全 文 ：第 22 卷　第 4 期　　　　　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2002 年　10 月
Vol.22　No.4　　　　　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Oct., 　2002
高寒林区引种中国沙棘和红皮云杉人工混交模式的研究
李　梅1　王清君2　梅　杰2
(1.黑龙江省伊春市科学技术局 ,伊春　153000)
(2.黑龙江省伊春林科院 ,伊春　153000)
摘　要　高寒林区引种辽宁种源的中国沙棘 ,完全适应该地的生态条件 ,中国沙棘生长茂盛 ,已正
常开花结果 ,引种的中国沙棘与红皮云杉营造人工混交林 ,林分生长良好 ,伴生树种中国沙棘生态
效益和经济效益显著 。
关键词　中国沙棘;红皮云杉;混交林;生态效益;经济效益
STUDYON THE INTRODUCTION OF CHINESE SEABUCKTHORN AND
THE MODEL OF ARTIFICIAL MIXOF SPRUCE WITH IT IN COLD
HIGH-MOUNTAIN FOREST AREA
LI M ei1　WANG Qing-jun2　MEI Jie2
(1.Yichun Bureau of Science and Technolog y , Yichun 153000)
(2.Yichun Academy of Forestry Science , Yichun 153000)
Abstract　Chinese seabuckthorn (Hippophae rhamnoides Subsp.sinensis)int roduced from Liaoning
provenance into the cold high-mountain forest area is completely adaptable to the area s ecological
conditions.The seabuckthorns have g row n luxuriantly and blossom and bear fruits no rmally.In the
plantations of spruce (Picea koraiensis)mixed w ith int roduced Chinese seabuckthorn , the stands
have g row n well and the seabuckthorns , as an associated species , have show ed remarkable ecological
benefit and economic benef it.
Key words　Chinese seabuckthorn;spruce;mixed forest;ecological benef it;economic benefit
　　人工林 ,尤其是北方高寒山区的人工林培育周
期长 ,从造林开始 15年至 20年无收益是影响林业
企业和专业户投资造林积极性的一个重要因素 。
另一点 ,人工纯林物种单一 ,生态脆弱 ,病虫灾害
多 ,林地肥力下降迅速 。因此营造多树种混交林 ,
引入既能早期收益又能维持林地生产力的树种 ,实
施生物固氮[ 1] ,成为当代造林研究的热门课题。
为了探索上述难题的解决方法 ,本项研究从
1987年开始历经 7年。其研究内容包括:(1)高寒
林区引种中国沙棘的研究;(2)中国沙棘-红皮云
杉人工混交林模式及其生态效益的研究;(3)混交
模式的早期经济效益分析。
1　试验地概况
该试验地位于黑龙江省伊春林科院实验站内 ,
北纬 47°44′,东经 128°55′,无霜期 120.7d , ≥10℃
积温 2271℃,年均温 0.3℃,极端最低温-41℃,年
降雨量 636 mm , 70%以上集中于 6 、7 、8三个月 。
第一作者简介:李梅(1957-),女 ,工程师 ,主要从事林学科技管理研究。
收稿日期:2002-02-26
海拔 250 m ,坡向西南 ,坡位中下 ,坡度 5°,土壤为
典型暗棕壤 ,有效土层厚度≥50 cm , pH=5.9 ,原
植被为少量矮柞 、萌生糠椴 、胡枝子 、苔草等。
2　高寒林区引种中国沙棘的研究
中国 沙棘 (Hippophae rhamnoides Subsp.
