全 文 ：19 9 0年
1 2月 。 书 、 洲、 二 .I , J`一 , = 一 二一二二 二一 二竺 二 一二二二二 二二 二 一 = = == 二` 一 二一 二— 一 二二二二
第 6 期
(总第8 9期 )
长白松分布区的土壤特性与林木生长 `
王秀石 ( 吉林林学院 )
〔摘要〕 调查分析表明 , 长 白松是一 个对生态环境适应能力颇强的树种 。
可以生活在许多土 类上 , 甚至 在某些土壤因素的分布超过其 它许多树木生
活 极限的情况下 , 也能正常生长 。 利用逐步回归 的方法 , 探明了影响长 白
松树高 、 直径生长土壤因素 , 证明在栗钙土上 , 初期长白松长势尚好 , 但
十儿年后明显不如樟子松 。
长 白松 ( P i n us s y l v e 、 t r i王。 ` nI i s 、 ) 是长
白山林区特有树种。 强阳性。 对生境适应能
力颇强 , 具有耐湿 、 耐寒 、 耐膺薄干早的特
点 ,是一种很有发展前途的针叶树种 。 自6“ 年
代 以来 , 已从天然长 白松林的分布中心—长白山二道白河北移三个纬度至哈尔滨 ; 西
移白城半千早风沙草原地区 , 成为营造防风
固沙林的针叶树种之一 ; 向南 , 个别植株 己
在江西省卢山植物园定居 。
土壤是一个极其复杂的自然体。 它是林
木的立足点和营养库 , 向林木提供几乎全部
水分 、 氮和矿物质元素 。 其理化性质强烈地
影响着林木对营养物质 的吸收活动。 为探明
上壤对长 自松生长的影响 , 以加强土壤培肥
和管理 , 对吉林省境内集中成片的人工长白
松林的生长及其林下的土壤做了系统调查研
究 。
一 、 调查分析方法
l
、 调查路线 ; 从 天然长白松林的原产
地— 长自山二道 自河起 , 经通化 的柳河 、
辽源的东丰、 白城的前郭 、 直至大兴安岭山
前褶皱地带的眺南县万宝林场。 路经东南部
山区湿润气候 、 中部丘陵半湿润气候 、 西部
平原半干旱气候区 。 跨越 5 个纬度 ( 北纬
4 2 “ 、 4 6 0 ) 、 6 个经度 ( 东经 1 2 2 。 、
1 28
。
)
。 样地所在的土类依次为 : 暗棕色
森林上 、 棕色森林土 、 黑钙土 、 栗钙土等 ,
基本上概括了长白松栽培区的自然 条 件 特
点。
2
、 调查内容与方法 , ( 1 ) 林木调
查 : 设置矩形样地 , 进行每米检尺 、 测定树
高 、 选伐标准木实测 , 按优 、 中 、 劣选三株
立木进行树干解析 。 ( 2 ) 下木和植被调
查 : 确定优势种和指示植物并记录其名称 。
( 3 ) 土壤调查与分析 : 在矩形样地中 , 选
代表性地段挖土壤剖面 , 分层采土样 ( 包括
环刀采样和室内分析的土袋采样 ) 。 除紧实
度在野外测定外 , 其主要理化性质一律进行
室内分析 , 其中微量元素用原子吸收光谱测
定 , 化学元素及物理性质采用 《 土壤理化性
质分析方法 》及 《 森林土壤研究方法 》所规
定的方法进行 。
釜 术文主要内容已载入第一届国际寿林上士企华术会议论义集 (英文 ’ }{ ( ) “ 现经补充 , 修改后发农。 — 作 昔
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二 、 长白松分布区主要土类
的土壤特征
天然长 白松林分布区的土壤为发育在火
山灰上的始成暗棕壤 、 其上壤特征为 : 土层
薄 、 结构差 、 二氧化硅粉末含量高 , 腐殖质
量含量低 , 持水性差 , 透水 性能强的酸性土
壤 , p H 值在 4 . 2~ 4 . 9之 间 . , 表明长 白松对
土壤要求不苛 , 能耐干早瘩薄的土壤条件 .
