立地條件對不同規格川西云杉造林效果影響分析

胡 開

(西藏自治區林業調查規劃研究院，西藏 拉薩 850000)

1 引言

川西云杉(Picealikiangensis(Franch) Pritz var· balfouriana (Rehd·et Wils) Hillier ex Slavin)屬于松科云杉屬，在西藏昌都市的江達、貢覺、芒康、左貢、察隅、八宿、察雅、卡若、類烏齊、洛隆以及那曲市的索縣、比如等縣(區)廣泛分布，在海拔3500～4200 m地帶常成純林[1]。由于西藏生態環境和立地條件脆弱，而川西云杉具有耐蔭、耐寒的特性，近年來，川西云杉已成為西藏昌都市人工造林的主要鄉土樹種。不同立地條件下，由于光、熱、風、土壤肥力、蓄水保墑等自然條件的差別對川西云杉生長狀況影響明顯[2]。為了分析不同立地條件對川西云杉生長的影響，特在昌都市卡若區開展了立地條件對川西云杉人工造林效果影響分析工作。

2 研究方法

2.1 研究區域

研究項目為昌都市森林圍城山體綠化造林工程。研究區域為西藏昌都市卡若區，屬高原溫帶季風濕潤氣候區，境內氣候垂直分帶十分明顯。據卡若區氣象部門統計數據，卡若區年平均氣溫7.5 ℃，最高氣溫33.4 ℃，最低氣溫-20.7 ℃；多年年均降水量474.5 mm，降水主要集中在5～9月；多年平均凍土深約0.8 m；多年平均風速2.1 m/s，極端最大瞬時風速31 m/s(11級大風，1975年3月19日)，主風向為西北風和北風。土壤類型為褐土和黑氈土(亞高山草甸土)，原生植被主要有白刺花、藏沙蒿、禾草等。

2.2 研究材料

造林所用苗木分為大苗和小苗2種。大苗：苗齡10年，地徑4.5 cm(誤差±0.1 cm)，苗高200 cm(誤差±1 cm)，帶土球；小苗：苗齡4～5年，地徑1 cm(誤差±0.1 cm)，苗高30 cm(誤差±1 cm)，帶土球。所有苗木從昌都市周邊一固定苗圃統一采購，兩證一簽等手續齊全，長勢良好，無明顯病蟲害。

2.3 方法設計

根據造林區實際情況，分坡位、坡向、坡度和土壤肥力四個不同立地條件進行研究，為保證研究的客觀性，在研究任一立地條件時，其余立地條件保持一致，所有研究區造林整地、挖穴、定植、灌溉、修枝、管護等管理措施保持一致[3，4]；為保持研究的原真性，不采用客土、施肥等措施。栽植密度統一為2 m×3 m。2017年3月開始，針對4個不同的立地條件，選取相應研究區進行人工植苗，對選中的所有研究區種植大苗、小苗2種苗木各30株，不同規格苗木之間塊狀種植，大苗區和小苗區保持3 m以上的水平距離。以后每年的9月下旬對各選中作業區進行一次造林成活率、生長量(苗高、地徑)數據調查，至2019年9月調查結束；采用測樹鋼圍尺、游標卡尺分別測量樹高、地徑，現地核實造林成活率，計算年平均增長量[5,6]。

2.3.1 坡位設計

分上坡、中坡、下坡3個坡位。選取海拔3200～3500 m作業區一個，海拔3450 m、3350 m、3250 m個研究區作為上坡、中坡、下坡研究區。3個研究區坡向均為陰坡，坡度均為26°，土壤綜合肥力評價為肥沃。

2.3.2 坡向設計

將坡向分為陰坡(北)、半陰坡(東北、西北)、陽坡(南)、半陽坡(東南、西南)四個等級。選取坡向為北、東北、南、西南坡向的四個研究區作為陰坡、半陰坡、陽坡、半陽坡研究區。四個研究區坡位均為中坡，坡度28°，土壤綜合肥力評價為一般。

2.3.3 坡度設計

選取坡度為10°、20°、30°、40°4個坡度的研究區。4個研究區坡位為中坡，坡向為陰坡，土壤綜合肥力評價為一般。

2.3.4 土壤肥力設計

對選取的研究區開挖土壤剖面，進行土壤分層，測量土層厚度，測量土壤pH值、有機質、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀等指標[7,8]。采用改進的內梅羅(Nemerow)綜合指數法計算綜合肥力Ps[9]。計算后的Ps值介于0.896～1.825之間。將土壤肥力分為肥沃(Ps≥1.8)、一般(1.8>Ps≥0.9)、貧瘠(Ps<0.9)3個等級。選取Ps值為1.825、1.532、0.896的作業區作為肥沃、一般、貧瘠的3個研究區。所選研究區坡位均為中坡，坡向均為陰坡，坡度23°。