sinensis)属于胡颓子科 ,极为耐寒的灌木或小乔
木 ,是非豆科的固氮植物 ,根瘤十分发达 ,固氮能力
比黄豆大一倍[ 2] 。枝叶茂盛 ,凋落物多 。3 ～ 4年
开花结果 ,果实具有较高经济价值[ 3 , 4] 。因此引种
中国沙棘 ,把它作为红皮云杉的伴生树种 ,期望它
在混交林分中发挥出一定的早期生态效益和经济
效益 。
本研究 1987年开始从齐齐哈尔引种 ,属辽宁
种源中国沙棘 ,伊春市南岔林业局育苗一年出圃
S1-0苗木平均高 21 cm 。1988年春营造 0.1 hm2 ,
株行距 2.5 m×1.1 m ,造林后抚育 3年 9 次。当
年成活率 95.3%,三年保存率 91.7%,幼树能安全
越冬 。
2.1　中国沙棘生长
中国沙棘叶芽 5 月 4 日左右开放 , 5月 19 日
左右开始高生长 ,9 月 4日左右主梢形成枝刺 ,停
止高生长 ,全年共生长 110 d左右。中国沙棘林分
生长如表 1 。
表 1　中国沙棘林分生长表
Table 1　Grow th of hippophac rhamnoides fo rest stand
年龄 树高(m) 生长量(m) 冠幅(m) 生长量(m)
苗木 0.21
1年 0.38 0.17
2年 0.62 0.24 0.40
3年 1.07 0.45 0.88 0.48
4年 1.75 0.68 1.63 0.75
5年 2.23 0.48 1.93 0.30
　　由表 1可以看出 ,中国沙棘在高寒林区伊春生
长正常 。林龄 5年 ,林分平均高 2.23 m ,近 3年连
年生长量 0.45 ～ 0.68 m 之间;林分平均冠幅 1.93
m ,近 3年连年生长量 0.30 ～ 0.75 m 之间 。表现
出中国沙棘生长迅速和枝叶繁茂的特性 。
2.2　中国沙棘开花结果
中国沙棘雌雄异株 ,开花结果较早 ,林龄 4年
开花率为 40%,结果量约 560kg/hm2 ,林龄 5 年开
花率达 90.9%,结果量约 2150 kg/hm2 。果实 9月
上旬成熟 ,果粒饱满 ,种子千粒重 8.5 ～ 9.9g ,与原
产地一致 。
由上说明 ,高寒林区伊春引种辽宁种源的中国
沙棘是成功的 ,把中国沙棘作为红皮云杉伴生树
种 ,有望发挥中国沙棘的早期生态效益和经济效
益。
3　中国沙棘-红皮云杉人工混交林模式及其生态
效益的研究
3.1　中国沙棘-红皮云杉人工混交林模式的建立
3.1.1　中国沙棘-红皮云杉人工混交林模式 Ⅰ　
混交方式:2 行中国沙棘 +2 行红皮云杉 , 面积
0.3 hm2 ,中国沙棘距红皮云杉 0.5 m ,中国沙棘株
行距 2.5 m×1.1 m ,约 3636株/ hm2 ,红皮云杉株
行距 1.5 m×1.5 m ,约 2200株/hm2 。中国沙棘苗
龄S1-0 ,苗木平均高 21.0 cm ,红皮云杉苗龄 S2-1 。
1988年春造林 ,抚育 3 年 9 次。中国沙棘长势良
好。
3.1.2　中国沙棘-红皮云杉人工混交林模式 Ⅱ
混交方式:在 1987年红皮云杉造林地内 , 1行中国
沙棘 3行红皮云杉 ,面积 0.2 hm2 。中国沙棘株行
距 4.5 m×1.0 m ,约 2220 株/hm2 ,红皮云杉株行
距 1.5 m ×1.5 m 。造林和抚育同Ⅰ模式 ,中国沙
棘 、红皮云杉长势良好。
3.2　中国沙棘-红皮云杉人工混交林模式的生态
效益
3.2.1　中国沙棘对 I 、II 模式土壤化学性质的影
响
为了解中国沙棘对林地土壤化学性质的影响 ,
造林前后 5年间二次对 I 、II 模式的林地采土样化
验 ,测定土壤有机质 ,全量 N 、P 、K及速效 N 、P 、K
等因子 ,结果如表 2。
5094 期　　　　　　　　　　李梅等:高寒林区引种中国沙棘和红皮云杉人工混交模式的研究
表 2　造林前后 5 年间土壤化学性质变化表
Table 2　Variations of soil chemical characteristics in five years
before and after afferestation
模剖
式面 有机质(%)
