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白冷杉天然分布及繁育



全 文 :收稿日期:2015-08-15
2015年
第 6期
2015
№6
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science& Technology
白冷杉(Abies concolor)别名科罗拉多冷杉、西
部冷杉、银枞和白香木,是松科冷杉属中最高产的
树种。在加利福尼亚州内华达山脉白冷杉树高最
高达 58.5 m、胸径达 271 cm;在加利福尼亚州和俄
勒冈州西南部,树高40~55 m,胸径99~165 cm;在
亚利桑那州和美国新墨西哥州,树高 41 m、胸径
124 cm。白冷杉适应性强、遗传可塑性高,种间杂
交容易、属间杂交困难[1-2]。白冷杉是通用的、可以
满足各种造林目的的树种,木材可以直接用于建
筑,也可以用于制作框架和板材,幼树广泛用于圣
诞树。笔者对白冷杉天然分布区区域及气候、土
壤、伴生树种、繁育和早期生长及危害因子进行综
述,以期为白冷杉的引种栽培提供借鉴。
1 分布区自然环境
1.1 天然分布区域及气候
从太平洋沿岸的山岳地区到科罗拉多州中部,
从俄勒冈州的中部到爱达荷州东南部,直至墨西哥
北部,是白冷杉的天然分布区。在分布区海拔较高
地区,年降水量 510~890 mm,通常冬季较长,生长
季节较短,冬季降雪满足了80%的水分需求。白冷
杉在内华达山脉西部生长最好,当地年降水量
990~1 240 mm,降水几乎全部集中在生长季节。
1.2 土 壤
白冷杉天然分布区的土壤包括由火山岩、侵入
岩、石灰岩、砂岩和页岩等形成的始成土、淋滤土、
新成土和老成土。在内华达山脉针叶树混交林中,
淋滤土是最常见的土壤。白冷杉能够忍耐较大范
围的土壤条件、养分条件和 pH值。在夏季干燥的
地中海型气候,白冷杉高产林分可利用土壤深处的
岩床泉水。白冷杉在中等厚度排水良好的沙壤土
或粘壤土上生长最好。
1.3 地 形
白冷杉在加利福尼亚州西北部海岸山脉陡坡
和不稳定边坡都能生长,但在缓坡和平地上生长最
好。分布区海拔高度从俄勒冈州中部威拉米特河
上游的600 m到科罗拉多州中部的3 400 m,随着与
太平洋距离增加,从北至南、从西至东分布区海拔
逐步增加。
1.4 伴生树种
白冷杉最常见的伴生树种包括北美冷杉(Abies
grandis)、太平洋玛都那木(Arbutus menziesii)、美洲
密 石 栎(Lithocarpus densiflorus)、北 美 翠 柏
(Libocedrus decurrens)、西黄松(Pinus ponderosa)、小
干松(P. contorta)、糖松(P. lambertiana)、美国黄松
(P. jeffreyi)、加州黑栎(Quercus kelloggii)和花旗松
(Pseudotsuga menziesii)。
在凉爽湿润的生境,加州黑栎白冷杉混交林大
量生长。在内华达山脉中部地区,少量的巨杉同白
冷杉伴生。随海拔、立地质量和纬度不同,混交种
类也不同。在分布区的针叶混交林中,白冷杉是主
要的顶极组成树种。在白冷杉分布的俄勒冈州北
界,加州铁杉和西部红雪松在潮湿的生境代替白冷
杉成为顶极种。在针叶混交林分布的海拔高度上
限,白冷杉处于优势地位,白冷杉与红杉形成混交
白冷杉天然分布及繁育
曾 光
(辽宁省林产工业总公司,辽宁 沈阳 110031)
摘 要:白冷杉原产北美,是一种高产、通用的树种,广泛应用于用材林和生态林营建。该文综述了
白冷杉天然分布区的气候、土壤、伴生树种、繁育和早期生长及危害因子,以期为白冷杉的引种栽培
提供参考。
关键词:白冷杉;天然分布;繁育;早期生长;危害因子
