全 文 ：第“ 卷 第 1期
15 0。年 1月
北 京 林 业 大 学 学 报
JOU R NA O LI E F B JI G N FO S E R TY U I R NE V RS I Y T
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J a n
. , 10 5 。
o一 0 0 一。 0 . 0 0 . 0 。言研究简报 荟如
0. 0
云 、 冷杉林皆伐后的小气候环境与育苗
赵 勇刚 高克妹
(云南省中甸林业局 )
云杉 ( iP c e a) 、 冷杉 ( A b i e s ) 是高山暗针叶林的标志树 种 . 分 布于 我 国 西藏 、 云
南、 四川 、 甘肃等省的高山和亚高山地区 . 是我国目前重点开发利用的蓄积量高 、 径级大、
材质优良的主要用材树种 。 由于云 、 冷杉分布海拔高 ( 2 8 0 0 ~ 4 3 o o m ) , 耐阴性强 , 生 长在
土壤肥沃 、 潮湿和空气湿润的森林生境中 , 所以云 、 冷杉所处的小气候环境比较特殊 . 近年
来因木材紧缺 . 云 、 冷杉林被大面积皆伐 , 四川西部 、 南部和云南西北部的云 、 冷杉林已采
伐到森林上线 ( 3 90 om ) 一带 , 而云 、 冷杉的人工育苗和更新还存在一定 的 困 难 , 这就导
致营林和采伐的矛盾日趋严重 . 所以 , 研究云 、 冷杉林皆伐后小气候环境的变化规律 , 分析
云 、 冷杉育苗与气象因子的关系 , 对解决冷杉育苗过关和提高育苗 、 更新效果都具有十分重
要的意义 。
2 研究方法
2
.
1 设立定位观测站
1 98 2年中科院综考会和云南省中甸林业局在吉沙林场设立了森林气象站 、 皆伐迹地气象
站 . 两站的地理位置是北纬27 . 26 产 , 东经 9 ’ 48 产 , 海拔 3 3 05 m . 两站林型为云 、 冷杉箭竹林 ,
土壤类型为暗棕壤 . 森林站郁闭度 o , 70 , 迹地站的主伐方式为大面积皆伐 。 此外 , 在苗圃也
设有气象站 (北纬 2 7 ` 3 ` , 东经 9 ’ 49 ` , 海拔 3 2 6 7 . 2 m ) , 土壤为高山草甸土 。 每个站均严
格按照气象站建站规则进行选站 、 设置仪器 . 所有仪器与常规气象站使用的相同 . 观测的气
象要素为气温 、 空气湿度 、 地面温度、 日照时数、 降雨量 、 蒸发量 、 大气压和风速 . 森林站
附加三个雨量筒 , 以测定林内平均降雨量 。 测定 日 期从 19 8 2年 1月至 1 9 8 5年 1 2月 . 每天观测
三次 ( 8 、 14 、 20 点 ) , 夜间不观测 。
2
.
2 育苗试验及样地调查
在吉沙林场的林间苗圃 、 林内、 采伐迹地和试验苗圃进行人工育苗试验 。 l ) 林间苗圃
总面积 20 亩 , 三面环 山 , 是林中空地 。 供试面积云 、 冷杉各20 m 2 , 条 播 , 每 m Z 播云杉种子
1 5 9
, 冷杉 3 6 . 4 9 , 播幅 s c m , 间 距 1 5 c m , 覆土 0 . 5、 I c m . 2 ) 林 内 : 坡 向 东 北 坡 , 坡度
7
’ , 坡位下部 , 林分郁闭度 0 . 65 , 海拔 3 3 0 o m 。 播种面积云 、 冷杉各6 m 忿 , 每m Z播云杉 6 0
粒 , 冷杉 1 0 0 粒 , 播前整地 . 覆土 o . cs m . 3 ) 迹地育苗试验设在吉沙林场火烧沟 , 穴状整
此文于 1 98 8年 2 月 l 日收到。
DOI : 10. 13332 /j . 1000 -1522. 1989. 01. 015
赵勇刚等 :云 、 冷杉林皆伐后的小气候环境与育苗
地 , 规格2 0 x 2 0 x cs m , 株行距 1 x l m , 每穴播云杉 10 粒 . 冷杉 20 粒 , 试验 面积 10 m 盆。
4 ) 在试验苗圃做不同播种期 、 不同防寒方式的育苗试验 , 观测防寒与不防寒二种情况下土
壤温度差异 。 供试面积云 、 冷杉各 3 2 m . , 播种方式和播种量及种子处理 ( o 。 5肠高锰 酸钾液
浸种2 4小时 ) 与林间苗圃育苗试验相同 .
云 、 冷杉原始林是异龄复层结构 , 林下天然更新良好 , 故在林内随机设样地 50 块 , 每块
16 m
“ , 调查天然更新的苗木生长情况 , 并与苗圃人工育苗的苗木相比较 .