全量 N(%) 速效
N(%) P2O 5(%) K 2O(%) N(mg/ 100g±) P(mg/ 100g±) K(mg/ 100g±)
1A 9.47 0.4274 1 , 24 1.24 1.701 1.394 37.50
6 , 11 -3.36 0.4856 +0.0582 0.18 -1.06 2.17 +0.93 2.200 +0.499 -- 19.06 -18.44
B 0.97 0.0671 1.28 1.28 1.386 0.234 8.33
2.09 +1.12 0.1674 +0.1003 0.13 -1.15 2.32 +1.04 1.510 +0.124 -- 8.42+0.09
ⅡA 5.67 0.2356 1.31 1.31 1.764 1.227 19.17
4.72 -0.95 0.2137 -0.0219 0.20 -1.11 2.13 +0.82 1.600 -0.164 2.660 +1.433 4.88 -14.29
B 1.52 0.0819 1.26 1.26 1.008 1.128 10.42
1.70 +0.18 0.1178 +0.0359 0.16 -1.10 2.21 +0.95 1.170 +0.162 1.362 +0.234 3.99 -6.43
　　①N-氮;②P-磷;③K-钾
　　中国沙棘与红皮云杉混交 5年 ,林内土壤化学
性质有一定变化 , I模式 A 层 、B层和 II 模式 B层
土壤的主要成分有机质 、全 N 、全 K 、速效 N 都有
所增加 ,全 N 增加 0.0359 ～ 0.1003个百分点 ,全
K增加 0.93 ～ 1.04个百分点 ,速效 N 增加 0.124
～ 0.499mg/100g 土 ,全 P 和速效 K有所降低 。 I 、
II模式之间变化规律 , I 模式增加幅度大于 II 模
式。
上述说明中国沙棘对改良林地土壤能发挥良
好作用 ,这与中国沙棘本身生物学特性分不开的 。
中国沙棘除根系能与固氮菌结合产生根瘤 ,增加土
壤 N素含量以外 ,每年都有大量的落叶归还给林
地 ,落叶极易分解 ,加速养分循环 。1990 ～ 1992 年
连续 3年对 I 模式的中国沙棘林分进行叶量测定 ,
结果如表 3 。
表 3　中国沙棘林分叶量表
Table 3　Leaf w eight of hippophae rhamnaides forest stand
模式
Mold
3年 4年 5年
鲜重
(kg/ hm 2)
绝干重
(kg/ hm2)
鲜重
(kg/ hm2)
绝干重
(kg/ hm2)
鲜重
(kg/ hm2)
绝干重
(kg/ hm2)
I 766.93 300.23 3319.86 1095.07 1813.60 987.93
　　由表 3 , I 模式中国沙棘近 3年归还给林地约
2383.23 kg/hm2 的 干叶 , 据 测定 叶中 含全
N1.91%、全 K1.04%、全 P0.19%、灰分 4.54%,
这些干叶分解后 ,可回归土壤全 N 45.52 kg/hm2 、
全 K24.79 kg/hm2 、全 P4.53 kg/hm2 、灰分
108.20 kg/hm2 ,因此中国沙棘对保持林地土壤肥
力 ,维持林地有较高的持续生产力 ,具有重要作用 。
3.2.2　中国沙棘对 II模式红皮云杉高生长影响
中国沙棘作为红皮云杉伴生树种 ,对红皮云杉
生长影响如何 ,为此选设 3 个红皮云杉观测样带 ,
其中 ,一个样带为混交带中行 ,一个为相邻中国沙
棘边行 ,另一个样带为对照。连续观测 6年 ,现将
观测结果列表如下 。
由表 4 ,中国沙棘与红皮云杉混交 4年为分界
点 , 4年前对照红皮云杉长势好于混交带内红皮云
杉 , 4年后混交带内红皮云杉树高生长大于对照红
皮云杉。
510 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　22 卷
表 4　混交带内红皮云杉和对照红皮云杉树高生长表
Table 4　Grouth states of sprace in mixed forests as w ell as contrasted spruce