中图分类号:S791.149.03 文献标识码:A 文章编号:1001-1714(2015)06-0059-03
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林,偶尔形成纯林。小干松在白冷杉林中较常见,
生长在湿润草地周围和河流沿岸。美国黄松和糖
松在白冷杉林中零星分布。在低纬度,白冷杉是入
侵且抗性强的树种,只有频繁的自然林火能够抑制
其生长。然而,由于采取广泛的防火措施,火灾发
生频率已经降低。因此,在加利福尼亚州不同海拔
的立地,白冷杉已经从最初的次要树种成为林分主
要树种。白冷杉在成熟林分和不耐阴树种下更新
较普遍,并可能改变森林的树种组成。
2 繁育和早期生长
2.1 开花和结实
白冷杉雌雄同株,雄花长1.6 mm,微红色,紧密
地着生在 1年生小枝下部,雌球花着生在 1年生小
枝上部,雄花和雌花通常着生在树冠上部,但是极
少着生在相同枝条上,花期 5-6月份。球果夏末成
熟,长 7.5~13 cm,颜色由微绿色变成棕色,成熟球
果比重为 0.85。种子 9月份成熟,成熟 3周后种子
开始散落。在俄勒冈州和加利福尼亚州开展的白
冷杉种子和球果生产的研究表明,白冷杉有 3~9 a
的结实周期。种子大小变化较大,相对小的种子比
例为 20%~50%。种子产量随树龄、树木大小和林
中地位的不同而不同,胸径 30~89 cm的树木一般
生产成熟健康种子的比例最大。白冷杉树龄 40 a
时开始结实,并可以持续到300 a。未成熟的树木也
可以生产种子,但种子的质量比成龄树差。球果主
要集中在树冠上部,任何影响树冠上部的病虫害和
机械损伤都能影响种子产量,特别对老树影响更
大。林缘带优势木生产的球果是密集林分相似树
木生产球果的 1.5~6.7倍。加利福尼亚州试验表
明,择伐保留成龄母树或者砍伐庇护木后,种子产
量增加。树上的球果开裂时种子散落,白冷杉有相
对较短且宽的种翅,下落的速度比云杉快。
2.2 幼苗繁育及早期生长
白冷杉种子在春季雪融化后直接发芽。在落
基山,白冷杉种子在春季萌发,而其它针叶树种子
是在湿润的夏季萌发。白冷杉在积雪上萌发的种
子很难成活,而降雪前落到地面的种子,可能萌发
成幼苗[3]。在裸露的矿质土上种子萌发和幼苗早期
生长最好,在缺乏有机质的矿质土上,根系最长、最
密集,菌根更多[4]。白冷杉压条繁殖还没成功。但
无论是否用激素处理,从幼树上采条扦插都能生
根,可以低成本地繁殖白冷杉的优良单株。
白冷杉幼苗是近地面生长的。通常,白冷杉幼
苗在半遮阴情况下发育最好,但幼苗发育完全后,
在全光下生长最好[5]。白冷杉的耐阴性比其它冷杉
差,但是比松树和栎树耐荫性强。白冷杉可以在浓
密的灌丛下成活和生长,并最终超过灌丛,在森林
生境中处于优势地位,因此,在许多针叶树混交林
外,存在着纯林。在一些生境,由于环境条件和动
物掠食,白冷杉生长缓慢。在加利福尼亚州,白冷
杉在夏季偶尔出现二次高生长,这种徒长易受霜
害。白冷杉低纬度种源在夏季水分供应充足时,生
长速度比高纬度种源快。
3 危害因子
3.1 非生物因子
在择伐后,白冷杉林分特别是林缘保留的中等
木和劣势木,风倒的危险增加。在不想保留白冷杉
的区域有计划地燃烧,是控制白冷杉的有效方法。
但是,成熟林中的火灾疤痕,为各种病菌和腐烂有
机体的侵入提供了机会。白冷杉对晚霜特别敏感,
晚霜可以杀死幼苗,在有些生境,晚霜能对白冷杉
造成反复伤害。对成龄树寒害的主要形式是冻裂,
冻裂还与有些腐朽病有关。5-6月初温度的迅速升
高,导致损害几乎等同于晚霜。疏伐后阳光可对成
龄树造成灼伤,幼树较薄的树皮对光也非常敏感,
当白冷杉干部损伤后,恢复非常缓慢。随着集约经
营增加,机械性损伤增多。俄勒冈州研究表明,疏
伐对22%的保留木造成损害,其中75%的伤口接近
地表,容易受真菌感染。
3.2 生物因子
白冷杉矮槲寄生能够严重危害白冷杉。在亚