净同化率 ( N A R ) 的求算用 : N A R = In L a 一 I n L
I
t : 一 t l
一丝生二 {竺二
L : 一 L I 我们用叶干重代
替叶面积 , 故式中W : 和W : 是整个植物在两个相继时 期 t : 和 t : 的 干 重 , L : 和 L : 是 t : 和 t : 时
期的叶干重 , hi 为自然对数。
3 研究结果与分析
3
.
1 云 、 冷杉林 皆伐后的小气候环境
3
·
1
.
1 气温变化
该地月平均气温在摄氏 o ℃以下时 , 林内气温高于皆伐迹地 ; 在摄氏。℃以上则林内低于
迹地 ; 说明森林皆伐后气温年变幅增大 . 就年平均气温来说 , 林内和迹地分别为 4 , 5和 4 . 3 ℃ ,
迹地略低些 . 从稳定持续在。 ℃、 5℃和 10 ℃的时段来看 , 两者差不多 . 迹地积温值稍高于森
林环境. 月极端气温的平均值有以下规律 : 极端最高温迹地高于林内 ; 而极端最低温则林内
高于迹地 。
3
.
1
.
2 地面温度
据测定 , 森林皆伐后地表最高温度明显提高 , 最低温度显著降低 。 采伐迹地 5 月份最高
温度达 59 ℃ , 1 月份最低温度降到一 32 . 5℃ , 是造成苗木日灼 、 冻拨害的直接因素 .
.3 .1 3 空气湿度
测定结果表明 , 相对湿度比皆伐迹地高得多 , 特别是 5 月份正是苗圃播种和迹地更新时
节 , 迹地 上相对湿度只有 67 呱 . 造成云杉人工更新枯梢严戴 成活率低的主要原因之一。 所
以高山地区应在雨季或秋季空气湿度大的时期造林 , 提高造林成活率 .
云 、 冷杉分布的高 山地区没有明显的四季变化 , 而是 以冬季干旱 、 雨季潮湿为特点。 雨
量集中在 6 、 9 月 , 林 内降雨量略大于迹地 .
3
.
1
.
4 日照和风速
由于林冠层对太阳光的吸收和反射作用 , 林内年日照百分率 只 有 9 . 7帕 , 而迹地则高达
41
.
3肠 。 从风速来说 , 林内常年处于静风状态 , 采伐迹地年均风速为 .1 3m/ s 。
综上所述 , 云 、 冷杉林皆伐后小气候环境发生了较大变化 : 主要表现在气温升高 , 地面
温度剧增 , 空气湿度减小 , 日照百分率增加 , 等等 , 这些因子都直接影响到苗圃育苗和迹地
更新 , 导致苗木日灯 ` 冻拨箱冬季生理干旱等危害 . 因此 , 迹地人工育 苗就存在一定的 l’Q
题 。
3
.
2 云 、 冷杉皆伐迹地的育苗试验
3
,
2
,
l 林内和采伐迹地的人工育苗对比试验 ,
北 京 · 林 业 大 学 学 报 1一卷
表 1云 、 冷衫一年生苗木生长和保存率比较衰
试脸地 树种 试脸面
积
(m
,
)
苗 高
(
e m )
地 径
( m m )
主根长
(
e m )
根 幅 株 / m .
越 冬
存活株
保存率
(写 )
林内
采伐
迹地
林间
苗圃
试验
苗圃
云杉
冷杉
云杉
冷杉
云杉
冷杉
云杉
冷杉
3
.
5
5
。
9
7
.
4
3
`
6
4 3 7 40 5
4 29 4 2 0
10 0
1 0 0
心0 2 。 4
4 0 4
。
3
。
2 1 7
.
2 2 5
。
0
1 9
.
5 1 4
。
2
4 1 0 3 6 5
3 3 0 2 5 1
36 1
.
9 0
.
58 1 5
.
7 1 2
.
4 6 3 4 2 0 3
36 3
.
2 1
.
2 1 8
.
1 2 0
.
5 3 6 6 8 1
1 ) 树种为丽江云杉和长苞冷衫 (月 . 口 e 口 r 夕ie ) .
2 ) 株 / m ,是指越冬前 ( x o月底 ) 平均每 m t的株数 ( p , l `无` a , 夕` : 、 矛、 ) 。
3 ) 越冬存活株指采取一致防寒措施条件下的保存株数 。
4 ) 四月初播种 , 撤播 . 翌年 3 月底调查保存率 .
从表 1 可以看出云杉 、 冷杉在林内和林间苗圃人工育苗的苗木 , 其生长状况比采伐迹地
和试验苗圃好 , 一年生苗木越冬保存率也比较高 . 其原因就是林内的小气候环境很适应云 、
冷杉的生长 , 而采伐迹地和试验苗圃均属于空旷地育苗 , 苗木生长量和过冬保存率都很低 .
但是 , 林内和林间育苗有局限性 . 只有采伐迹地的大面积育苗才能满足造林的需要 . 所以 ,
克服采伐迹地小气候环境的不利因素 , 提高苗木质量和解决冬季苗木死亡是采伐迹地人工育
苗的关键 .
3
.
2
.
