章古臺(tái)沙地不同楊樹(shù)品種生長(zhǎng)分析

李玉航

(遼寧省沙地治理與利用研究所，遼寧 阜新 123000)

楊樹(shù)是科爾沁沙地的主要造林樹(shù)種，長(zhǎng)期以來(lái)，為遏制科爾沁沙地沙化并成功實(shí)現(xiàn)整體逆轉(zhuǎn)起到了重要作用[1]。楊樹(shù)在本地栽培歷史悠久，生長(zhǎng)快，適應(yīng)性強(qiáng)，分布廣泛。然而生產(chǎn)中由于沒(méi)有根據(jù)各品種的生態(tài)特性及適生條件，盲目栽培，粗放管理，限制了品種優(yōu)良性狀的發(fā)揮，導(dǎo)致楊樹(shù)栽培效益低下。為選擇適合沙地生長(zhǎng)的優(yōu)良楊樹(shù)品種，進(jìn)行沙地楊樹(shù)品種對(duì)比造林試驗(yàn)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于科爾沁沙地南緣的遼寧省彰武縣章古臺(tái)鎮(zhèn)，地處121°53′～122°22′E，42°43′～42°51′N(xiāo)，海拔226.5 m，屬溫帶半干旱氣候區(qū)，主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是干旱多風(fēng)，年降水量480 mm左右，且多集中于6-8月份，年蒸發(fā)量約為降水量的3倍，空氣相對(duì)濕度60.4%。年均氣溫6.1 ℃，光照充足，年日照時(shí)間2 680～2 853 h。年均風(fēng)速3.0～3.7 m·s-1，最大風(fēng)速達(dá)25 m·s-1，年風(fēng)速≥3 m·s-1的日數(shù)為160 d[2-3]。年均無(wú)霜期154 d，土壤類(lèi)型以風(fēng)沙土為主，有機(jī)質(zhì)及其它養(yǎng)分含量都比較低[3]。立地條件屬于沙丘下部平緩沙地，造林以前為樟子松純林，2001年進(jìn)行塊狀采伐。2006年4月栽植，栽后灌水1次，造林3年內(nèi)，遇特殊干旱時(shí)期適時(shí)灌水，采取間作矮稞有茬作物，每年鋤草2次。造林當(dāng)年地下水位2.35 m，有機(jī)質(zhì)含量為2.23～13.18 g·kg-1。采伐跡地草本植物覆蓋度88%，主要植物為綠珠藜Chenopodiumacuminatum、茵陳蒿Artemisiacapillarisvar.simplex、馬唐Digitariasanguinalis等。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)樹(shù)種選擇彰武小鉆楊Populus×xiaozhuanicacv.‘Zhangwu’，遼寧省沙地治理與利用研究所在20世紀(jì)80年代選育的優(yōu)良固沙樹(shù)種，群眾楊P．simonii×(P．pyramidalis+Salixmatsudana)從阜新縣建設(shè)林場(chǎng)引進(jìn)，銀中楊P.alba×P.berolinensis從黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院引進(jìn)，黑林1號(hào)楊(P.simonii×P.nigra)×P.euramericanacv.15ACL從內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼林業(yè)科學(xué)研究所引進(jìn)。苗木為2根1干苗，平均胸徑1.2 cm，平均樹(shù)高2.6 cm。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

定植之前，進(jìn)行穴狀整地，整地規(guī)格長(zhǎng)60 cm×寬60 cm×深60 cm。窄帶寬行栽植，每個(gè)品種2行，株距3 m，行距3 m，帶寬9 m，2行1帶。采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，各品種10株為1組，共3次重復(fù)，面積3.0 hm2，比較不同樹(shù)種在相同立地條件的生長(zhǎng)性狀。

2.3 林分生長(zhǎng)因子調(diào)查

造林后每年秋季對(duì)試驗(yàn)地林木進(jìn)行每木調(diào)查，用圍尺測(cè)量胸徑，用測(cè)高器測(cè)量樹(shù)高，用楊樹(shù)二元材積表逐株計(jì)算材積。

2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)和繪制生長(zhǎng)曲線(xiàn)，運(yùn)用SPSS 13.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出不同品種胸徑、樹(shù)高、材積的差異性，采用2019年末調(diào)查數(shù)據(jù)，顯著水平為α=0.05。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同品種楊樹(shù)生長(zhǎng)量的差異

通過(guò)調(diào)查14年生各品種楊樹(shù)林分因子生長(zhǎng)，結(jié)果顯示：銀中楊各項(xiàng)指標(biāo)均顯著高于彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊。銀中楊的平均胸徑比彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊提高8.6%～13.7%；平均樹(shù)高比彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊提高23.2%～37.5%；平均單株材積比彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊提高44.8%～66.9%(表1)。

