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长白松概况与研究进展



全 文 :当代生态农业 2012 年第 3、4 期
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长白松概况与研究进展
刘秀丽
(国营九台市波泥河林场,吉林 九台 130525)

摘要:从形态特征、生态习性、和用途等方面阐述了长白松的特点,并对其引种研究,生物
量研究,生长发育与生态条件研究的进行了综述。
关键词:长白松;研究;展望
作者简介:刘秀丽(1974-)女,汉,中专,吉林省九台市人,助工,主要从事林业调查研究。

长白松(Pinus syluestriformis)为松科
(Pinaceae)松属(Pinus)木本植物,中国特
有种。只见于我国吉林省安图县长白山北坡,
海拔 700~1600m 的二道白河与三道白河沿
岸的狭长地段,多散生于针阔混交林中,尚
有小片纯林。长白松是欧洲赤松分布最东的
一个地理变种,仅分布于长白山北坡,对研
究长白松地理分布,种的变异与演化有一定
意义。树态美观、雄伟,适宜作城市绿化树。
长白松分布地区已划分保护区,并列为重点
保护树种,今后应促进天然更新,提高母树
结实率,采种、育苗,扩大其造林面积。目
前哈尔滨、白城、沈阳等地均已引种栽培,
长势良好。
1 长白松的形态特征
长白松是常绿乔木,胸径达 25~100cm;
树冠呈椭圆形或扁卵状三角形或伞形等。下
部树皮裂成不规则鳞片,中上部树皮裂成薄
鳞片状脱落。冬芽卵圆形,有树脂,芽鳞红
褐色;1 年生枝浅褐绿色或淡黄褐色,光洁
无毛,3 年生枝灰褐色。针叶 2 针一束,较
粗硬,稍扭曲,微扁,边缘有细锯齿,两面
有气孔线。树脂道 4~8 个,边生,稀 1~2
个中生,基部有宿存的叶鞘。雌球花暗紫红
色,幼果淡褐色,有梗,下垂。球果锥状卵
圆形,长 4cm~5cm,直径 3cm~4.5cm,成
熟时淡褐灰色;鳞脐突起,具短刺;种子长
卵圆形或倒卵圆形,微扁,灰褐色至灰黑色,
种翅有关节,长 1.5cm~2cm。
2 长白松的生态习性
长 白 松 仅 生 长 在 我 国 长 白 山 区 海 拔
800m~1600m 处的二道白河和三道白河沿
岸狭长地带,具有抗寒冷、抗病虫害、耐干
旱瘩薄、适应性强等特点。分布区气候温凉,
湿度大,积雪时间长。年平均温度 2.1℃,1 月
份平均温-18.6℃,7 月份平均温 19.5℃,
极 端 最 低 温 - 45℃~ - 40℃; 年 降 水 量
650mm~1000mm,相对湿度 70%~75%,
无霜期 90d~100d。土壤为发育在火山灰土
上的山地暗棕色森林土及山地棕色针叶森林
土,二氧化硅粉末含量大,腐殖质含量少,
保水性能低而透水性能强,pH 值 4.7~6.2。
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长白松为阳性树种,根系深长,可耐一定干
旱,在海拔较低的地带常组成小块纯林,但
更具耐寒的特点,在海拔 1300m 以上常与红
松、红皮云杉、长白鱼鳞云杉、臭冷杉、黄
花落叶松等树种组成混交林。在积雪时间较
长的北国林海中,长白松俨然成为严冬中的
骄子,尽管大地千里冰封,林内银装素裹,
它却顶风抗雪依然如故。花期 5 月下旬至 6
月上旬,球果翌年 8 月中旬成熟,结实间隔
期 3~5 年。
3 长白松的用途
3.1 工业用途
长白松生长快,其木材的理化性质较红
松稍差而与樟子松相近, 但材质轻软, 纹理
通直, 韧性较强, 干缩性小,加工性能好,富
含树脂,耐腐蚀, 抗酸碱, 是良好的建筑结构
和化工用材。
3.2 园林用途
长白松既是良好的用材树种,又以其婷
婷玉立、阿娜多姿的树姿而成为优良的绿化
树种。长白松树干通直、雄伟壮观、干皮美
观、树冠苍翠,宜做观赏树。可栽种于公园、
庭院、四旁及草坪上,可孤植、丛植或群植。
4 研究进展
刘征、倪柏春、范瑞红、张巍(2007)
在伊春市小兴安岭植物园进行长白松引种,
种源为吉林安图。结果表明,母树已开始大
量结实,可用于连年培育子代,扩大繁殖,
并建立了子代母树林,持续生产种子。长白
松在伊春引种成功,说明该树具有较强可塑
性,对我地土壤等条件适应性强。因此,可
在迁地建立基因库,有必要进一步做子代测
定,在子代造林后,观测其抗寒性,并做纯
林与营造混交林试验。
赵士杰、严昆生、张鸿景、周庆营、尤
建民、张妆利(2002)在河北省冀北山地北
部区进行长白松引种。结果表明,长白松 6
年生幼树在土壤条件较好地段移植成活率高
达 98%,且生长良好,与同龄油松相比,前
