建平县水土保持林类型及层次结构分析

2009-03-16 09:57王耀树尹亚秋
现代农业科技 2009年2期
关键词:混交林水土保持

王 军 王耀树 尹亚秋

摘要对建平县现有几种主要的水土保持林分类型进行了结构特征分析,混交类型的水土保持林,其林分层次结构、生长情况、枯枝落叶持水量均好于油松纯林,物种多样性指数高于纯林,各类型混交林对林地土壤理化性质有很大改善。林分生物量以油松—刺槐形成的乔木混交林最高,该乔木混交林是建平地区林分结构较为理想的混交林类型。

关键词水土保持;混交林;林分类型;层次结构;辽宁建平

中图分类号S727.22文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)02-0078-01

建平县20世纪50~60年代营造了大面积的油松纯林,其在保持水土、涵养水源、调节气候、绿化荒山等方面发挥着重要作用。但由于自然条件严酷、林分树种单一、松毛虫为害严重,致使林分生产力低下,长势衰弱,生态防护功能差,已不能满足水土保持林高效、多功能可持续发展的需要。为了合理营造现有水土保持林,提高森林物种多样性,增强其防护效能,最大限度地发挥水土保持林的作用,自20世纪80年代起对现有油松纯林进行改造试验,栽植刺槐、沙棘、柠条、毛黄栌、大扁杏等10余种阔叶树种与油松混交,形成了不同混交类型的水土保持林。

1建平县水土保持林主要林分类型

建平县现有水土保持林林分类型主要是油松纯林以及通过对油松纯林进行带状、块状改造形成的各类混交林。

(1)油松纯林。油松纯林是建平县现有水土保持林主要的类型,分布广,面积大,林龄多数为15~50年,平均胸径4.3~14.5cm,平均树高3.4~8.6m,林木蓄积量8.02~38.73m3/hm2。由于经营管理粗放,病虫害严重,林木生长发育不正常,生长量低下,林分改良土壤能力差,致使现有70%的油松纯林不能发挥其应有的多功能效益,成为低质、低产林分。

(2)油松—刺槐混交林。在建平县分布较多,主要是块状或带状混交。刺槐侧根发达,萌芽、萌蘖性强,有根瘤菌,对保持水土和改良土壤作用大。与油松形成乔木混交,二十年生林分蓄积量达117.08m3/hm2,是目前现有水土保持林中最好的林分类型。

(3)油松—沙棘混交林。沙棘耐干旱、瘠薄,抗性强,根系发达,主根浅,萌蘖性极强,通常五年生树高达2m以上,是很好的水土保持林树种,同时沙棘果实含丰富的VC,果汁可作为饮料和食品,是很好的经济类植物,与油松形成乔灌混交林,具有较高的保水固土功能,其混交林中的油松树高、胸径生长量分别比油松纯林提高4.4%、16.0%。

(4)油松—大扁杏混交林。大扁杏是特有的经济树种,具有生长快、结果早、经济价值高等特性,耐干旱瘠薄的土壤及气候条件,适宜在建平县大力发展,与油松混交成为较好的生态经济型水土保持林。

(5)油松—紫穗混交林。紫穗适应性强,具有一定的耐寒和耐旱性能,经济价值很高,用途广,能起到维护和改良土壤肥力的作用。在建平县与油松呈块状混交,但分布较少。

(6)油松—毛黄栌混交林。毛黄栌耐干旱,枯落叶灰分含量高、属于浅根树种,与油松混交可以充分利用地下空间,相互促进,是一种耐干旱型乔灌混交林。

(7)油松与小叶锦鸡儿混交林。油松与小叶锦鸡儿多采用带状混交,在区域内分布较少。小叶锦鸡儿根系比较发达,抗性强,在干旱条件下,吸收水分能力强。十六年生油松胸径、树高分别为4.10cm、3.21m,小叶锦鸡儿地径、树高分别为0.50cm、1.23m。

(8)油松—蒙古柞混交林。油松与蒙古柞多为带状混交,混交比为5∶5或5∶3。林龄23年时,混交林中的油松比纯油松林树高生长量提高7.8%,直径生长量提高6.0%。柞树造林不易成功,但与其他树种混交伴生,使其生态条件得到改善,可以成为较好的水土保持林混交类型。

(9)油松—元宝槭混交林。元宝槭适应性强,栽植易成活,生长缓慢。但林木落叶量大,灰分含量高,对改善地力、保持水土、促进油松生长有一定作用。油松根系发达、主根深、根幅宽,而元宝槭根系窄而浅,二者能充分利用地下空间,是较好的伴生树种。此类型林分在现有水土保持林中分布极少。

2不同类型的混交林林分结构特征

(1)层次结构。林分的层次结构和物种的多样性能表征林分的生态特征。油松纯林林分层次结构比较简单,不明显,地上部分分乔木层、更新层(主要种类有油松、胡枝子、柠条等)、草本层(主要种类有羊胡苔草、萎陵菜、蒿子、节骨草等)、枯枝落叶层。而混交林层次结构相对复杂,分层明显,分为乔木层、灌木层、更新层、草木层、枯枝落叶层。并且不同林分类型物种多样性指数也有较大差异,改造后的水土保持林混交类型林分物种多样性指数均高于纯林。说明混交林能改善林内的生态环境,有利于多种植物的侵入、定居。

(2)立木径级结构。林木的径级结构能看出树木的生长情况,是林分结构特征的重要指标。油松纯林林木中,小径木株数较多,而混交林中的油松,大径阶林木比重大,说明改造后的混交林分有利于油松的径向生长。

(3)立木树高结构。油松纯林和混交林树高分布规律大体一致,但林分树高幅度及各树高林木所占比例有所不同。油松纯林树高幅度1.8~7.4m,且中等树高(4m)以下林木株数达68%,而混交林中的油松树高幅度为3.4~7.9m,树高5m以上林木株数达70%。

(4)生物量类型结构。对现有水土保持林乔木类型混交,乔灌类型混交及油松纯林的生物量进行测定,油松—刺槐形成的乔木混交林,林分总生物量明显高于油松—毛黄栌形成的乔灌混交林和油松纯林;而乔灌混交林与油松纯林生物量相差较小,总生物量稍低于油松纯林。

(5)林分土壤状况。不同类型混交林与油松纯林土壤理化性质有一定差异,油松纯林改造成为油松阔叶混交林后,林地土壤理化性质有了很大改善。经测定,林地土壤容重减轻0.05~0.20g/cm3,孔隙度提高0.76%~3.45%,有机质提高0.03%~0.73%,全氮含量提高0.004%~0.036%。说明油松阔叶混交林对改善土壤理化性质起重要作用。

(6)枯枝落叶。油松阔叶混交林林地枯枝落叶量大,保水能力强,柠条、沙棘、刺槐、毛黄栌等阔叶树与油松形成的混交林枯枝落叶量及枯落物饱和持水量明显高于油松纯林,它能有效地防止雨水冲刷,减缓地表径流速度,有利于降水的渗入,同时有效地抑制土壤表层水分的蒸发,降低水分的无效损耗,有利于林地的水土保持。

通过对建平县境内现有几种主要水土保持林林分类型进行结构特征分析,可以看出,混交类型的水土保持林,其林分的层次结构、生长情况均好于油松纯林;林分生物量以油松—刺槐形成的乔木混交林最高,各类型混交林对林地土壤理化性质有了很大改善,枯枝落叶量及持水量明显高于油松纯林。

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