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淹水胁迫对库区落羽杉生长的影响

2019-07-18丁昌地周书永徐新快陈献志

绿色科技 2019年11期
关键词:水淹胸径样地

丁昌地,周书永,徐新快,陈献志

(1.浙江省临海市桃渚镇农业综合服务中心,浙江 临海 317000;2.浙江省临海市林业局,浙江 临海 317000)

1 引言

落羽杉(Taxodiumdistichum)又称落羽松,落叶乔木,原产美洲,我国已成功引种了80多年,在原产地垄高可达50 m,它是古老的“孑遗植物”,耐低温、耐盐碱、耐水淹、耐干旱瘠薄、抗风、抗污染、抗病虫害,酸性土到盐碱地都可生长。落羽杉其枝叶茂盛,秋季落叶较迟,冠形雄伟秀丽,是优美的庭园、道路绿化树种,更是湿地公园、沿海基干林带和平原绿化的优良树种[1~3]。国内对落羽杉的研究相对较少,主要集中于家系的筛选、苗木的生长差异,对落羽杉在不同生长条件下所产生的生理和生长差异研究较少,主要见于马文超等对三峡库区消落带落羽杉的研究[4~10]。地处浙东沿海的临海市,近几十年来由于农田灌溉和小水电开发需要建设了一批山塘水库,随着乡村振兴和农旅融发展需要,如何改善库区森林景观,优化农村生态环境是社会各界关注的话题。本文通过实地调查,重点研究库区消落带淹水胁迫对落羽杉生长的影响,以期为库区森林景观的构建提供科学依据。

2 材料和方法

2.1 试验地概况

试验调查地位于浙江省临海市牛头山水库上游原杨岙村,海拔在47~53 m。牛头山水库是浙江省第三大水库,总库容3.025亿m3,正常库容1.56亿m3,正常水位46.5 m,历史最高水位53.73 m,是临海市和椒北平原的主要饮用水源,库区森林面积8.6万亩。试验调查地周围群山环抱,山上植被良好,植被经过30多年的封山育林,原有针叶林纯林经过演替基本已成为了针阔混交林。调查地土壤为水稻土、潮土和红壤土,年平均气温17 ℃,全年积温5370 ℃,1月平均气温8 ℃,7月平均气温28 ℃。年均降水量1550 mm,平均蒸发量1231.4 mm,无霜期241 d,5~6月为梅雨季节,7~9月以晴天为主,夏秋之交台风活动较频繁。

2.2 调查样地设置及调查方法

据资料,试验地于1985年冬天种植落羽杉,一年生扦插苗造林,种植密度2400株/hm2。1990年春牛头山水库建成开始蓄水,试验地成为库区消落带。当年蓄水最高水位达53.73 m,从9月1~19日连续20 d水位超过海拔50 m。

试验在库区消落带设置标准样地,大小20 m×30 m。从海拔47~52 m每提高1 m设置一个样地,共6个样地。各样地海拔高度及淹水情况如表1。分别于2008年(淹水18年)和2018年(淹水28年)冬天进行调查存活率、胸径、地径、树高和枝下高,进行统计分析。

表1 试验各样地海拔高度及淹水胁迫情况

3 结果与分析

3.1 水淹对落羽杉保存率的影响

从表2可以看出,5年生落羽杉淹水18年后2008年调查,成活率39.38%~85.00%,从淹水浅到淹水深的,成活率不断下降。淹水28年后2018年调查,成活率23.75%~85.00%,这10年期间海拔49m以上淹水时间小于一月的样地没有植株死亡,海拔48m以下淹水时间超过一月的样地仍然有植株死亡。

表2 水淹对落羽杉保存率的影响

3.2 水淹对落羽杉树高生长的影响

从表3可以看出,5年生落羽杉淹水18年后,平均树高10.5~12.0 m,优势木树高13.5~15.3 m,不同海拔相差不大;平均枝下高2.2~4.0 m,优势木枝下高2.0~3.5 m,不同海拔相差不大。淹水28年后,平均树高14.1~18.0 m,优势木树高16.7~19.5 m,不同海拔相差不大;平均枝下高2.4~4.2 m,优势木枝下高2.5~3.7 m,不同海拔相差不大。

表3 水淹对落羽杉高生长的影响

3.3 水淹对落羽杉径生长的影响

从表4可以看出,5年生落羽杉淹水18年后,平均地径16.9~41.0 cm,优势木地径31.4~74.0 m,海拔越低地径越大;平均胸径12.3~25.8 cm,优势木胸径18.8~46.0 cm,海拔越低胸径越大。淹水28年后,平均胸径15.4~43.3 cm,优势木胸径31.1~59.4 cm,海拔越低胸径越大。这是由于海拔越低,淹水越深,淹水时间越长,造成植株死亡较多,密度低,光照充足,促进了植株径生长。

表4 水淹对落羽杉胸径生长的影响

4 结论与讨论

(1)落羽杉既能生长于陆地上,也可以生长在沼泽等湿地[3]。在湿地环境下生长时,基部形成板状根,并能在地面上长出筒状的膝根,可从空气中呼吸氧气供给其生长需要,是景观优良的水景树。调查发现:样地存活的33年生(5年生,淹水28年)平均树高可达13.5 m以上,最高可达19.5 m;平均胸径15.4 cm以上,最大胸径59.4 cm。说明落羽杉生长良好,可以在浙东沿海形成较好的水中森林景观。

(2)调查发现:5年生落羽杉淹水18年后成活率39.38%~85.00%,淹水28年后成活率23.75%~85.00%。样地Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ平均年淹水0.2~6 d,最长淹水年份淹水时间达4~38 d,平均淹水深度0.6~1.7 m,最大淹水深度1.7~4.7 m,淹水后的成活率仍然可以达到50%以上,特别是淹水18年后植株不再出现死亡现象。说明短期的淹水不会造成落羽杉死亡,可以作为库区重要的水景树种植。

(3)李鑫等[4]研究发现:淹水胁迫对落羽杉的形态和生理指标产生了一定的影响。在落羽杉抵抗淹水胁迫的过程中,可溶性蛋白含量在后期开始降低,叶绿素相对含量则开始上升,表明落羽杉通过自我调节逐渐适应了逆境。调查发现:样地不同水淹程度对落羽杉成活率影响明显,随着淹水时间和深度的增加,成活率降低,植株减少,存活单株径生长明显加大。如何合理的控制造林密度,合理利用好水淹条件,营造优美的水中落羽杉森林景观,有待进一步研究。

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