惠安县木麻黄沿海防护林建设面临的问题及对策

时间:2022-09-15 12:16:46

惠安县木麻黄沿海防护林建设面临的问题及对策

摘 要:该文主要分析了惠安县木麻黄防护林面临的主要问题,包括台风破坏、病虫害损害、困难地恢复、遗传多样性单一等。针对这些问题,提出了收集和引进遗传资源、开展抗性育种、改良造林和经营措施、引进其它抗性木麻黄品种和其它沿海树种等对策,以期能对木麻黄沿海防护林建设起到积极的作用。

关键词:木麻黄;沿海防护林;面临问题;解决对策

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)01-65-03

1 前言

木麻黄(Casuarina)属于木麻黄科(Casuarinaceae)植物,天然分布于澳大利亚、东南亚和太平洋西南群岛等地区,具有速生、抗风、耐干旱、耐盐碱、耐瘠薄和生物固氮等特点[1-2],在世界上的热带和亚热带地区被广泛应用于沿海的防风固沙、固氮改土、困难地植被恢复和建立农林复合系统等,也是我国华南东南沿海防护林的主要造林树种,在沿海前缘干旱沙荒地带的防风固沙和植被恢复中起到不可替代的作用 [3]。

木麻黄是外来树种,引种到我国已有100a以上的历史。新中国成立后,福建、广东等大面积营造木麻黄防护林用于防治沿海地区的风沙灾害,获得巨大成功。但由于自然灾害袭击、人为破坏、病虫害频发等原因,加之经营措施不当,木麻黄林木长势衰弱甚至成片枯死,很多地区木麻黄防护林的断带现象严重,极大地影响了沿海防护林生态防护效益的发挥[4]。

现就惠安县木麻黄沿海防护林建设面临的一些问题进行总结分析,并针对问题提出相应对策,以期能对木麻黄沿海防护林建设起到积极的作用。

2 惠安县木麻黄沿海防护林建设面临的主要问题

2.1 台风破坏 惠安县是受台风影响较严重地区,每年对惠安县造成较大影响的台风有4~5次。如2007年的“圣帕”台风在惠安县崇武镇登陆,对惠安县赤湖国有防护林场的木麻黄防护林造成了严重破坏,特别是一些抗台风性能较差的无性系,3~4a生木麻黄遭受台风毁灭性的损毁,影响了木麻黄防护林的防护效果,同时增加了防护林的建设成本。

2.2 病虫害 木麻黄的病害主要有青枯病、黑粉病、溃疡病、白粉病和立枯病等,另外还有一些生理性的病害如盐害肿枝病等[5]。青枯病是危害木麻黄最主要和最严重的病害之一。木麻黄青枯病是由茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的细菌性病害,它原发生在茄科作物如番茄、茄子、辣椒和其他作物如马铃薯、甘薯、烟草、花生等,通过土壤、雨水等途径传染到木麻黄,能够堵塞寄主树木的输导组织,造成整株木麻黄的干枯死亡。1964年我国首先在广东阳江市海陵岛发现青枯病危害,随后在很多地方陆续有该病发生的报道[6]。20世纪70~80年代我省的长乐、平潭等地发病较严重,林分枯死率高达20%~40%,特别是台风袭击后发病率大幅度提高,对木麻黄防护林造成了重大损失,且目前尚未有很好的治理办法。

木麻黄的主要害虫包括有蛀干害虫和食叶害虫,其中主要蛀干害虫有星天牛(Anoplophora chinensis)、多纹豹蠹蛾(Zeuzera multistrigata)和相思拟木蠹蛾(Arbela bailbarana),主要食叶害虫有木毒蛾(Lymantria xylina)和棉蝗(Chondracris rosea)。星天牛是木麻黄害虫中发生面积最大、危害最严重的害虫。该虫的主要危害来自于幼虫,被成虫产于木麻黄树干基部的虫卵孵化成幼虫后,在木麻黄树干基部中蛀食韧皮部,使得树体和根系的养分和水分吸收和传输功能受破坏,造成被害树体干枯死亡,更重要的是因为树体基本被蛀食,遭遇强风或台风时极易从基部折断而死亡。在惠安地区的研究发现,星天牛对不同年龄的木麻黄的危害程度不同,木麻黄不同无性系的危害率为0~85.0%[7]。