利桑那州、墨西哥和加利福尼亚州内华达山脉中部
和南部,白冷杉槲寄生严重。矮槲寄生在白冷杉的
天然分布区也有发现,严重的侵染导致枯梢,树势
降低,树干溃疡,增加老树的树干破损、死亡率和矮
槲寄生侵染所引起木材结构变化,使生产的木材力
学性能降低,增加小蠹虫、心腐病的风险[6]。对白冷
杉破坏性最大的是冷杉小蠹虫,在白冷杉的整个分
布区都可能发生,一旦大规模发生,会造成严重危
害,仅加利福尼亚州,每年造成活立木损失达
240万m3[7]。根腐病存在于所有针叶树混交林中,
当对白冷杉经营增加时,就成为主要的病害[8]。一
旦感染,以圆形向周围缓慢扩散。根腐病通过根系
接触传播,也可以通过空气传播和染病树木的伤口
和残桩传播。
冷杉球果尺蠖在白冷杉整个分布区都存在,并
造成周期性的破坏。许多昆虫以白冷杉针片为食,
但没有造成重大损害,比较有破坏性的是舞毒蛾和
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云杉卷蛾。舞毒蛾更喜欢食用白冷杉大树和花旗
松针叶,疫情爆发时,扩散非常快,极具破坏性,爆
发时首先导致劣势木死亡,使林分密度变小[9]。在
北美洲西部云杉卷蛾是最有破坏性的食叶害虫,在
太平洋海岸区域造成重大损失,有些爆发时间较
短,有些能持续 20 a以上,尽管最初只是造成新叶
和新芽损害,但树木在4~5 a内完全落叶。地老虎
是苗圃和更新区域主要的地下害虫。小型啮齿类
动物可导致幼苗大量损失。衣囊鼠在冬季和春季
啃食白冷杉根系、环剥树皮,可危害任何树龄的树
木,衣囊鼠可能阻碍了白冷杉一些地区的更新,特
别是皆伐地段。鹿及其它牲畜的掠食和践踏影响
树木高生长,但是通常不会造成树木死亡。
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(责任编辑:韩素梅)
曾 光:白冷杉天然分布及繁育第 6期 2015年
合成均产生了明显的影响,其中紫叶风箱果受影响
最大,金叶榆和密枝红叶李较小,中盐和高盐处理
差别不明显。叶绿素是植物进行光合作用的必要
条件,叶绿素合成所受影响等同于植物生长所受影
响,再一次印证了“盐碱胁迫对彩色树幼苗生长的
影响”中得到的结论。
3 结 论
近年来,大量逆境生理研究表明,在盐碱胁迫
下,植物的生长均会相应受到抑制,主要表现在高
生长、干物质积累、茎生长等。同时,通过生理指标
的测定,也能反映出盐碱胁迫对植物的伤害程度,
以及植物通过自身调节能够耐受的盐碱胁迫程
度。主要生理指标有细胞膜透性、可溶性糖含量、
可溶性蛋白质含量、丙二醛含量等。本试验通过对
植物在盐碱胁迫下的生长情况、丙二醛含量、可溶
性糖含量、叶绿素含量等指标的测定,分析认为,在
中盐处理下,金叶榆和密枝红叶李在处理初期表现
出一定的耐受性,处理后期密枝红叶李耐受达到极
限,出现死亡、落叶、生长停滞等现象,虽然金叶榆
也出现部分死亡、落叶、生长受限的现象,但通过生
理指标分析可见,金叶榆的耐盐碱能力明显好于密
枝红叶李;而紫叶风箱果各项生理指标均表明其耐
盐碱能力差。在高盐处理下,金叶榆仍能够通过自
身的渗透调解在一定程度上缓解盐碱伤害,但到处
理结束时仍出现植株死亡,可见30 d盐碱处理已经
达到了金叶榆的耐受极限;而密枝红叶李和紫叶风
箱果在处理 10 d、土壤 pH值达到 10.31时生长均受
到严重抑制,各项生理指标也显示,二者受到了严
重的伤害,耐盐碱能力较弱。因此,土壤盐渍化地
区在通过小面积引种金叶榆试验成功的基础上,可
以考虑推广,而引种密枝红叶李和紫叶风箱果时需
要慎重。
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(责任编辑:张素清)
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