也正是因为长白松具有这一生态学特性 , 才
有可能作为先锋树种侵入该地区 , 并以独特
的森林类型 保存下来 。 随着人们对长白松 引
种范围的不断扩大 , 长白松已在许多土类上
栽植成林 。 仅在吉林省境内就有暗棕壤 、 棕
色森林土 、 黑钙土 、 栗钙土等近十个土类有
长白松 林 木 生长 。 现将调查资料中几个具
有代表性的上类特征列于表 l , 供分析参
考 。
三 、 长白松对土壤条件的适
应
为叙述和分析方便 , 根据调查数据和分
析结果汇集成长 白松林下诸土壤因素 的变动
表 2 长 白松林下土坡因素变动情况
}紧 实 度 ’ 比 重 容 重 总孔隙度
一( k g ) l ( g / e m
’
)
.
( g /
e m
3
) ( 肠 )
自然含水
率 ( 肠 )
透 水 率 吸 水 量
地质层次
中
{
。 . 2一 。 . 5 .2 . 3卜 2 . ” : {’ , · 2 6一 1· 5 3…4 4 . 2 ~ 5 2 。 4 6 。 4 ~ 2 6 1…
(
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/分钟 ) l( g / 1 0 0 9 士 )
,
0 ~ 1 7
。
4 7 1 7
。
6 ~ 3 9
,
3ù壤壤轻A
7 7 ~ 2 4
。
3 3 2 2
。
4 ~ 4 0
.
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,浸一盐一.加朴
层 .有机质一, 速伙磷 , 速伙钾
{ }戈m 9/ 1 OU 欠m g / l `次】( 肠 ) …g 土 ) g 土 )
全 氮 } 胡敏酸
( 肠 ) } 富里酸
水 解 氮 阳离子代换量 p H
( m g / 1 0 0 9土 ) }( m · e / 1 0 0 土 )
7
。
7 4 ~ 2 2
。
2 3 7 1
。
7 ~ 9 6
。
9
5
。
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层一 硼 } 铜 ; 铁 } 锰 二 锌 一 相
次 , ( p p m ) … ( p p m ) 一 ( p p m )
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范围 ( 见表 2 ) 。 这种变动范围 , 实质上也
是长白松对 土壤因子适应性状的数量表现 。
为说明其对土壤的适应能力 , 现仅择其比较
直观的几例扼述如下 :
l
、
!二壤质地 : 山沙 .I一一 取壤间各种
质地的上壤 , !之白松均能生存 :
( p p rn )
5
。
9 2 ~ 5 6
。
2
( p p m ) ( p p m )
{J
·
4 4 5一 l · 0 6 {o · 0 4 5一 “ · 1 2 6
…3 · 8 3一 2 ` , 5 。 {。 · , 8` 一 1 . 5工 …。 · 。 2 8一 。 . 0 6 3
2
、 透水率 : 由 。一 2 4 . 3 m e/ 分钟均能
生长 ;
3
、 水浸 p H 值 : 云 . 8 一 8 . 2 3即由弱酸
性土壤到碱性土壤都能适应 ;
一
l
、 有效态铜的适应范围 : 由。一 。 . 06 6
p p l飞飞 , 即在上壤中铜含量极少的情况下亦能
生长 ;
5
、 有效态铂 :天然林下土壤A 和 B 层
中钥 的含量为。 .1 2 3和。 .316 , 而人工林 中铝
的变动范围分别为 0 . 0 45 一。 . 1 26 和 0 . 0 2 8 一
。 . 0 6 3 , 两者相差很大 , 特别是 B层 。 表明长
