郭學斌
(1.山西省林業科學研究院,山西 太原 030012;2.國家林業局沙棘工程技術研究中心,山西 太原 030012)
沙棘(HippophaerhamnoidesL.)是優良的生態經濟型樹種。山西是沙棘野生資源最多的省,面積約30×104hm2.沙棘在山西從南至北均有分布,天然生長于海拔800 m~2 400 m間的山坡、溝谷和河灘,大多處于密集叢狀生長。近年來,隨著人們對沙棘食藥價值認識的提高,野生沙棘的利用越來越受到重視,已成為高寒地區實現農民增收,促進脫貧攻堅的主要途徑。但由于多數野生沙棘為多代萌生起源,密度大、樹冠小、結果枝少、產量僅為300 kg/hm2~400 kg/hm2,天然沙棘資源潛力挖掘和利用不充分,已不能滿足規模化沙棘加工企業急驟增長的原料需求。改善天然沙棘林的結構,提升沙棘產果量,增加沙棘工業原料的供給能力,是當前沙棘產業持續健康發展刻不容緩的任務。為此,筆者開展了疏伐對天然沙棘林生長與結實試驗研究。
試驗地位于關帝山國有林管理局龍興林場。石質山地,海拔1 500 m~2 100 m,年均降水量約600 mm,年均氣溫7 ℃,極端低溫-30 ℃,無霜期約120 d.土層較薄,一般30 cm~60 cm,主要為山地褐土。土壤肥沃,有機質含量高可達20%,pH值7.5~8.0.自然植被除少量楊、樺、遼東棟和油松等天然次生林外,大部分是以沙棘為主的灌叢,分布于山頂、山坡、山麓、溝谷,生長結實差異較大。
在自然狀態下,沙棘4年至5年開始結果,7年至8年后進入結果盛期,25年以后開始下降,大約30年后步入衰老期,結實量減少。沙棘為強陽性樹種,喜寒冷氣候,在-40 ℃環境中,仍能正常生長和結實。但對高溫比較敏感,當年均氣溫達10 ℃以上時,營養生長過盛,結實量下降。沙棘耐干旱、瘠薄,但土壤水分和肥力對其影響較大。在干旱立地條件下能生長,但果實小、產量低。在水肥條件好的山凹、山麓、溝谷和溪流地帶樹體生長大、產量高。因此,沙棘屬于中肥、中濕型植物。不同立地條件下沙棘的生長和結實狀況見表1.
沙棘的壽命受立地條件影響較大。如表1所示,

表1 沙棘的生長和結實狀況
在比較好的立地條件下沙棘的年齡可達40 a,胸徑為24.2 cm,樹高7.5 m.當立地條件較差時,壽命較短,一般為30 a左右。孤立和半孤立生長的沙棘,營養面積大,壽命長。而稠密狀態下的沙棘灌叢,壽命比較短。
沙棘是雌雄異株植物,具很強的根蘗能力,遇到適宜的條件,就會萌發很多植株形成灌叢,且密度大,可達50株/m2.沙棘灌叢由一個或多個無性系形成,并且常由一個無性系占主導地位。沙棘雌、雄灌叢的分布常呈彼此隔離狀態,不論是雌株或雄株沙棘灌叢,其面積多為數百至數千平方米,很少超過1.0 hm2.至于一個無性系所占有的面積則更小。
沙棘灌叢大都沿山腳分布,坡中部及上部分布少。沙棘極喜光,在稠密的沙棘灌叢中,由于對光照的競爭,植株間會產生自然分化,其結果是部分植株死亡,或者樹冠下部側枝因蔭蔽而枯死。導致稠密的沙棘灌叢,樹冠小,結果部位少,僅在樹冠上部能夠接受陽光照射的地方結實,這是天然沙棘產果量低的主要原因之一。
針對沙棘的生物學特性和生長結實特點,試驗研究選擇密度較大,雌株相對集中的沙棘灌叢進行疏伐,伐后株行距保持為1 m×3 m~2 m×3 m.對保留植株的枯死、病腐、風折側枝進行修剪。
疏伐改變了林分結構,降低了林分密度。經過疏伐的沙棘林,由于光照和溫度的增加,促使了不定芽的萌發,側枝的數量隨之增加。同時,因樹冠各部位光照時間延長,側枝生長量也較大。
據試驗調查,疏伐后當年新生側枝數平均為478個,而未疏伐的對照植株為327個,前者為后者的146.2%.疏伐后側枝生長量見表2.