者年均高生长 32.5cm~50.5cm,后者 28cm~
41cm。但受该区低温干旱和大风影响,致使
造林成活率高,保存率低,林木生长和形态
特征受到影响。因此,长白松的引种造林不
应首先在这里进行。
杨金龙、范宗泉、王立刚、高野(2007)
进行长白松引种育苗及造林技术,将该树种
从原产地引入到黑龙江省西部地区进行育苗
及造林技术试验, 旨在增加该区主要的造林
树种, 同时又可增加园林绿化材料。试验结
果表明: 在常规育苗技术下, 长白松在黑龙
江省西部地区获得成功。采用容器育苗造林,
同当地的樟子松相比, 4 年生幼树略好于樟
子松, 而且生长发育良好。
邹春静、卜军、徐文铎(1995)在长白
松种群针叶性状及其变异的研究中报道,试
验在东丰县大阳林场长白松人工林内进行,
采用分层取样法按不同叶龄分别计算。针叶
性状及其变异规律的研究材料取自四个地区:
二道白河镇的长白松天然纯林;柳河县大北
岔林场的人工林;中国科学院沈阳应用生态
研究所树木园;东丰县大阳林场的人工林。
采样时截取长白松一级侧枝上的 2 年生枝条
一段, 并记录样树位置、高度、枝下高和胸
径。每个样品取三针, 用直尺测量长度, 用游
标卡尺测量宽度, 求出长宽比, 记录平均值;
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取针叶中间部分 2mm,在 40 倍解剖镜下测出
气孔数, 记录单位长度气孔数即气孔密度;
截取枝条 5cm, 以单位长度针叶数确定针叶
密度, 并测出枝条直径;取针叶 20 枚, 用夭
平称量鲜重, 烘干恒重后测干重, 求出含水
率;每个样品取 10 枚针叶混合在一起, 留待
抽样用。经初步研究发现, 针叶生物量在林
冠层上下差异较大, 而且随叶龄变化也很明
显。因此将林冠分为三层, 并按 1 年生、2
年生和多年生进行针叶生物量调查,长白松
针叶生物量主要集中于中、下层, 占总量的
80.25%;1 年生和 2 年生针叶量占针叶总量
的 83.18%, 多年生叶量最低。长白松从第 3
年开始落叶, 4 年生以上的针叶几乎全部脱
落, 这种分布结构说明, 长白松人工林正处
于生长旺盛期,分布不同生长环境中的长白
松, 由于立地条件的差异,长白松针叶性状
变异较大。大阳林场、树木园和长白山的长
白松针叶生物量较大,而且针叶含水量较高,
针叶也较长;大北岔林场的长白松针叶生物
量较低。从变异系数上看,长白山地区的性状
变异系数最大, 这是由长白山的长白松纯林
中环境差异及空间异质性所致, 但气孔密度
与其它性状呈相反趋势。大北岔林场的长白
松人工林经过间伐, 郁闭度较小, 林内透光
状况较好, 林下草本植物和灌木繁茂, 但大
阳林场的长白松人工林, 由于郁闭度较大,
林内光照较弱。这样因光照强度的不同, 导
致了气孔密度的变异。这些结果表明长白松
种群在对不同的环境及气候条件的长期适应
过程中, 其针叶性状发生了比较大的变异,
形成了不同的变异类型, 这些类型的形成为
长白松扩大营林面积及分布区, 推广引种驯
化和迁地保护提供了可能性。
满文慧,崔雅君,李国林(2006)对第
一代天然长白松林的干形进行了分析研究,
结果表明: 正形数的变动系数最小, 相对比
较稳定;从正形率系列看, 0.7q 以下的变动系
数均小于 10% , 随着直径上移, 变动系数增
大;形数随形率增大而增加, 且相关关系紧
密。利用样条函数理论, 拟合出长白松干形
曲线的样条函数方程组, 利用计算机程序可
容易地计算出立木材积, 与实测值相比较,
80%样木的误差小于 3%,精度较高。海拔
700m 处的长白松立木干形优于海拔 1100m
处的干形, 尖削度小, 干形圆满, 出材率高。
满文慧(2008)在天然长白松生物量的
研究中利用多元分析方法, 对第一代天然长
白松的生产结构和生物量进行研究。经研究
证明在不同海拔高度及立地条件下, 天然长
白松生物量差异很大。在同一林分中, 单株
立木的生物量积累因长势不同也有明显差
异。优势木总生物量大, 叶枝量也大, 可达总
生物量的 47.80%。这对于国家禁止采伐利用
的天然林, 是非常好的提示, 即做好下层抚
育, 可以减少相邻立木的生物量差异。在实
际应用中, 采用以上方法可以计算出天然长
白松的地上部分生物量。这对不能砍伐的珍
稀古树也有一定的实践意义。因为用立木的
枝、叶和干的生物量状况, 可以判断出立木
的生长状况和林型结构, 进而为经营提供建
议,给出长白松生物量估测的回归模型及估
测参数, 指出生物量在长白松天然林中的分
配规律, 为经营长白山这一特有的种群提供
理论依据。
卜军、邹春静、徐文铎(1995) 进行了