2 冷杉不同播种期的育苗试验
高海拔地区冷杉的生长期较短 , 冬播与春播苗木生长期存在显著差异 , 从表 2 可见相差
达 56 天 . 测得幼苗的净同化率 ( N A R ) 、 生物量和生长量都说明冬播能 明 显地提高苗木的
质量 。 冬播已在生产上推广应用 .
裹 2 冬 、 . 播种幼苗生长期比较衰
地点 播种时间 种胚伸长 种皮破裂 幼苗出土 生长天数 生长日期
R心山曲O,l. .几,工吉沙苗圃
试验苗圃
5 2年 l 生月 2 5日
5 5年 4 月 1。日
5 3年 3 月 2 0日
5 3年 4 月 3 0 日
4 月 5 日
5 月 1 5日
4 月 1 7 日
5 月 2 5 日
4月5日~ 。月 2 0日
e月一日~ 。月 2 0日
差值 (天 ) 38 6 6 /
注 1 ) 冬播不催芽 ; 春播催芽“ 小时 。 冬播催芽种子易冻坏 .
2 ) 生长日期是从肋%的种子种皮破裂算起 。
冬季迹地的地表极端温度变幅较大 , 空气相对温度较小 , . “ 5 c m 土层因地表温度过高
而土壤干燥 , 12 月下旬地表 25 ℃以上的极端高温足可诱导幼苗气孔 开 放进 行 蒸腾作用 , 而
c6 m 以下土壤水分冻结 , 造成幼苗生理水分失调一冬季生理干旱 , 生产上有 75 肠的 冷 杉苗因
此而死亡 。 针对这一原因 , 我们做了 5 种越冬处理 , 6 x 6 拉丁方试验设计 , 各处理 l m ,分
赵勇刚等 :云 .冷衫林皆伐后的小气候环境与育苗
别设一套地温表 , 观测整个冬季的温度情况 . 观侧结果见表 3 。 可以看出加覆盖物后苗床的
地温可提高。 . 2 ~ 0 . 8 ℃ . 更重要的是用稻草或枯落叶直接覆盖苗床后形成了一个粗糙度很大
的下垫面 , 能减少地面热量辐射和阻挡土壤水分蒸发 , 从而起到增温保湿的作用 , 缓解了地
表温度的变化 , 降低或终止了针叶的蒸腾作用 ,
不同越冬处理试验结果说明 : 苗床完全裸露情况下越冬保存率仅24 . 7肠 , 而用稻草、 腐
殖土复盖的 , 越冬保存率达 76 . 8肠以上 . 看来 , 这是解决冷杉冬季生 理 干 早 的一个有用措
施 , 由于搜盖物就地取材 . 容易推广 .
衰 万 冷杉幼苗越冬试脸成活统什裹
区号 排位 调 查 苗 木 株 数总株 活株 % 死株 %
Oq翻O甘匕Hùó甘-J,J,占`曰.A 稻 草 ( l o e m厚 )
B 腐殖土 ( s e m 厚 )
C 竹帘架上盖草蔗 (架高 so c m )
D 枯落叶 ( s e m 厚 )
E 塑料薄膜 (架高肋 m )
C K 苗木裸礴
1 69 6 1 50 6 8 8
.
8
4 8 3 3 7 1 7 6
.
8
1 4 0 4 1 0 5 6 7 5
。
2
8 1 3 5 6 5 6 口 . 5
1 13 0 5 8 4 5 1
.
7
10公7 4 9 1 2 4 . 7
1 1
。
2
2 3
。
2
24
。
8
30
。
5
5 4 6
1 4 0 6
注 各处理均要把整株苗木盖住 , 完全覆盖
4 结论和建议
4
.
1 对于云 、 冷杉育苗可推广冬季播种 , 它具有省工省时和幼苗出土早 、 生长快的 优 点 . ,
4
.
2 针对采伐迹地 5 、 6 月份不利的小气候条件 , 造林要推到雨季或秋季 , 并加强苗 圃管
理 , 及时灌溉 、 遮荫和防治病虫害 .
4
.
3 要完全废除大面积皆伐方式 , 转向择伐 。
4
.
4 在冷杉育苗 、 更新技术还未解决前 , 对 3 8 5 om 以上的冷杉纯林要加以保护 , 其 生态效
益比经济利益大的多 .
4
.
5 迹地更新要在 2 、 3 年内完成 , 以尽早恢复森林环境 , 迹地裸露 时 间 愈 长 更 新愈困
难 。
今 考 文 做
〔 1 〕 月匕京林学院主编 . 气象学. 10 7 5 : 14 7、 17 2 .
( 2 ) 云南大学生物 系编 . 植物生态学 . 198 。 : 43 、 7 .4
( 3 ) 中山大学地理 系、 兰州大学地理 系、 西 湘大学地理 系合 编 . 气 象学 与 气 候 学.
19 79 : 17 7 、 19 7 -
〔 4 〕 林业部调女挽划院主编 , 中国 内娜森林 , 19 7 9 : 30 5” 3 31 .
(青任编样 张建 凌 车锡冰 )