3 困难地恢复

惠安县共有139.9km的大陆海岸线,其中泥质海岸有33.2km,沙质海岸有52.0km。在这些困难立地中营造木麻黄防护林时往往面临着盐碱、沙埋、风折、干枯等难题[8-9]。

沙荒风口造林特别困难。在沙荒风口营造木麻黄常遭失败的原因很多,其中最关键的原因还是冬季干冷强风的危害。据多个风口的观测表明,沙荒地风口大多是面朝正北、东北和西北3个方面的干冷风侵袭,每年冬天8级以上大风约有60~110d,尤其是连续的冬季干冷强风卷起的细沙对幼树的树皮、树枝和枝干的击打造成严重的机械损伤,造成树木韧皮部受伤,影响水分和营养物质的上下传送,导致幼树局部缺乏水分和营养而形成枯梢或死亡。风口的木麻黄幼树不但被强风扬起的飞沙严重伤害,同时还受到沙埋致死的威胁。据福建省林科院的观测数据,在秋冬强风的吹袭下,风口地带海沙的移动能力极强。在秋冬4个月时间内,风沙在沙障前堆积的高度可达0.93m,平均每hm2堆积海沙4 290t。由此可见,风口地带海沙的移动性极强,在强风的吹袭下,常有飞沙埋幼林的现象发生。另外,沙荒风口的强风裹带的高盐分也造成了木麻黄小枝受盐分胁迫而肿胀变形,形成生理性病害(肿枝病),严重影响了木麻黄幼树的生长[10]。

4 遗传多样性

木麻黄新品种缺乏和无性系人工林的遗传多样性单一是木麻黄沿海防护林建设面临的严峻问题。20a来沿海绝大部分新造木麻黄防护林均使用木麻黄无性系,近年营造的木麻黄防护林绝大部分使用主要几个木麻黄无性系,如“惠安1号”、“平潭2号”等,虽然木麻黄林的生产力被大大提高,成林速度大大加快,但长期大面积使用单一的无性系使木麻黄防护林的抗性不断减弱,病虫害不断增加,生产力不断下降,迫切需要选育一些新的木麻黄品种或无性系,改变木麻黄遗传多样性单一的问题。木麻黄无性系没有主根,根系分布浅,使得它在遭遇台风时易被连根拔起,或遭遇较长时间干旱时易被旱死,且无性系木麻黄防护林提早衰退现象也很严重,严重影响了木麻黄防护林的防护效益和经济效益。

5 对策

5.1 遗传资源的收集和引进 20世纪80年代营造的实生苗人工林由于衰退老化、自然灾害或人为破坏等原因,大部分已经被木麻黄无性系林所代替,造成木麻黄的遗传基础狭窄,种质资源贫乏、近交衰退较严重等现象[4],再采用原有的方法进行无性系选育已很难行得通。要开展木麻黄遗传改良工作,首先要改变我国木麻黄遗传基础狭窄、种质资源缺乏的现状。因此,开展我省乃至华南东南地区尚存的木麻黄遗传资源收集工作,同时从国外引进新的木麻黄种质资源,对拓宽我省木麻黄的遗传基础,开展木麻黄的遗传改良工作具有重要意义。从2009年开始,我县从福建、广东等地收集了48个木麻黄无性系,在惠安县赤湖国有防护林场建立了木麻黄基因库约1.3hm2,用于木麻黄速生、抗风、抗虫、抗病等性状的选育[7];2014年,在中国林科院热带林业研究所的帮助下,从澳大利亚林木种子中心(ATSC)引进了11个国家的短枝木麻黄种源27个,家系143个的种子,在惠安县赤湖国有防护林场建立了种源家系测定林和种质资源保存林。这些遗传资源的收集和引进为木麻黄的多世代遗传改良奠定了材料基础。