处理
2年 3年 4年 5年 6年
全高
(cm)
生长量
(cm)
全高
(cm)
生长量
(cm)
全高
(cm)
生长量
(cm)
全高
(cm)
生长量
(cm)
全高
(cm)
生长量
(cm)
混交带中行
混交带边行
对照
44.98
41.30
43.98
56.61
52.93
59.58
11.63
11.63
15.60
84.46
80.86
86.98
27.85
27.93
27.40
126.51
120.51
123.61
42.05
39.65
36.63
166.01
157.49
155.66
39.50
36.98
32.05
　　为说明中国沙棘对红皮云杉树高生长影响 ,进
行方差分析。
中国沙棘混交 2年对红皮云杉树高影响 ,经方
差分析红皮云杉树高之间差异不显著。因为混交
2年中国沙棘和红皮云杉都处于个体状态 ,互相影
响较小。
中国沙棘混交 3年 、4年对红皮云杉树高生长
影响 。列混交 3年方差分析表 5。
表 5　方差分析表
Table 5　Variance analy sis
变差来源 自由度 离差平方和 均方 均方比 Fa
组间
组内
总和
2
117
119
421.35
1430.35
1851.70
S 2b=210.675
S 2b=210.675 F=17.226 F0.05 2
117
=3.09
　　因为:F>F0.05 ,各处理之间差异显著。说明
中国沙棘对红皮云杉高生长产生明显影响。
q 检验:Da =qa(a , f) S2w/m =3.36 ×
12.23/40=1.86 ,列比较表 6。
表 6　比较表
Table 6　Variance comparison
X1 X 1- X3 X 1- X 2
X 1=15.60
X 1=11.63
X 1=11.63
3.97＊
0
3.97＊
　　由表 6 ,对照红皮云杉与混交带内红皮云杉高
生长之间差异显著 ,带内中行与边行红皮云杉高生
长之间差异不显著。中国沙棘混交 3年 ,带内红皮
云杉当年高生长低于对照 3.97 cm ,高生长降低
25.45% 。混交带红皮云杉平均高 0.55 m ,中国
沙棘平均高1.21 m ,平均冠幅 0.99 m ,中国沙棘当
年高生长 0.59 m ,冠幅生长 0.56 m 。中国沙棘生
长快 ,冠幅扩展迅速 ,需要较多营养和生长空间 ,中
国沙棘竞争力大于红皮云杉 ,至使红皮云杉高生长
降低。而中国沙棘混交 4 年时 ,混交效应明显增
大 ,混交带内红皮云杉高生长赶上了对照(见表
4),这是由于中国沙棘已能归还给林地一定量的凋
落物 ,根系根瘤增加 ,使林地养分得到补充 ,中国沙
棘与红皮云杉因竟争营养表现出互相抑制作用被
削弱 。
中国沙棘混交 5 ～ 6年对红皮云杉高生长的影
响 ,列方差分析表 7。
因为:F >F 0.05 ,各处理近 2 年高生长之间差
异显著。
q检验:D=qa(a , f)=3.36× 237.25/40=8.
18 ,列比较表 8。
表 7　方差分析表
Table 7　Variance analy sis
变差来源 自由度 离差平方和 均方 均方比 Fa
组间
组内
总和
2
117
119
3390.23
27758.38
31148.61
S 2b=1695.11
S2w=237.25 F=7.14
F0.05
2
117
=3.09
5114 期　　　　　　　　　　李梅等:高寒林区引种中国沙棘和红皮云杉人工混交模式的研究
表 8　比较表
Table 8　Variance comparison
X1 X 1- X3 X 1- X 2
X 1=81.55
X 2=76.63
X 3=68.68
12.87＊
7.95
4.29
　　由表 8 ,中国沙棘与红皮云杉混交 5 ～ 6年 ,混
交带内中行红皮云杉与对照红皮云杉高生长差异
显著。近 2年中行红皮云杉高生长 81.55 cm ,对
照红皮云杉高生长 68.68 cm ,中行红皮云杉比对
照红皮云杉增加 12.87 cm ,增加了 18.74%。混交