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长白松生长发育与生态条件关系的研究,通
过对长白松生长发育与生态条件关系的研究,
结果表明:(1)长白松是一个速生树种, 高
生长速生期可持继到 65 年以后,但由于立地
环境和气候条件的不同, 长白松生长过程中
表现出明显差异。(2)温度和光照等因子是
影响长白松生长发育的重要限制因素。气温
在 15℃~20℃时是长白松生长的速生期。长
白松为阳性树种,光饱和点为 30000lux。(3)
长白松苗期高生长曲线,可用 logistc 方程式
描述,通过实验统计其结果为
5351
8.134
1 9.94 x
y
e−
= + ,x=4.29(周)。
胡远满、徐文铎、郑元润(1996)对长
白松自然同龄种群分布格局的研究,以长白
山种群为例,通过种群发展历史、种群大小
结构研究, 发现种群的胸径服从正态分布 N
(16.87, 26.80 ), 确认该种群为自然同龄种
群。种群的空间分布格局呈很高的均匀性,
趋于随机分布甚至均匀分布, 分布格局动态
表现出由均匀分布向随机分布变化的趋势。
唐小杰、金小红、金志明(1994)在影
响长白松无性系搜集圃初期球果、种子产量
因子的探讨中发现,14a 生长白松无性系搜
集圃的球果、种子产量较低。并从不同长白
松无性系, 以及其开花物候期、无性系内植
株生长优劣和进行人工授粉四个方面对其球
果种子产量进行探讨后, 提出了选择优良无
性系, 培育整齐壮苗, 进行集约经营和进行
人工辅助授粉等三项营建优质高产长白松无
性系种子园的具体措施。
刘颖、韩士杰、胡艳玲、戴冠华(2005)
对土壤温度和湿度对长白松林土壤呼吸速率
的影响中研究了长白山长白松林地内土壤呼
吸速率和断根土壤呼吸速率日变化, 并于
2004 年 5~9 月对其季节变化进行了测定。
结果表明,土壤总呼吸速率和断根土壤呼吸
速率的日变化均呈单峰型,峰值一般出现在
12: 00~14: 00, 8 月份土壤呼吸速率的日变
化幅度小于 6 月份和 10 月份。土壤总呼吸速
率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率具有
明显的季节变化,6~8 月份较高,5 月份和 9
月份较低。 2004 年 5~9 月份,土壤总呼吸
速率、断根土壤呼吸速率和根系呼吸速率的
平 均 值 分 别 为 3.12 、 1.94 和
1.18μ mol 2 12CO m s− −⋅ ⋅ ,根系呼吸对土壤总呼
吸的贡献为 26.5%~52.6%,土壤呼吸速率与
土壤温度之间呈显著的指数相关,与土壤湿
度之间呈线性相关。土壤总呼吸速率、断根
土壤呼吸速率和根系呼吸速率的 10Q 值分别
为 2.44、2.55 和 2.27,断根土壤呼吸速率对温
度的敏感程度大于土壤总呼吸速率和根系呼
吸速率。土壤总呼吸速率对土壤湿度的敏感
程度大于根系呼吸,断根土壤呼吸速率对土
壤湿度的敏感程度最差。
孙波、薛世清、牟强(1997)等在长白
松造林技术研究中,在皆伐迹地用常规方法
栽植国家重点保护珍贵树种长白松, 当年成
活率可达 97.8%,3 年保存率可达 95.4%,其高
生长和径生长均高于云杉、樟子松, 可以作
为长白山林区皆伐迹地的主要造林树种。
赵玉忠(1997)在长白松播种育苗及造
林效果中发现,长白松播种育苗方法同油松、
樟子松基本相同, 易掌握。苗木适宜在微酸
性土壤中培育, 对其他条件要求不苛刻。小
五台山区和长白山区在纬度、年降水量等方
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面差异较大, 但在海拔高度、年均气温、土
壤 pH 值等方面比较接近,证明长白松完全
适应冀西北山地。虽然在幼龄期间高生长不
如油松, 但作为珍惜树种引进, 丰富河北树
种库, 仍具有一定的意义。
金志明、金小红、金培林(1998)在探
讨长白松的起源问题中对长白松、赤松和樟
子松不同性系或植株的球果形态特征(球果
形状、大小、颜色和种鳞鳞盾隆起、鳞盾脊
线明显程度),以及其球果的自然开裂时间进
行比较后, 认为目前分布于白河林业局的长
白松天然纯林, 起源于赤松×樟子松的天然
杂种。它们是在经过了长期自然选择后所保
存下来的优良杂种后代。
由于长白松分布地带狭窄,种群小,应
用较少。以往的研究多见于起源、苗木培育、
生长规律和引种等方面,但原产地株间种实
性状的研究未见报道。作者以长白山原产地
野生种群不同植株的果实和种子为研究材
料,观测与分析种实性状表现与差异,旨在
为实生苗培育提供有关技术数据。
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