3 結果分析

3.1 不同坡位對造林效果的影響

坡位對不同規格苗木造林效果影響呈現一定的規律。從表1可分析出，當坡位為中坡時，苗木生長狀態最優。造林成活率中坡最高，其次為上坡、下坡，各坡位之間差距明顯，上坡和下坡造林成活率差距達20%左右；苗高年均生長量中坡最大，其次為上坡、下坡，上坡和下坡較為接近，與中坡差距較大；地徑年均生長量中坡最大，其次為上坡、下坡，各坡位之間差距較大。分析其中的原因可能中坡為人為或自然因素干擾較小的坡位；下坡人畜活動頻繁，加之受到鼠、兔啃食影響，生長狀況最差；上坡受海拔影響，風大、低溫，各項指標均低于中坡。

小苗在造林成活率上明顯優于大苗，但年均生長量指標(苗高、地徑)也明顯低于大苗。

表1 坡位對不同規格苗木造林效果影響統計

3.2 不同坡向對造林效果的影響

坡向主要通過光、熱、風等因素影響造林效果，而這些因素對川西云杉的整個生長過程起著很關鍵的作用。從表2可分析出，由于卡若區蒸騰量明顯大于降雨量，川西云杉為適應當地環境表現出明顯的耐蔭性、喜蔭性。坡向對造林效果的影響表現出明顯的階梯式的顯著差異，坡向對造林成活率、年均生長量指標(苗高、地徑)等指標的影響顯著，效果最好為陰坡，其次為半陰坡，半陽坡、陽坡效果較差，與預期效果差距明顯。坡向對造林成活率的影響尤其明顯，陰坡和陽坡差值達30%以上。

坡向對不同規格苗木的造林效果影響規律基本與坡位對其影響規律表現一致。

表2 坡向對不同規格苗木造林效果影響統計

3.3 不同坡度對造林效果的影響

坡度對造林效果的影響主要體現在保水保肥以及采光等方面。一般而言，坡度越低，土壤的保水保肥能力更突出[10]。由表3可見，當坡度為10°時，試驗區比較接近于平地，弱化了坡向對造林成效的影響(試驗區選擇為陰坡，但坡度較低，對采光的影響接近于中高坡度的半陽坡、陽坡)，對造林成活率影響顯著；當坡度為20°～30°之間時，造林成活率、地徑明顯提升，苗高變化不明顯；當坡度達到40°時，造林成活率、苗高、地徑等指標緩慢回落。整個坡度對造林效果的影響呈現出拋物線式變化。

坡度對不同規格苗木的造林效果影響規律基本與坡位對其影響規律表現一致。

表3 坡度對不同規格苗木造林效果影響統計

3.4 不同土壤肥力對造林效果的影響

對土壤肥力進行量化，有利于分析不同土壤綜合肥力對造林效果的影響。現地核實調查時，研究區土層厚度介于60～80 cm之間，但計算后的土壤綜合肥力差距較大，Ps值介于0.896～1.825之間，這里分肥沃、一般、貧瘠3個等級研究土壤綜合肥力對造林效果的影響。詳見表4，土壤綜合肥力對造林效果的影響表現出階梯式的顯著差異，土壤綜合肥力對造林成活率、年均生長量指標(苗高、地徑)等指標的影響顯著，效果最佳為肥沃，其次是一般，貧瘠各項指標遠低于預期。肥沃與貧瘠對造林成活率的影響差距達35%左右，對苗高年均生長量的影響差距達3.5 cm左右，對地徑年均生長量的影響差距達0.11 cm左右。

土壤綜合肥力對不同規格苗木的造林效果影響規律基本與坡位對其影響規律表現一致。

表4 土壤肥力對不同規格苗木造林效果影響統計

4 結論

川西云杉造林成活率受到多種外部環境因素的影響，而坡位、坡向、坡度和土壤肥力等基本立地條件對造林效果影響顯著。分析結果表明，當坡位為中坡時，苗木生長狀態最優，其次為上坡、下坡；川西云杉為喜蔭性植物，當坡向為陰坡時，苗木生長狀態最優，其次為半陰坡、半陽坡、陽坡；坡度對造林效果的影響呈現出拋物線式變化，當坡度為20°～30°之間時苗木生長狀態最優，其次坡度為40°、10°；土壤肥力對造林效果的影響表現出明顯的階梯式的顯著差異，當土壤綜合肥力評價為肥沃時苗木生長狀態最優，其次為一般、貧瘠。

針對不同的立地條件，小苗在造林成活率上明顯優于大苗，但受到苗木規格的影響，年均生長量指標(苗高、地徑)也明顯低于大苗。

5 建議

結合卡若區實際情況，立地條件建議選擇坡位中坡，坡向陰坡、半陰坡，坡度20°～30°，土壤綜合肥力為肥沃、一般的作業區營造川西云杉人工林。

通過計算土壤綜合肥力，卡若區大部分宜林地土壤綜合肥力為一般。對土壤綜合肥力為一般的作業區，建議種植小苗以提高造林成活率，保證造林成效；對土壤綜合肥力為肥沃的作業區可根據實際情況種植大苗以縮短成林時間，提高造林效果；對投資規模大，但土壤綜合肥力為一般的作業區，也可種植大苗，采取客土、施肥、加強管護等措施來縮短成林時間，提高造林成活率。