5.2 开展抗性选育和杂交育种 针对木麻黄面临的遭受台风破坏、病虫害严重等问题,迫切需要开展木麻黄的抗性选育和杂交育种研究。在20世纪80年代木麻黄青枯病初次爆发的时候,梁子超等[11-12](1982,1984),郭权等[13]曾从粗枝木麻黄和短枝木麻黄×粗枝木麻黄杂交品种中选育了几个速生抗青枯病的木麻黄无性系,大规模推广后成功地控制了青枯病的扩散和发生。李茂瑾[14]发现木麻黄无性系和实生苗间的抗虫性存在着显著的差异;黄金水等[15]发现不同种木麻黄的抗虫性具有显著的差异。聂森等[7]在惠安县赤湖国有防护林场对48个木麻黄无性系进行了速生性、抗风性和抗虫性的比较,发现这些无性系在这3个性状间都有极显著差异,并从中选择了速生、抗风和抗虫无性系共10个。木麻黄种内的不同种源间也有较大的遗传差异。不同种源的生长和抗逆性状表现差异很大,如所罗门群岛种源的耐盐性显著高于马来西亚和中国海南等种源或次生种源,所罗门群岛的种源、中国广西的次生种源的耐旱性显著高于澳大利亚和肯尼亚种源。利用木麻黄种间和种源间杂交可亲和的有利条件,对木麻黄开展种间或种源间杂交,有望把它们的优良性状结合在一起,创造出具有速生、干形优良和具有特定抗性的新品种或无性系。已有的研究表明,木麻黄种间杂交在苗期已开始表现出较显著的杂交优势,经过苗圃和田间的遗传测定和选择,有望从子代中获得同时兼有父母本目标性状的个体用于生产推广。

5.3 改良造林和经营措施 沿海的困难立地多,这些困难立地中营造木麻黄防护林时往往面临着盐碱、沙埋、风折、干枯等难题。针对海岸前沿干旱风口沙地的特殊困难生境条件,福建省林科院研究获得了一整套沙荒风口的造林技术。该技术采用抗旱造林和防风固沙防海潮工程措施相结合的配套技术,即选用抗逆性强的种植材料,冬季挖深穴整地、放适量客土和磷肥、春季雨天造林,客土拌泥浆、容器大苗深栽30~50cm,分层填土踩紧,旱季培土抚育保墒或浇水保苗,海滩低地筑沙堤防海潮,秋季设1~2道风障防风固沙。造林方式视微地形变化,采用篱式、丛状、团块状、岛状或行状三角形配置等多种造林方式,造林密度6 000~8 000株/hm2,起苗时先浇水,栽植后将苗木侧枝修剪至1/3~1/2,并浇足定根水。该技术能显著提高苗木的抗逆功能,如苗木成活率较常规方法的提高了35%,风倒率降低了19%[16]。

5.4 引进其他抗性木麻黄种和其他沿海树种 除了沿海已有的短枝木麻黄、细枝木麻黄和粗枝木麻黄外,惠安县赤湖国有防护林场也从澳大利亚引进了短枝木麻黄亚种因卡那(Casuarina equisetifolia ssp incana)。该亚种为小乔木,高6~12m,原产于澳大利亚东北部沿海地区,小枝疏散下垂,能抵抗沿海的强风及冬天的干冷风,(下转117页)(上接66页)同时能耐沿海最前沿的盐沫和沙击对小枝的侵害,防止木麻黄小枝的肿枝病等生理性病害。因卡那木麻黄对沙荒风口的植被恢复和治理有着良好的应用前景。另外,赤湖林场从澳大利亚引进了一些适合于沿海沙地生长的植物进行生长和适应性试验,包括有白千层属的绿花白千层(Melaleuca viridiflora)、黄金香柳(M.bracteata)、下垂白千层(M.armillaris),红千层属的柳叶红千层(Callistemon salignus)、串钱柳(C.viminalis),松柏属的澳洲柏(Callitris rhomboidea)、蓝丝柏(C.columellaris),相思属的耳果相思(Acacia salicina)等,还从台湾引进海岸防护林树种台湾海桐(Pittosporum pentandrum Merr)、海檬果(Cerbera mangamia L.)等,试验表明这些澳洲植物和台湾海岸防护林树种在我省沿海沙地具有很好的适应性,且一些品种具有优美的树形或漂亮的花序。利用这些树种在我省沿海后沿营造防护林,不仅可以增加沿海防护林的生物多样性,也可以丰富其景观多样性。

参考文献

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(责编:吴祚云)

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