带内中行与边行红皮云杉高生长之间差异不显著 。
中国沙棘与红皮云杉混交 ,随着中国沙棘年龄增
长 ,植株增大 ,中国沙棘的生态效益加大 ,特别是提
高了土壤肥力 ,改善了土壤物理性能。所以混交带
内红皮云杉近 2年高生长明显大于对照 。
由上分析 ,中国沙棘-红皮云杉人工混交林模
式 II比较理想 ,它们能够形成良好的混交林分 ,中
国沙棘在混交林分中能发挥较明显的生态效应。
3.2.3　中国沙棘对 I模式红皮云杉高生长的影响
通过分析 ,在 I 模式中 ,中国沙棘对红皮云杉
高生长产生抑制作用 ,主要由于中国沙棘比例过大
密度过高(3330株/hm2)所制。因此 ,建立中国沙
棘与红皮云杉人工混交林时 ,一定要保证中国沙棘
比例和密度合理 。
4　混交模式的早期经济效益分析(以 I I 模式为
例)
4.1　中国沙棘-红皮云杉混交模式沙棘果产量
混交模式的早期经济效益以中国沙棘为主 ,中
国沙棘从造林到抚育管理结束 ,一般 3年时间 。第
4年开始结果 ,数量较少 ,第 5 年结果量明显增多
直至稳定林龄 10年 ,根据我们连续 2年测定 ,林龄
4年结果量约 180 kg/hm2 , 林龄 5 年结果量约
1857 kg/hm2 , 推算到林龄 10 年 ,累积产果可达
11322 kg/hm2 。
4.2　中国沙棘-红皮云杉混交模式的早期经济效
益
混交林分 1 hm 2 ,林分中中国沙棘投资 3年 ,
第 1年 80%,第 2年 10%,第 3年 10% 。
(1)固定成本=投资+利息=414+186=600
元/hm2;
(2)产量=11322 kg/hm2;
(3)总产值=产量×单价=11322 kg/hm 2×2.
0元/kg =22644元/hm2
(4)可变成本=产量×采果成本=11322 kg/
hm2×0.4元/kg =4529元/hm 2;
(5)总成本=固定成本+可变成本=600 +
4529=5129元/hm2;
(6)纯收入=总产值-总成本=22644-5129
=17515元/hm2
以上分析 ,营造 1.0 hm2 的中国沙棘-红皮云
杉混交林 ,投入中国沙棘造林费 600元 , 10年后可
创造产值 22644元 ,纯收入可达 17515元 ,经济效
益是很高的如果利用沙棘优良品系扦插苗[ 6]营造
混交林造林雌株比重可达 60%～ 70%,经济效益
提高 30%左右 ,而且造林后 4 ～ 5年可归还中国沙
棘造林费用和红皮云杉造林费用 ,达到以短养长的
目的 ,实现短期效益和长期效益相结合 。
5　结论
5.1　经过 7年的引种中国沙棘试验 ,认为辽宁种
源的中国沙棘在高寒林区伊春能正常生长和开花
结果 ,但苗木上山 3年中 ,要加强抚育管理 。
5.2　中国沙棘-红皮云杉人工混交 ,中国沙棘能
够发挥良好的生态效益。中国沙棘对改良土壤和
促进红皮云杉高生长具有显著效果。但在混交结
构上以 1:3 为好 , 1行中国沙棘 3 行红皮云杉 ,中
国沙棘 2000株/hm2 ,株行距 1.5 m×0.8 m ,红皮
云杉 3300株/hm2 ,株行距 1.5 m×1.5 m 。
5.3　中国沙棘-红皮云杉人工混交林 ,造林初期
就有较高的经济收入 ,10年经营周期内 ,沙棘果纯
收入可达 17515 元/hm2 。如此高的早期经济效
益 ,可以提高经营者对林业投入的意识 。
参　考　文　献
1.Y.A哈姆迪著.在土壤管理中固氮系统应用.罗马:联合
国粮食及农业组织 , 1982
2.李承节.沙棘研究论文集(第 1 集).山西:生物报社 ,
1987
3.田良才.中国沙棘开花特性与人工杂交的初步研究.沙
棘 , 1993 , 6(1)29 ～ 33
4.王潭.旱乡瑰宝———沙棘.辽宁:辽宁省气象局 、辽宁省
三辽开发办公室 , 1987
5.张环.沙棘.吉林:吉林科学技术出版社 , 1988
6.邢亚娟 , 黄福伦 ,罗玉亮 , 等.俄罗斯大果沙棘无性繁殖
技术的研究.植物研究 , 2002 , 22(2):231～ 236
512 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　22 卷