白松对土壤中铂含量的适应范围较大 。
综上所述 , 长 白松对各土壤因素的适应
能力颇强 , 是一种有发展前途的树种 。
四 、 长白松林木生长与土壤
因子的关系
林木生长好坏 , 不仅与土壤条件有关 ,
而且与气候和地貌等条件息息相关 , 即林木
生长状况是诸环境因素综合作用的结果 。 特
别是在研究范围 ( 指地域范围 ) 较大 的情况
下 , 更是如此 。 为此 , 在研究长 白松林木生
长与土壤因素关系时 , 仅选取了气候和地貌
条件 比较一致 的东丰 、 柳河县 的土壤剖面资
料 , 用多元统计分析 中逐步回归的方法 , 分
析 了对长 白松树高和胸径生长有显著影响的
土壤因子 。 为方便 , 设 J : :和 y 、 、为长白松 17 年
生时立木的树高和胸径 , X , , 土层深度 ;
X
, : 紧实度 ; X , 3容重 , X , 月透水率 ; X : :
有机质 , X Z : 速效磷 ; X 。 。速效钾 , X 2 4全
氮 ; X Z : F / H ; X 2 6水解氮 , X 2 7阳离子代
换量 ; X 。 ,有效态硼 ; X 。 2有效态铜 , X 3 3
有效态铁 , X 。 4有效态锰 ; X 3 : 有效态锌 ;
X
3 。有效态钥 。
在给定某显著性水平 ( 往 ) 时 , 当 f >
B ` , 自变量予 以保留的条件下 , 其不同情况
筛选结果如下 :
y , , = f (
x
)一 0 . 1 8 0 7 2 X 2 2 + o . 18 6 9 3 X , 6
+ 0
.
7 1 6 o 8 X
; 2
一卜O . 6 8 3 3 X : 、
y
:
~ f (
x
)一 3 . 0 9 5 3 4 X 2 2 + 3 . 8 6 0 5 7 X 2 戏
+ 。 . 3 2 9 6 5 X : , + 2 . 4 3 3 7 9 X 3 。
不难看出 , 两个方程中 , 均有速效磷和
了f效态锌存在 , 从一定意义 _ L来 说 , 它们对
长白松林木生长有显著影响。
土壤物理因素与长白松林木生长 :
y H = f (
x :
)二 一 0 . 0 24 2 z X 、 :
一 3 0 . 4 9 4 5 5 X , : + 10 . 2 4 7 2 2 X . ,
一 0 。 0 4 7 3 4 X , ,
y
,J
= i (
x ,
)二一 0 . 0 9 3 s 8 4 X : ,
一 2 7 。 2 5 8 9连X , : + 15 . 8 1 78 8 X : 3
十 .0 1 7 4 5 5 X , 4
两方程中 , 只有容重 ( X ; 3 ) 的偏相关
系数 ( R ) 都 比较大 ( 表 3 ) , 一说明与林木
表 3 各 X ,变 t 偏相关 系数
刀
变 量
程 }
l 了一1= f ( X
,
2 8 1
7 0 了
8 2理
2 4 9
y 。一 f( X : )
X
, , 一 0 .
X
, : 一 0 .
X
1 4
一 O
一 O
0
0
。
7 1 6
。
2 8 7
。
7 6 4
。
4 4 8
生长关系密切 , 其它因素的 R值则因林木因
子 y H或 y 。不同而异 。
土壤中常量化学元素与长白松 林 木 生
长 ;
y
卫;
= 士( x Z )一 0 . 18 s 4 3 X 2 2 + 2 . 9 5 3 1 7 X 2 ,
+ 0
.
1 7 9 3 7 X
: 6
+ 0
.
0 2 4 8 8 X
2 :
y
, 二 1 (二 , ) = 4 . 4 5 4 4 s X 2 : + z . 3 4 9o z X 2 2
一 1 9 . z o 1 8 4 X 2 5 + o . 9 2 5 9 8 X 2 ?