表1 不同楊樹(shù)品種生長(zhǎng)狀況分析

對(duì)4個(gè)楊樹(shù)品種的平均胸徑、平均樹(shù)高、平均單株材積進(jìn)行方差分析(表1)，結(jié)果表明：胸徑生長(zhǎng)量銀中楊與彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊之間差異顯著，銀中楊胸徑生長(zhǎng)量最大，彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊之間差異不顯著，黑林1號(hào)楊胸徑生長(zhǎng)量最小。樹(shù)高生長(zhǎng)量銀中楊與彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊之間差異顯著，銀中楊樹(shù)高生長(zhǎng)量最大，彰武小鉆楊、群眾楊與黑林1號(hào)楊之間差異顯著，彰武小鉆楊和群眾楊之間差異不顯著，黑林1號(hào)楊樹(shù)高生長(zhǎng)量最小。單株材積生長(zhǎng)量，銀中楊與彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊之間差異顯著，銀中楊單株材積生長(zhǎng)量最大，彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊之間差異不顯著。

3.2 不同品種楊樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程差異

在胸徑生長(zhǎng)方面，各品種楊樹(shù)在0～5 a都進(jìn)入速生期，5～9 a生長(zhǎng)有所減緩，9～14 a生長(zhǎng)更加緩慢。銀中楊在5 a內(nèi)年均生長(zhǎng)量2 cm左右，5～9 a年均生長(zhǎng)量1.2～1.4 cm，9～14 a年均生長(zhǎng)量0.5～0.9 cm；彰武小鉆楊在5 a內(nèi)年均生長(zhǎng)量1.6～2.6 cm，5～9 a年均生長(zhǎng)量1.0～1.4 cm，9～14 a年均生長(zhǎng)量0.5 cm以?xún)?nèi)；群眾楊在5 a內(nèi)年均生長(zhǎng)量1.4～2.3 cm，5～9 a年均生長(zhǎng)量1.0 cm左右，9～14 a年均生長(zhǎng)量0.5 cm以?xún)?nèi)；黑林1號(hào)楊在5 a內(nèi)年均生長(zhǎng)量1.4～2.0 cm，5～9 a年均生長(zhǎng)量1.0 cm左右，9～14 a年均生長(zhǎng)量0.5 cm以?xún)?nèi)(圖1)。

圖1 胸徑生長(zhǎng)曲線(xiàn)

在樹(shù)高生長(zhǎng)方面，銀中楊在5 a內(nèi)年均生長(zhǎng)量1.2～1.8 m，5～9 a年均生長(zhǎng)量1.0 m以上，9～14 a年均生長(zhǎng)量0.5 m左右；彰武小鉆楊在5 a內(nèi)年均生長(zhǎng)量1.0～1.8 m，5～9 a年均生長(zhǎng)量1.0 m左右，9～14 a年均生長(zhǎng)量0.3～0.5 m，出現(xiàn)輕微斷梢現(xiàn)象；群眾楊在5 a內(nèi)年均生長(zhǎng)量1.0 m左右，5～9 a年均生長(zhǎng)量1.0 m以?xún)?nèi)，9～14 a年均生長(zhǎng)量0.2～0.5 m，也出現(xiàn)斷梢現(xiàn)象；黑林1號(hào)楊在5 a內(nèi)年均生長(zhǎng)量1.0～1.4 m，5～9 a年均生長(zhǎng)量1.0 m以?xún)?nèi)，9～14 a年均生長(zhǎng)量在0.2～0.5 m，斷梢現(xiàn)象嚴(yán)重(圖2)。

圖2 樹(shù)高生長(zhǎng)曲線(xiàn)

在單株材積生長(zhǎng)方面，年均單株材積生長(zhǎng)量由大到小排列為銀中楊>群眾楊>彰武小鉆>黑林1號(hào)楊，分別為0.014 37、0.009 92、0.009 77、0.008 61 m3·a-1(圖3)。

圖3 材積生長(zhǎng)曲線(xiàn)

4 討論與結(jié)論

4.1 在章古臺(tái)沙地栽培的4個(gè)楊樹(shù)品種生長(zhǎng)表現(xiàn)存在明顯差異。從生長(zhǎng)量看，銀中楊的平均胸徑、平均樹(shù)高、平均單株材積明顯高于彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊；從生長(zhǎng)過(guò)程看，銀中楊與彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊相比，生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)在5～9年生時(shí)就很明顯，9～14年生時(shí)更加明顯，彰武小鉆楊、群眾楊和黑林1號(hào)楊在生長(zhǎng)后期出現(xiàn)斷梢現(xiàn)象，高生長(zhǎng)基本停止，而銀中楊未發(fā)生類(lèi)似現(xiàn)象；從發(fā)展?jié)摿徒?jīng)濟(jì)效益看，銀中楊既可做為用材林樹(shù)種進(jìn)行經(jīng)營(yíng)，也可做為綠化樹(shù)種進(jìn)行經(jīng)營(yíng)，并且長(zhǎng)勢(shì)良好，可在類(lèi)似地區(qū)大力發(fā)展。

4.2 黑林1號(hào)楊、群眾楊和彰武小鉆楊在生長(zhǎng)第9年時(shí)陸續(xù)出現(xiàn)斷梢現(xiàn)象，可能與近些年連續(xù)出現(xiàn)罕見(jiàn)的持續(xù)干旱和空氣溫度異常有關(guān)，據(jù)遼寧省沙地治理與利用研究所氣象站觀測(cè)，2006年造林的地下水位為-2.35 m，而2019年地下水位為-3.26 m，14年間地下水位下降了0.91 m。楊樹(shù)各品種的根系及生理方面未做進(jìn)一步研究。