天目山古柳杉衰退原因初探

宋艷 駱曉菁

摘 要:通過調查觀測,并結合以往研究,針對天目山古柳衰退現象進行了原因探析,指出了種間競爭,病蟲害影響,環境污染,微波影響,立地條件等是導致古柳杉生長衰退的主要因素。

關鍵詞:天目山柳杉衰退

中圖分類號:Q945.8 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0137-01

浙江天目山國家級自然保護區屬亞熱帶季風氣候區,優越的自然條件使該保護區保存著大面積季相完整的古老高大的天然林,其中尤以柳杉數量最多[1],其植株高大,為天目山最具特色的森林植被之一。特別是在老殿、大樹王、禪源寺附近集中分布,成為天目山獨特的森林景觀。天目山也由此而以“大樹華蓋聞九州”而馳名中外[2,3]。然而,自20世紀90年代初以來,保護區內古柳杉種群總體呈現衰退現象,作者協同保護區內科研人員一起,根據調查及多年研究結果,試從幾個方面來剖析柳杉衰退原因。

1古柳杉生長現狀

作者從禪源寺附近開始,沿進山門—三里亭—七里亭—大樹王—開山老殿沿線輻射狀對古柳杉作了詳細調查,發現兩旁夾道柳杉大都呈現衰退癥狀,針葉發黃,樹冠稀疏,在調查的2080棵古柳杉中,長勢較差的占28.1%,而死亡的柳杉竟高達8.2%,可見柳杉種群衰退之嚴重。調查中也發現衰退柳杉主要分布在柳杉相對集中的地方,其冠幅明顯比零散分布個體要小;而散生于伴生樹種林中的柳杉長勢相對良好,枝葉茂盛。

2衰弱原因分析

2.1 柳杉種群種內和種間競爭

競爭往往導致相關個體的適合度下降,影響植物的存活,生長和形態建成[3]。在調查中發現,柳杉樹齡長、個體高大,在與伴生樹種的比較中大都能占據喬木一層,如常綠闊葉林處于喬木二層以下,除銀杏外的落葉闊葉林也都處在喬木二層以下,可見在種間的競爭中,柳杉處于優勢地位。張欣[3]等通過設立典型樣地調查,計算出柳杉群落種間和種內競爭指數,結果表明,種內競爭大于種間競爭,柳杉單株競爭強度與胸徑成反比。種內競爭導致柳杉古樹生長衰弱,進而降低對不利外界環境(如病蟲害)的抵抗力是天目山柳杉衰退的重要原因之一。

2.2 病蟲害影響

病蟲害是導致植物衰退死亡的主要因素之一,特別是一些單優群落樹種。根據天目山自然保護區柳杉病蟲害的發生情況,其主要的種類有柳杉癭瘤病、鞭角華扁葉蜂、柳杉長卷蛾和柳杉毛蟲等。

天目山柳杉癭瘤病由來已久。據調查,在癭瘤病危害嚴重的老殿、七里亭等地段的柳杉單位枝條上腫瘤數量已分別達到25個和26個;從合成的生物量來看,腫瘤占了相當大的比重,特別是在危害嚴重的老殿,七里亭,腫瘤所耗的生物量約占枝葉的18.74%和25.54%,而在受害較輕的禪源寺前,腫瘤只占總生物量的3.19%,過多的腫瘤嚴重影響了柳杉的光合作用,減少并大量消耗光合作用的產物,從而加劇了樹體的衰退。

在危害柳杉的昆蟲中,以食葉害蟲為主。由于柳杉樹體高大,蟲害一旦發生很難控制。另一方面,由于近幾年環境惡化,污染嚴重,導致保護區內鳥的種類和數量明顯減少,其中雜食性鳥和猛禽下降最多[4]。因此蟲害的大量發生也與鳥類等天敵數量減少有關。

