全 文 ：第 31 卷 第 6 期
2015 年 11 月
森 林 工 程
FOＲEST ENGINEEＲING
Vol. 31 No. 6
Nov．，
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2015
嫩江云杉造林特性及叶片形态特征研究
及 利，张 洁，王会仁，杨立学*
(东北林业大学 林学院，哈尔滨 150040)
摘 要:通过对高峰林场嫩江云杉(抚育及未抚育)林木蓄积量调查、红皮云杉和嫩江云杉 2a生幼苗苗高、地径分析、
4 种苗木(落叶松、红松、红皮云杉、嫩江云杉)造林成活率的统计，以及对红皮云杉和嫩江云杉叶片形态特征的观察，研
究了红皮云杉变种———嫩江云杉在生态适应性上的变化。结果表明:由于嫩江云杉在物候期、叶片形态产生的变化以及其
生态适应性，使其较东北地区的其它乡土种生长更迅速，更耐旱，更抗污染，造林成活率更高。但与其它乡土种相比，嫩
江云杉虽然耐荫蔽条件，但喜光照，造林后的抚育管理更有利于其生长。
关键词:嫩江云杉;叶片形态特征;耐旱性;经营方式
中图分类号:S 663 文献标识码:A 文章编号:1001 － 005X (2015)06 － 0037 － 04
Study on Silviculture and Leaf Morphological Characters
on Picea koraiensis Nakai var． nenjiangensis
Ji Li Zhang Jie Wang Huiren Yang Lixue*
(School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040)
Abstract:In order to completly understand the change of ecological adaptation of Picea koraiensis Nakai var． nenjiangensis，we
investigated the stand volumes，seedling height，and collar diameter of Picea koraiensis Nakai var． nenjiangensis and Picea koraiensis
Nakai in Gaofeng Forest Farm． Meanwhile，the survival rates of four kinds of new afforestation (Larix gmelinii，Pinus koraiensis，Pi-
cea koraiensis Nakai var． nenjiangensis and Picea koraiensis Nakai were investigated． In addition，we also observed leaf morphological
characters of Picea koraiensis Nakai var． nenjiangensis and Picea koraiensis Nakai． The results showed that Picea koraiensis Nakai var．
nenjiangensis could grow more rapidly，more resistant to drought and pollution，and had higher survival rate compared with other native
species due to its changes of phenophase，leaf formation and ecological adaptability． Tending management after afforestation was more
advantageous to guarantee the growth of Picea koraiensis Nakai var． nenjiangensis．
Keywords:Picea koraiensis Nakai var． nenjiangensis;leaf morphological characters;drought tolerance;management method
收稿日期:2015 － 07 － 28