表2 疏伐后側枝生長量的變化 cm
由表2可知,疏伐后,1年至3年內側枝生長最快,第2年生長量最大,第4年以后逐年下降。側枝生長量依立地和林況條件而不同,速生期也可能延長或縮短,但總的規律不變。
樹冠長度指活樹冠的長度,結實冠長則指樹冠中能夠正常結實部位的長度。天然沙棘灌叢,密度比較大,樹冠中、下部側枝接受的光照少,達不到花芽形成和分化對光照強度的要求。同時,由于側枝生長細弱,葉子少,不能滿足生殖生長對營養的需求,坐果率低。
經過疏伐的沙棘林分,光照條件得到了改善,促進了植株不定芽的萌發,增加了樹冠的長度。據調查,經過疏伐以后,沙棘主干上發出的新生側枝大多在10條以上,活樹冠長度增加了11%,而未疏伐處理則沒有新生側枝,活樹冠長度沒有增加,見表3.

表3 疏伐后活樹冠長度的變化
疏伐前,沙棘叢郁閉度高,側枝因蔽蔭而枯死,冠幅小。疏伐后,沙棘郁閉度降低,透光度增加,側枝的營養生長空間擴大,樹冠外圍生出許多新枝,樹冠擴展很快,伐后第3年平均冠幅由1.68 m增加到2.37 m,增加41%,冠幅投影面積增加近1倍,見表4.

表4 疏伐后第3年冠幅的變化
疏伐后,沙棘新生枝增多,側枝、冠幅,冠長生長量明顯增加。新生枝條第2年即可結實,疏伐后結實冠長的變化見表5.
由表5可以看出,結實冠長平均值為2.14 m,活樹冠長度為2.22 m,分別占樹高的60%和61.2%,二者幾乎相等,也就是說整個樹冠均結實。而未疏伐的沙棘林(對照),結實冠平均長度僅為0.88 m,活樹冠長度為1.77 m,分別占樹高的25.1%和50.4%,結實冠長度只占活樹冠的一半,占整個樹高的1/4.

表5 疏伐后結實冠長的變化
從沙棘產量來看,據調查,疏伐后第2年,單株平均產果600 g,未疏伐(對照)為270 g,前者為后者的2.2倍。疏伐后第4年,單位面積產量超過了未疏伐沙棘林。雌雄比對單株產量影響不大,而單位面積產量隨雌株數量的多少同步變化。
疏伐改變了沙棘林分結構,保留植株的營養面積增加,光照條件改善。據伐后第3年調查,發育良好的植株占到56.7%,而衰弱的只有4.4%.對照生長良好的植株僅占到23.3%,衰弱的占到22.3%,見表6.

表6 沙棘的樹勢狀況
密集叢生的沙棘,高徑比失調,抗御風災和雪壓的能力低。疏伐后,風折和雪折更嚴重。特別是在風口地帶,當結實量大時,災害尤甚。據調查,疏伐后第1年至3年,最易風折。為了避免這種自然災害,應采取如下措施:
1) 采用逐步疏伐的方式。先伐去病死木、衰弱木、干形不良木和其它灌木,并進行修剪,增加光照,使樹勢逐漸恢復,以后再進行第2次疏伐,最終株行距保持在1.0 m×3.0 m或1.5 m×3.0 m.
2) 采用帶狀改造方式。帶內株行距1.0 m×2.0 m或1.5 m×2.0 m,每帶3行~4行,帶間寬4 m~5 m,帶間堆積采伐剩余物。
3) 冬春季風大的地段,宜采用帶狀疏伐。伐后帶內密度不宜過小,株行距保持在1.0 m×2.0 m或1.5 m×3.0 m.
1) 沙棘屬中肥、中濕型耐寒冷的植物,對光照要求較高,密集叢生的天然沙棘林,雄株多、樹冠狹窄,結實部位少、產量低。
2) 自然狀態下,沙棘4年至5年開始結果,7年至20年為盛果期,20年后結實量減少。但在好的立地條件下,盛果期可以延長。疏伐后,當年新生側枝數量可增長近50%,第3年樹冠長度、冠幅增加1倍;第2年新生側枝開展結實,第3年至4年結實量大幅增加。
3) 疏伐可有效促進沙棘樹冠的生長,顯著提高沙棘產量。樹齡20年以下密集生長的沙棘灌叢,伐后株行距保持為1.0 m×3.0 m或1.5 m×3.0 m較好。
4) 冬春季風力較大的地段,宜采用帶狀疏伐,伐后密度不宜過小,帶內株行距1.0 m×2.0 m或1.5 m×3.0 m,每帶3行~4行。
5) 疏伐后應及時進行撫育。清除灌木、萌條。有條件時在沙棘周圍進行松土,蓄水保墑,促進沙棘結實。