两方程均有速效磷 ( X 2 2 ) 存在 , 且 前
述 y J , ~ f ( x ) 和 y 仁二 f ( x ) 两 方 程中亦有
其存在 , 说明土壤中速效磷 的多寡 , 在经营
长白松林过程中是一个不可忽视的因素 , 特
别在经营长 白松速生丰产林时 , 应注意增施
磷肥 。
土壤微量元素与长白松林木生长 ;
y
「:
= f (
x 3
)一一 0 . 8 2 一9 2 2 X : 、
+ 8
.
5 6 1 3 6 X
, 2 一 o . 4 9 9 3 3 X 。 ;
+ o
。
! 2 3 4 4 X
; 4
介 ; 二 J、 ( x J ) 二 一 9 . 5 3 6 5 9 X , ,
+ 0
.
3 49 4z X 互3 + o . 2 5 56 3 X 3 4
+ 8 0
.
6 5 6 03 X
3 、
两方程 中均有有效态硼 ( X 。 , ) 、 有效
态锰 ( X 。 4 ) 存在 , 了。 一 ( X 3 ) 方 程中有
有效态锌 ( X 。 。 ) 存在 , 民在苏 l一 f ( x ) 和
y 。 “ f ( x ) 中又都有 X 。 , 和 X 。 6存在 , 说明
上述三种微量元素对 一长白松林木的生长都有
一定作用 。
五 、 不 同土类上长白松的生长
根据不同土类上人工长白松平均木树干
表 4 不 同土类上长白松生长模型
相关系数
林木起源
类士
子因关系
然工天人始成暗棕壤
栗 钙 土
棕色森林土
黑 钙 土
二
工
H = 6 5
。
4 7 8 5 一 6 7 。 4 8 4 8 . e一 “ ’ n 。 “ A
H = x o
` . ` 5 3 , ` 5 一 “ . 乙” 4 5 9 ’ A尸 `
H ~ 10
’ . ’ 9 8 ’ 2 5 一 6 ’ 2 二9 ’ 6 吕A , ’
H = 10
` . ’ ` 二“ 己9 一 ` ’ 。 ” ` 5 3 ` A ar `
1 0
.
9 0 5 6
一
1 0
。
9 9 5 4
1 0
.
9 9 5 5
· O
。
9 9 2 9
树高与年令
始成暗棕壤
栗 钙 土
棕色森林土
黑 钙 土
D = 0
。
3 6 2 l A一 l 。 4 7 3 3
D = O
。
9 6 4 7 A 一 4 。 7 0 0 0
D 一 1 。 0 3 6 O A一 5 。 8 5 5 8
D = 1
。
0 7 8 1 A一 2 。 2 9 19
.
0
。
9 9 8 3
一。 · ” 9 3 0
,
O
。
9 9 6 0
0
。
9 8 7 0
然工天人胸径龄年与
天人始成暗棕壤
栗 钙 土
棕色森林土
黑 钙 土
然…y一 。 · 。 ” “ , 2 ` , · ` 7 3 3+ “ · 3 6“ , A ” . 5 ’工一丫一 。 · “ 3 0 6`” A一 。 · 95 )“ 4工…V 一 ” · 。” 。。 o “ 7 5产“ ’ )` ”工一V 一 。 · ” “ 。“ 4 3 A ` ’ ’` ` 。 ’`
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9 7 70
0
。
9 9 60
0
。
9 9 0 9
1”
· ” 9 2 0
材积令年与
解析资料 , 各土类上长 白松树高 ( H ) 、 胸
径 ( D ) 、 材积 ( v ) 间的关系如表 4 所示
不难看出 , 无论是树高生长 , 还是胸径
生长 , 均属栗钙土上的林木生长最差 。 这里
除了由于该地区 的气候条件恶劣 ( 如 风 沙
大 、 降水少等 ) , 土壤呈碱性反应和其有一