基金项目:黑龙江省科技攻关项目(GB02103)
第一作者简介:及 利，硕士研究生。研究方向:森林培育。
* 通讯作者:杨立学，博士，教授。研究方向:种苗生理生态、
林木间的化感作用、人工林定向培育。E-mail:ylx_ 0813@ 163. com
引文格式:及 利，张 洁，王会仁，等． 嫩江云杉造林特性
及叶片形态特征研究 ［J］． 森林工程，2015，31 (6):37 － 40．
嫩 江 云 杉 (Picea koraiensis Nakai
var. nenjiangensis S. Q. Nie et X. Y. Yuan)形态特征
大半相同于红皮云杉，高可达 30 m 以上，胸径 60
～ 90 cm，是红皮云杉的变种，位于大、小兴安岭
与松嫩平原交界处，属于温带半湿润大陆季风气
候。20 世纪 50 年代末期，与嫩江云杉紧密相连的
大面积天然林被砍伐变为农田，致使这片古老而珍
贵的嫩江云杉林成为 “孤岛”［1］。由于农业生态系
统和森林生态系统的巨大差异(能流、物流、气候
差异)，使该树种长期脱离原生植被森林环境的影
响而要经受干旱季风等环境胁迫与影响，在生长发
育的生理上、抗性上以及外部形态等各方面产生能
适应此环境条件的种种变异，并将其遗传给下一
代，形成适应性气候生态型。目前关于嫩江云杉的
研究较少，主要集中在其生理特性，扦插技术方
面［2 ～ 3］。本研究开展了嫩江云杉(抚育及未抚育)
林木蓄积量调查、红皮云杉和嫩江云杉 2 a 生幼苗
苗高、地径分析、4 种苗木(落叶松、红松、红皮
云杉、嫩江云杉)造林成活率的统计、嫩江云杉与
红皮云杉叶片形态差异等研究，分析了红皮云杉变
种———嫩江云杉在生态适应性上的变化，以期为嫩
江云杉在园林绿化上的应用以及日后的人工造林起
到指导作用［4 ～ 5］。
DOI:10.16270/j.cnki.slgc.2015.06.008
森 林 工 程 第 31 卷
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
高峰林场处于松嫩平原与大、小兴安岭之间的
过渡地带，地貌以波状平原为主，呈北高南低的半
丘陵地势，西靠嫩江狭长的河谷带，成片的针叶林
与四周的农田相辉映形成绿色岛屿，地理环境及物
候具有明显的特殊性。
1. 2 试验方法
2002年春天，于黑龙江省嫩江林业局高峰林场
苗圃常规培育嫩江云杉与红皮云杉各 0. 4 hm2。嫩江
云杉种子来自于高峰林场选定的60 ～79 a的母树林，
红皮云杉种子采自嫩江林业局中央站林场。2006 年
8月上旬，按照对角线法对 4a 生嫩江云杉与红皮云
杉幼苗生长状况进行调查，数量为各树种苗木育苗
总面积的 5%。嫩江云杉幼苗密度平均为 120 株 /
m2，红皮云杉幼苗密度平均为 110 株 /m2。
2003 年采用 2 a 生落叶松、红松、红皮云杉、
嫩江云杉苗木造林(2 a 生苗木均来高峰林场苗
圃)，2 个月后统计各树种的成活率。
对 24 a生的抚育的和未抚育的嫩江云杉进行
每木检尺，通过二元立木材积表查出单株立木材
积，进而求得总的林木蓄积量。
参照其他研究者的方法［6 ～ 13］，分别选取生长
情况一致的红皮云杉和嫩江云杉中龄林，取其叶片
在电镜下进行扫描，观察其形态特征。
2 结果与分析
2. 1 圃地嫩江云杉与红皮云杉育苗及幼苗生长
嫩江云杉与红皮云杉幼苗苗高如图 1 所示。
图 1 嫩江云杉与红皮云杉幼苗苗高
Fig. 1 Seedling height of Picea koraiensis Nakai var． nenjiangensis
and Picea koraiensis Nakai
结果表明，嫩江云杉的平均苗高为 33. 73 ±
0. 20 cm，红皮云杉平均苗高为 25. 00 ± 0. 15 cm，
嫩江云杉与红皮云杉苗高生长差异显著(P ＜
0. 05)。嫩江云杉的平均地径为 0. 56 ± 0. 01 cm，
红皮云杉平均地径为 0. 45 ± 0. 01 cm，嫩江云杉
与红皮云杉地径生长差异显著(P ＜ 0. 05)。差异
情况如图 2 所示。
图 2 嫩江云杉与红皮云杉幼苗地径
Fig. 2 Seedling collar diameter of Picea koraiensis Nakai
var． nenjiangensis and Picea koraiensis Nakai
2. 2 干旱对造林成活率的影响
