紫椴、红松混交林营养关系研究进展

时间:2022-05-16 12:27:51

紫椴、红松混交林营养关系研究进展

摘 要:紫椴是东北林区的重要树种,成熟人工林罕见,红松人工林地力衰退严重,但紫椴-红松混交林一般生长良好。本文总结了近年来学者们对紫椴、红松混交林的研究,对恢复东北东部山区的地带性顶极森林―红松阔叶林具有重要意义,也可为人工林的经营和管理提供理论依据。

关键词:紫椴;红松;混交林;营养关系;研究

紫椴(Tilia amurensis RuPr)是东北阔叶红松林生态系统中的重要混交树种,是上等的蜜源树种和优美的园林绿化树种,也一直是市场上胶合板用材的上等原料。由于多年来大量的采伐,紫椴种群的数量和质量逐年下降,已被列为国家Ⅱ级保护植物。紫椴自花授粉几乎不育、异花授粉结实率低,同时由于种皮坚硬,种子具有休眠特性,播种育苗时发芽率低,出苗不齐,幼苗、幼树主干生长不良,造林后保存率低,难以成林。人工4~10年生的幼林也有相当一部分主亡后形成丛生,诸多原因导致优质紫椴人工林省内鲜见。红松人工林也存在地力衰退、病虫害严重、长势衰弱等诸多问题。但是紫椴-红松(Pinus koraiensis)天然混交林通常生长良好,是生产力较高的林型之一。穆立蔷等认为,人为采伐、生境破坏和生境退化及其自身生物学特性所导致的天然更新不良可能是导致其濒危的主要原因。因此,应加强对紫椴生境的保护,防止人为因素对天然种群的破坏,同时提高育苗、造林技术。

为了及时挽救这一珍贵树种的危困局面,大力提倡营造优质、高产、高效益人工紫椴混交林,提高椴树混交林的产量和质量,具有重要的经济价值和社会效益。混交林培育能否取得成功,必须正确而且深入的认识种间关系。混交林种间关系是一个树种通过复杂的生物地球化学途径改变林地养分环境(土壤的养分状况、pH值等)影响共同生长的其他树种,如枯落物总量和分解速度各异、促进土壤养分有效化、互补利用养分等,对促进树木生长、提高林地生产力具有重要作用。

植物根系的营养吸收能力直接影响种间竞争能力,不同树种因生物学特性不同,对土壤中营养元素的利用节律和数量各异,有利于缓解林木个体对土壤养分的争夺,提高养分利用效率。椴树具有喜侧方遮荫的生物学特性,与落叶松混交有利于培育大径材。红松种群存在激烈的种内竞争并产生自疏效应,具有耐荫性,可以在自身林冠下和紫椴林冠下较好的存活和生长,紫椴幼苗对光具有较强的需求和竞争力,适度遮荫可以提高生物量积累。红松-胡桃楸(Juglans mandshurica Maxim.)混交林中,生长季内红松新生叶和当年生叶中N、P、K的含量普遍少于胡桃楸,红松-白桦混交林中,红松吸收氮素平缓,消耗量小,利用率高,偏好吸收NH4+-N,是低耗高效型,红松可以充分利用白桦的“非活动期”获得养分资源,两树种间具有明显的时间互补性。紫椴与落叶松混交后,对地下水分养分的竞争下降,对地上光照空间的竞争增大。而紫椴-红松混交林中两树种林木对土壤中养分的吸收量和吸收时间是否有差异,这种差异是否会使两树种在对养分资源的竞争中各自得利并未阐明。

混交林中不同树种根系分布发生变化,对养分具有不同的空间利用方式,使得在群落中不同植物种之间存在明显的养分生态位分异,并对土壤养分状态产生影响,因此一个树种可以通过对土壤养分的利用,影响与其共同生长的树种的养分吸收。崔晓阳的研究表明,红松与白桦( Betula platyphylla)-混交时具有深根性趋势。红松根系对其周围难溶态P素也具有活化作用,能够改善混交树种水曲柳根际的P素营养状况,对混交林中水曲柳(Froinus oandehurica Rup.r)的速生丰产起到促进作用。红松与紫椴混交后能否通过根系分泌物等使根系附近的难溶态矿物P活化,为紫椴的生长提供更多可吸收的磷,促进紫椴的生长尚不清楚。

较长时间栽植针叶纯林会导致土壤地力下降,严重影响树木的生长。培育人工林时利用紫椴与针叶树种混交,可以起到防病、防虫,提高林分生产力的效果。红松与椴树或水曲柳混交,二者的凋落叶可以改善混交林土壤养分状况。紫椴与红松分属阔、针叶树种,椴树叶富含各种营养物质,特别是灰分含量为林木之首,占凋落物养分含量的9%,与红松分解速率相似。两树种混交时对土壤发育及养分的供给产生的影响尚不明确。■

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