个坚实的钙积层不利于林木根系伸展影响林
木生长外 , 土壤中营养元素含量低也是重要
原因之一 。 如该土类中诸微量元素 的 含 量
均等于或接近该元素含量的最低 值 ( 见 表
表 5 栗钙土城微 t 元素含皿与分布区内土坡微 , 元素含 t 下限比较
有效态硼 . 有效态铜 一有效态铁
元素名称 道丝查丝一有效查锌 {有效态相
p p m P Pm
一 P Pm P Pm P P m
·
P Pm
分布区下限
栗钙土中含量
。
6 0 9
。
6 0 9
。
0 G8
。
0 08
5
。
9 2
5
。
9 2
0
。
4理5
O
。
4 9 7
0
。
0 4 5
O
。
0 5 5
5 )
。 在物理因素中的 自然含 水 率 ( 6 . 4 )
和吸水量 ( 2 2 . 4 ) 亦属变动范围的下限 .、
相反 , 土壤质地却属该因素分布范 围 的 上
限 ( 1 . 1 ) 。 因之 , 在栗钙土土类上培育长
白松苗木和营造长 白松速生丰产林时 , 注意
适时灌水 、 施肥是非常必要的。
林木生 一关速率的大小 , 即生长的快慢都
是相对的 `。 为进一步 了解 长白松在不同土壤
上的速生性 , 在研究过程 中曾对同一立地条
件下的长 白松与樟子松 ( P i。 t l : s y 一v 。 S* r i s
V a r
. , n o n g o l i e 。 )和黑松 ( P i n u s t h u n b e r : 11 )
混交林中立木的生长作了分析 , 结果如下 :
l
、 在经反复耕作过的黑钙土上各树种
幼树生长状况 ( 表 6 ) :
表 6 同一立地条件下各树种幼树生长
树高年生长量 ( c m ) 树 高 地径平均生 长 量
(
e tn )
一
l一|一J汁一一一l 一妇一一|一26一|一
即一38.0一·一l16一795一lǎ口仁一」一一盯一28
一 地 .径 } 冠 幅 { 冠 长树 种 } }
J (
C m ) …( C m ) 1 ( C m )
里 抓 」 。 : … 。 。 l丁二 , l“ } “ · “ }
」 2 . 4 9 2 . 7 3
{ 2
·
o } 1 0 4
1
8 2
樟子松 ” · 9 { 5 9 1 6` … 5
注 ; 资料来自吉林省白城林业研究所试验林 。
如表 6 所示 , ①长 白松和樟子松的高生
长较黑松快 , 且逐年加快 , 很少波动 , 说明
前者在幼龄期对生态环境 ( 包括土壤条件 )
的适应性能均优于黑松 。 而总的累积数 ( 树
高 ) , ·长白松又快于樟子松 。 ②表 6 的资料
是 1 9 8 6年 5 月 17 日调查的 , 故最后一年的生
长数量 , 并非各植株当年的树高生长量 。 但
从该年的生长量看 , 长 白松和樟子松远比黑
松大 , 说明在该气候土壤条件下 , 前者经冬
季休眠后生长期来的早 , 住长势快 。 ③长白
松的地径 、 冠幅 、 冠长生长均优于其它树种 。
2
、 碳酸盐黑钙土上的长白松与黑松林
木生长 ( 表 7 、 图 1 、 图 2 、 ) :
注 : ① 2 1, . , 和Z 一 卜 . 、 为树高和胸径最大
表 7 同林分 内长白松和黑松平均木生长状况
树 种 {树高 ( m 胸 径 (
C m ) {年龄 ` 年 ) 12 , ,一 ( 。 )…H /· ( m ) {· 。 。 、 ( e m ) }D / A ( e m )
ēU八b
:
墨扮….65 …长 日松 } 8 · l 、 了2 。 015 。 6 O 。 8王。 2 0 。 3 6O 。 4 5 O 。 6 7O 。 8 788,卫les
