作者簡介:于耀峰(1979-)男,遼寧瓦房店人,專科,林業(yè)工程師,現從事半干旱地區(qū)生態(tài)恢復,經濟林豐產栽培技術研究與推廣工作。E-mail:yu13390535556@126.com ,手機:13390535556,通訊地址:遼寧省朝陽市龍山街四段235號遼寧省旱地農林研究所
摘要:為了對側柏在遼西干旱地區(qū)造林后的生態(tài)恢復效果進行研究,特選擇了6種側柏不同的林分與未造林的地塊進行了比較,結果表明,側柏造林后的前幾年,在增加植被蓋度及豐富度上效果不佳,有一定幅度的降低,隨著側柏的生長,其逐漸成為優(yōu)勢樹種,發(fā)揮出較好的水土保持效果及改良土壤的效果,因此造林8年后隨著樹齡的增加,側柏植被蓋度、豐富度均逐漸增加,土壤的肥力水平有所提高,一定程度上改善干旱地區(qū)土壤的鹽堿程度。20年樹齡的側柏林分生態(tài)恢復效果如何還需要進一步的研究探討。
關鍵詞 側柏;造林;生態(tài)恢復效果;遼西干旱地區(qū)
遼西地區(qū)的氣候干旱,存在嚴重的水土流失現象,很多造林地集中在石質山、半石質山上,此類地形的特點為土壤瘠薄、植被覆蓋率低,雖然近些年來當地在造林方面已經取得了顯著的成果,但是一直存在造林難度大、成活率低、人工促生態(tài)恢復的效果不明顯等問題,成為困擾遼西半干旱石質山地區(qū)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展、提高生態(tài)環(huán)境恢復效果的難題[1]。側柏,適應土壤的能力強,抗旱耐寒,在干旱貧瘠的石灰?guī)r、礫質土壤以及低濕的河灘地上均可生長,因此近些年在我國干旱地區(qū)的造林中得到了廣泛的推廣[2-3]。為了進一步研究側柏在遼西干旱地區(qū)造林后的生態(tài)恢復效果,特選擇了不同樹齡的側柏林開展了此研究,以更好地指導干旱地區(qū)的造林、為提高生態(tài)恢復效果提供理論借鑒。
1 材料與方法
1.1試驗地情況
試驗安排在遼西地區(qū)建平縣某林場側柏林內進行,屬于低山丘陵區(qū),當地從20世紀90年代逐漸開始側柏的造林,造林前未進行整地,造林的方法一致,均為平行于等高線造林[4];造林時苗木樹齡為2年,均從一個苗木基地購買,管理條件一致;造林的株行距均為1.8m*1.8m;目前有樹齡不同的側柏林;屬于中溫帶亞濕潤區(qū)季風大陸性氣候,年均溫8.1℃,年均降水量410mm左右,時間及空間分布不均勻,年均日照時數約2915h。試驗地的土壤類型為沙壤土(厚度5-20cm),自然條件惡劣,造林前當地的植被覆蓋度約48%,周圍及林間有一些呈塊狀分布的灌木叢,如胡枝子、山榆、荊條、丁香、山棗等,還有一些均勻分布的草本植物,如白羊草、隱子草、黃背草等。
1.2試驗樣地的設置
在樣地內分別選擇樹齡5、8、11、14、17、20年的側柏林作為調查對象,在每種林內結合面積、地形、植被等,分別選擇坡位、坡向幾乎一致的3塊典型樣地(20m×20m左右)作為3次重復;此外選擇坡向、坡位幾乎一致的未造林地作為對照(CK)[5]。
1.3調查方法
在每個調查小樣地內沿著對角線隨機選擇10個小樣方進行植物物種、蓋度等的調查,最后取平均值;在每個調查小樣地內沿著坡位隨機進行10次土壤取樣,測量土壤中的自然含水量變化、養(yǎng)分含量,最后取平均值進行比較[2-3]。
2 結果與分析
2.1遼西干旱地區(qū)不同林齡側柏林間植被蓋度及種類分析
