以水土条件为转移，一般表现明显的趋水、趋肥特性。在深厚湿润的土壤上，个别根可伸延达4 m以上，河滩青杨最大根长超过2 m，一般在水平方向表现明显的集中性。根系集中的特性不因立地条件的不同而有所改变。如表4所示，不同立地青杨根系水平分布的趋向相似，大部分或绝大部分的根量分布在以树干为中心，半径为1 m的范围内。阶地青杨占全部根质量的89．9%，河滩三个类型林地的青杨分别占全部根重的77．5%、66．4%、86.3%。

表4 青杨各级根距树干不同距离的分布情况

在全部根质量中，根的径级结构也有一定规律。大于10 mm的粗根和10 mm以下的细根所占的质量比例，在不同土壤条件下有一定差别。土厚的粗根比重大于细根，为全部根质量的56%～50.5%，土薄的细根质量大于粗根质量，为60．3%～53．5%。因为在多石砾的土层中或卵石层中，没有粗根发育的条件，阶地青杨最粗侧根基径9．2 cm，厚沙土河滩青杨最粗根基径9．7 cm，而薄土河滩青杨最粗侧根基径不超过3．7 cm，便是明显例证，并且，以上粗度的根，只分布在离树干0～50 cm，深度0～20 cm的范围内。

3.4.2 根系垂直分布 青杨插干造林无明显主根，插条埋入土中部分就是主根；侧根比较发达，一般有3～4条一级侧根，一级侧根水平渐斜下伸延，二三级侧根和个别一级侧根则垂直向下伸延。垂直根最大分布深度也受土壤条件的严格限制，在阶地上最深可达3 m以上，河滩根深不能超过潜水面。根系的垂直分布和水平分布一样，也表现明显的集中性(见表5)，绝大部分的根量集中在0～60 cm土层内，阶地上的青杨，这一层内的根量占全部根重的69%以上，土层愈薄，根量愈是往表层集中，河滩林的根系有73%～75%分布在0～40 cm范围。

表5 青杨林根系垂直分布

综上所述，青杨根系发育的突出特点是，根系的水平和垂直分布很集中，一般根量自上而下递减，但卵石滩因砂土间层的有无，导致土壤质态均一性的破坏，从而也破坏根量自上而下渐减的规律。

4 讨论与结论

4.1 四旁植杨问题

调查资料已经证明，在河谷地区的阶地上，青杨生长迅速，成材期短，产量高。但湟水河谷的阶地是珍贵的耕地，目前不可能在这里成片造林。比较现实的途径是大力发展四旁植树。

根据青海省的情况，四旁植树应把重点放在铁路、公路，渠道，地间道路、地埂和支毛渠的植树方面。据我们初步观察，地间植树只要株距合适，适当修枝，胁地的副作用可以降低到最小限度。

4.2 河滩杨树造林问题

河滩是青海省最大的杨树生产基地，有丰富的地下水和优越的社会经济条件，部分河滩林生长接近阶地高产林的水平，说明在河滩经营杨树用材林大有可为。但也有一部分河滩林每公顷材积年平均生长量不过1～3 m3，生长既慢，干形不良，利用价值也不高。 可见河滩绝大部分是低产杨林，在河滩经营杨树用材林似乎没有前途。但从西宁地区的调查来看，影响河滩杨树生长的一个主要因素，是砂土层的厚薄和砂土间层的有无。要使杨树在卵石滩有较好生长，首先必须增加河滩土层厚度，增加卵石细土含量，以保证根系有较好的发育条件。因此，造林时最好采取挖坑客土、引洪挂淤等措施改善土壤条件。

4.3 低产林改造问题

青杨每公顷蓄积年平均生长量不足10 m3的为低产林。 一般认为通过间伐、松土、灌水可以改善生长，据我们的调查，这些措施对生长可能有一些影响，但不是治本的办法，不可能产生显著作用。根本办法只有通过挖坑客土、引洪挂淤，彻底改变滩河面貌，重新造林。

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[1] 李耀阶.青海木本植物志[M].西宁:青海人民出版社,1987:60-80