2.3 環境污染

酸雨即pH值小于5.6的大氣降水。酸雨中的酸主要是硫酸和硝酸,它們占酸雨總酸度的90%以上,其余為一些弱酸[5]。酸性物質從大氣中沉降到地面時,與樹葉、樹枝和樹干接觸,使葉的表面保護層破壞,導致樹葉光合作用的機能減低,新陳代謝能力下降;另一方面,酸雨帶來了大量的酸性物質,破壞了森林土壤原來的酸堿平衡,殺死了部分對樹根有益的樹根菌,增加了對樹木有害的金屬離子,從而使樹根的吸收能力變弱,酸雨和O3污染危害植物的生長發育,酸雨和O3的長期作用會使森林等生態系統發生衰退甚至消亡[6～7]。

綜合而言,天目山及其周圍地區空氣質量較好,但也存在著少量污染嚴重的企業,另外局部燃煤和農村燒柴也是污染物來源之一。臨安市環境監測站的監測數據表明,臨安也屬酸雨發生較嚴重的地區,90年代初期,降水pH值僅為4.06,到2001年、2002年已分別達3.80和4.03,盡管酸雨對森林的危害機制說法不一,但我們有理由推測天目山古柳杉的衰退必定與酸雨有關。

2.4 微波影響

微波污染可能是加劇植物衰退的間接原因之一。天目山在仙人頂、開山老殿、禪源寺等地區都安裝有各種電磁波接受天線,電磁波的輻射,一方面由于生物體直接吸收造成熱效應,有可能導致抗氧化劑(如維生素E)的降解或破壞,從而失去抗氧化能力;另一方面由于鳥類等動物對微波輻射比較敏感,在輻射脅迫下,一些比較敏感的鳥類逐漸離開這些區域,導致鳥類的種類和數量降低,病蟲害的發生概論增加,從而間接引發古柳杉的衰退。

2.5 立地條件影響

天目山獨特的自然環境也吸引了大量的游客前來旅游、避暑,人為的影響也使柳杉等古樹的生境和生長悄然發生著變化,如“大樹王”的死亡便是一個最好的典證。過多的游客對土壤造成了明顯的緊實作用,由于柳杉是側根系淺根性樹種,其根系的80%都分布在土壤的疏松層中,因此,柳杉生長對土壤松土層厚度有較高的要求,林小梅[7]等通過對柳杉生長量與其立地條件間相互關系的研究,指出了柳杉生長適宜的松土層厚度應在30cm以上,而在老殿、大樹王、禪源寺、五世同堂等景點,土壤明顯板結,這在一定程度上影響了柳杉根系的呼吸;另外,為方便游客而鋪設的石階、水泥小道,特別可能會阻斷地下水路,導致局部干旱,或者改變排水導致局部積水,繼而影響古柳杉的生長。

天目山的古樹具有“高、大、古、稀、多、茂、美”的特色。樹體高大蒼勁,優雅多姿,其中又以柳杉古樹最為壯觀。目前,古柳杉的整體衰退已引起各級領導及有關科研人員的高度重視,如何有針對性地采取有效措施和先進的復壯技術,遏制柳杉古樹的衰退及死亡將是下一步研究的重點。

參考文獻

[1] 樓濤,趙明水,楊淑貞,等.天目山國家級自然保護區古樹名木資源[J].浙江林學院學報,2004,21(3):269～274.

[2] 夏愛梅,達良俊,朱虹霞,等.天目山柳杉群落結構及其更新類型[J].浙江林學院學報,2004,21(1):44～50.

[3] 張欣,楊淑貞,趙明水,等.天目山自然保護區柳杉種群種內和種間競爭[J].農村生態環境,2004,20(4):1～5.

[4] 朱曦,陳洪明,李秋文.西天目山低山帶繁殖鳥類群落結構[J].浙江林學院學報,1994,11(2):159～164.

[5] 高慶義,朱道玉.酸雨和臭氧等大氣污染與森林衰退[J].菏澤師專學報,1998,20(2):49～50,58.

[6] 錢公望.淺述森林衰退和酸雨的影響[J].廣東造紙,1997,3:37～40.

[7] 林小梅,陶大貴,黃家熾.立地條件與柳杉生長量關系研究初報[J].福建林業科技,1995,22(4):93～96.