年生长量
②H / A 和D/ A 为树 高和胸径的年平均生
长量
③调查地点: 吉林省前郭县 哈拉毛都林
场
不难看出 、 在该土类上长白松各因子的
生长数量均比黑松大。 如前者 4年生的立木
即可测到胸径 , 而黑松达 6 年生时才一出现胸
径 ; 2 年前两者树高生长相近 , 以后则长白
松的高生长远高于黑松的生长 , 表明在此土
类上 , 与黑松相比较 , 长 白松的适应性相对
要强 。
州
(时
树长阴
尸
/
口工
/
几
丫/ /
穿一一亩一一下梦一竹 . A
. 甲 0 I J ` ` O, ,扣 2B “ “ 月“ 年
图 l 黑钙土上长 白松 ( I ) 与黑松
( 亚 ) 胸径生长过 程
图 2 黑钙 土上长 白松 ( I ) 与黑松
( I ) 树高生长通程
3
、 栗钙土上长白松与樟子松的生长
从吉林省眺南县万宝林场的长白松与樟子松
同龄 ( A 一 16 年 ) 混交林带状样地 ( 6 m x
2 85 m ) 资料中得到 : 长白松 2 10 株 、 蓄积量
5
.
4 75 m
’ , 平均胸径 8 . s e m 、 平均高 6 . 4 5 m ,
平均单株材积 o . 0 2 6 0 6 m ’ ; 樟子松 6 84 株 、
蓄积量 2 4 . 3 5 5 m ’ , 平均胸径 8 . g e m , 平均
高 5 . 9 8 m , 平均单株材积 o . o 2 9 9 m ’ 。 相比
可见 , 前者高生长略具优势 , 直径和材积生
长反之 , 稍逊于后者。 即长 白松的耐盐碱和
耐干旱痔薄能力在 16 年时 , 已不如樟子松 。
从这个意义上看 , 在其它条件 ( 诸如育苗 、
造林 、 经营等措施 ) 相近的情况下在栗钙土
上优先发展樟子松更为适宜 。
参考文献
〔 一〕 邢勘朋等 、 1 9 8 5年 , 吉林森林 1 9 了一 2 0 0
页 , 中国林业出版社
〔 2 〕 丁士晨 1 9 8 1年 , 多元分析方及法其应
用 , 吉林人民出版社
资任编辑 陈阁君 )
( 上接 62 页 )
划 。 据预测 “ 八五 ” 期间的省级推广站将实
施 10 项 , 市级站 ( 含上级项 目 ) 将实施 4 0
余项 , 森工企业和县级站 ( 含重复异地实施
项 目 ) 将安排近 l。。 o项成果进入推广应用 。
并有 2 。。。人 以上专门从事林业技术 推 广 工
作 。 据通化市林业局的低质低林产林改造实
验成果表明 , 改造 (新 )林平均产值为 1 7 6 3 . 3 7
元 / 亩 , 未改造林平均产值为 10 4 . 0 4元 /亩 ,
前者是后者的 9 . 15 倍 , 仅此一项成 果 推 广
后 , 每年平均效益将近 1亿元 。 汪清林业局
的采育林经营技术 , 大石头林业局的沼泽地
造林 , 盘石县的伐前更新技术等项 目 , 推广
后对恢复森林资源都将发挥极大作用 。 在森
工企业推广速生丰产林成果 , 也是加速恢复
森林资源的一项措施 。 根据 “ 两危 ” 的论证
材料测算 , 从现在开始 , 全省森工企业每年
营造 、 改建 2 2 . 5万亩速生丰产林 , 坚持二十
年就可以建成 4 50 万亩丰产林 。 二十年 后 按
一般丰产林标准 , 每年就能为国家提供木材
2 0 万立方米 , 木材采伐后 , 每年可创 收 经
济效益 4 亿元以上 , 实为事半功倍之创举 。
( 贵任编辑 陈阁君 )
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