通過對遼西干旱地區(qū)不同林齡側柏林間植被蓋度及種類的調查分析,結果見表1。根據表1可知,和未造林的對照相比,遼西干旱地區(qū)側柏造林后,5年齡時調查植被的蓋度及種類均減少,植被蓋度降低4%,植被類型減少10%,8年齡時,植被蓋度較對照有所增加,增幅4%,植被的種類仍處于減少態(tài)勢,降低14%;8年齡之后,側柏林間的植被蓋度及豐富度類型較對照均有一定程度的增加,分別增加14%、19%;且之后隨著樹齡的增加,植被蓋度及物種類型表現出逐漸增加的趨勢,20年樹齡是時植被蓋度增加36%,植物種類增加21%。由此可知,側柏在剛造林前幾年,在增加植被蓋度及豐富度上效果不佳,有一定幅度的降低,造林8年后隨著樹齡的增加,側柏在植被蓋度、豐富度上均逐漸增加。
2.2遼西干旱地區(qū)不同林齡側柏林間土壤特性分析
通過對遼西干旱地區(qū)不同林齡側柏林間土壤主要化學特性的調查分析,結果見表2。
根據表2可知,不同林齡的側柏林間土壤pH值變化有不同程度的變化,整體表現為降低的趨勢,但是都在7.0以上,為鹽堿土地,但側柏栽植后土壤鹽堿狀況較未造林的對照有一定的改善。
根據表2可知,不同林齡內土壤含水量的變化趨勢較為復雜,以20年齡的側柏林間含水量最高,14年齡時的側柏林間含水量最低,分析原因,主要是受到每年降水量多少的影響
根據表2可知,有機質、全磷的含量均隨著樹齡的增加而逐漸增加;5年齡的側柏有機質含量較對照降低,8年齡的側柏處理的有機質含量與對照一致;之后有機質含量高于對照,且隨著樹齡的增加有機質含量增幅越大;全氮、全鉀含量的含量隨著樹齡的增加表現出先降低后增加的趨勢;8年齡時的側柏土壤全氮含量低于對照處理,之后隨著樹齡的增加,全氮含量均高于對照且逐年增加;8-17年樹齡時的林間土壤中全鉀含量均低于對照處理,20年樹齡時全鉀含量才超過未造林的對照處理。綜合分析,側柏造林后,林齡比較小的時候,其水土保護作用未發(fā)揮出來,卻還要消耗土壤中的養(yǎng)分、水分條件,因此土壤肥力整體有所降低,而成為優(yōu)勢樹種后,林齡越大,改善土壤肥力的效果越明顯。
3 結論與討論
在生態(tài)系統(tǒng)的恢復過程中,隨著光照、熱量、水源等各種環(huán)境因素的變化,植物物種的發(fā)展都會經歷一個先發(fā)展后消退的變化[6],進而影響到地表植被的蓋度、物種豐富度等。遼西干旱地區(qū)作為土壤沙化現象嚴重、造林難度大的區(qū)域,選擇抗旱、抗寒能力強的側柏進行造林后,在不同林齡林分內開展了植被覆蓋度及物種豐富度、土壤主要特性的調查研究,結果表明,側柏的人工造林后,伴隨著其長大,逐漸成為當地群落中的優(yōu)勢樹種,而原生植被中競爭能力不強的植被逐漸減少,因此低齡的側柏(5年齡以內)林間植被蓋度減少、植被豐富度降低;隨著側柏逐漸成為優(yōu)勢樹種之后,發(fā)揮出一定的水土保持效果,土壤中的肥力水平有一定的提高,植被蓋度及物種類型逐漸增加,其中20年樹齡時植被蓋度較未造林的對照增加36%,植物種類增加21%。
參考文獻
[1] 劉洋洋,楊小艷,石曉峰. 側柏造林技術[J]. 農民致富之友,2015(24):149.
[2]張國增.遼西半干旱地區(qū)石質山客土袋造林技術研究[J].農業(yè)開發(fā)與裝備,2019,205(01):222.
[3]奚茜.陜西北部土石山區(qū)側柏造林技術應用探析[J].現代園藝,2014(20):15-15,16.
[4]王永法,武俊生.干旱石質山地側柏造林技術的調查[J].林業(yè)科技開發(fā), 1999(5):49-50.
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[6]楊瑞,喻理飛.退化喀斯特森林自然恢復過程中的冠層結構特征及其動態(tài)變化[J].中國水土保持科學, 2015(4):36-40.