图 3 4 种树种造林成活率
Fig. 3 The survival rate of four different afforestations
2013 年春季造林后近 2 个月未降雨，土壤干
旱，四种不同类型树木的造林成活率如图 3 所示，
嫩江云杉和红皮云杉的成活率显著高于落叶松和红
松，而且嫩江云杉显著高于红皮云杉，达到了
90%以上，而落叶松和红松的造林成活率则只有
60%左右。上述结果表明相对于红松、落叶松、红
皮云杉等乡土树种，嫩江云杉耐旱性更强。
2. 3 抚育对嫩江云杉的影响
如图 4 所示，嫩江云杉在全光条件下生长良
好，发育正常，比林冠下生长速度快。对 24 a 生
嫩江云杉的抚育林和未抚育林的林木蓄积量调查显
示，抚育林蓄积量显著高于未抚育林，几乎达到
100 m3，而未抚育林仅有 40 ～ 50 m3。
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第 6 期 及 利等:嫩江云杉造林特性及叶片形态特征研究
图 4 嫩江云杉抚育与未抚育林林分蓄积量
Fig 4 The stand volumes of tending and un － tending plantation of
Picea koraiensis Nakai var． nenjiangensis
这表明嫩江云杉同红皮云杉均为在一定庇荫条
件下更新和生长起来的，有很强的耐荫力，但在营
造人工林时进行林冠下造林或在一定庇荫度下造
林，虽然也能成林，但较之全光下造林生长缓慢。
2. 4 嫩江云杉物候期调查
见表 1，嫩江云杉在 5 月中旬当日平均气温达
到 10 ℃时叶芽才开始膨大，比落叶松晚 15 d 左
右，因此造林时间即使后延 15 d也能保证萌动期
前造林，提高造林成活率。
表 1 嫩江云杉与落叶松物候期
Tab. 1 The phenological period of Picea koraiensis
Nakai var． nenjiangensis and Larix gmelinii
芽萌动期 芽开放期 展叶期
嫩江云杉 5 月 13 日 6 月 1 日 6 月 2 日
落叶松 4 月 28 日 5 月 10 日 5 月 13 日
2. 5 嫩江云杉与红皮云杉形态特征对比
如图 5 所示，扫描电镜观察结果表明，与红皮
云杉相比，嫩江云杉上表面各有 1 ～ 2 条气孔线，
少于红皮云杉拥有 2 条气孔线;嫩江云杉下表皮拥
有 2 条气孔线，多于红皮云杉的 1 条气孔线。嫩江
云杉上表皮气孔少，下表皮气孔多，既降低了蒸腾
速率，又增加了气体交换率，使得嫩江云杉较红皮
云杉的同化作用加强，从而更速生。红皮云杉下面
棱上有 2 列刺，且排列紧密自针叶尖部向基部递
减;嫩江云杉叶形较圆而且光滑，下面棱上有 1 列
刺，排列均匀稀疏。
图 5 嫩江云杉与红皮云杉叶片形态特征
Fig. 5 The leaf morphological characters of Picea koraiensis Nakai var． nenjiangensis and Picea koraiensis Nakai
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森 林 工 程 第 31 卷
因此，与红皮云杉相比，嫩江云杉叶形较圆而
且光滑，被粉尘堵塞的状况较轻，伴随较高的同化
作用，易于作为城市中较优良的抗污染树种。
3 结 论
经过及时抚育管理的 24 a 生嫩江云杉人工林
林木蓄积量显著高于未经过抚育管理的。在 2 个月
未下雨的前提下，嫩江云杉的成活率依旧达到了
90%以上，说明嫩江云杉的抗旱能力极强。嫩江云
杉叶片上表皮气孔少下表皮气孔多，使其相对于其
它乡土种增加了气体交换率，同化作用增强，又降
低了蒸腾作用;嫩江云杉叶片相较于红皮云杉更光
滑，使得嫩江云杉叶片不易被粉尘堵塞，增强了抗
污染性。综上所述，从长远观点看嫩江云杉是一个
高产树种，而且是培养大径级用材林的珍贵树种，
具有适应性广，抗性强的优点，是园林绿化树种的
良好选择，同时也是人工造林时的优秀树种。
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［责任编辑:肖生苓］
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