全 文 ：第3 卷 第6 期
1 9 9 0 年 1 2 月
林业 科 学研 究
FO R E S T R E S EA R C H
V o l
。
3 , N o
。
6
D e e
。 , 1 9 9 0
北京九龙山四种造林苗木凋萎系数的测定 *
张 小 泉
(中国林业科学研究院林业研究所 )
关键词 苗木; 凋姜系数 ; 土攘相时含水率
苗木凋萎系数因树种、 土壤质地而异 , 过去对它研究较少 , 通常沿用农业上得出的经验
公式计算〔如 : 永久凋萎系数 二土壤最大吸湿水 x l 。 5 (1 。 3 ~ 2 。 5 )〕工‘] , 或用小麦 、棉花等农作
物的测定结果 , 但这些数据并不适用于林业上的造林苗木 。 近年来有些研究人员对一些树种
进行了测定 , 也得到了初步结论内 , 但测定方法尚欠精确 , 特别是常绿针叶树种 , 凋萎迹象
不明显 , 主观的判断难以使人信服。 为此 , 于 19 8 9年在北京西郊九龙 山 林 场 进 行 了 侧 柏
(Plat yc la d u s o ; ie : ta lis)
、 油松(P i, , s 才a bo la e了。, 二fs )、 山杏(介 u n : s a : m en ia c a v a r 。 a n s 。)
和元宝枫 (Ace r t : 吹ca tu 二 ) 四树种苗木凋萎系数的研究 , 其结果对于干旱少雨的华北低山造
林绿化有重要意义 。
一 、 材 料 与 方 法
试验地位于九龙山林场苗圃 , 试材为 1 ~ 2 年生侧柏 、 油松、 山杏和元宝枫四种苗木 ,
7 组试验 , 每组有40 株试材 (表 1 )。 试验土壤采自该区山地 。~ 40 c m 混合土壤 , 质地为壤
表 1 不同质地土滚上的苗木生长状况
】 }苗 龄 } 苗 木 }试验株数 } 地 径 」 苗 高
树 种 } 土坡质地 I } } } 平 均 值 } 。 * , ⋯平 均 值 } 二 , ,
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一 , , 二己产 } 标 准 差 } ‘, 日黑 、毋 } 标 准 差
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5 】 } ! 1 . 2 6 : 0 . 0 9 】 6 3 . 4 { 4 . 8 5
} 砂质里土 { } } 4 0 } 1 . 2 3 } 0 . 0 9 } 6 2 . 5 } 5 . 9 3
油 松 . } 2 } 留 床 苗 l } 0 . 4 1 } 0 . 10 } 1 6 . 6 } 2 . 45
元 宝 枫 } 城 土 1 1 } } } 0 . 83 } 0 . 0 8 } }
山 杏 ! } 2 }
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土 , 另有一组土壤掺入 30 %河砂 , 质地为砂质壤土(表 2 )。
试材全部采用塑料袋栽培 , 定期测定。 实施步骤如下 :
1
。 苗木栽植和管护 4 月初每组选择径 、高基本一致的优质苗40 株 , 单株植于塑料袋内
(袋高2 5 c m , 直径20 c m , 内装10 k g 混合土) , 各组管护措施基本一致。
本文于 1 9 8 9年 1 2月2 6 日收到。
* 本试验系国家 ‘七五 ’攻关课题 ‘太行山区立地类型分类 、 评价和适地适树研究 ’的一部分。 试验中得到杨 继 镜、 宋 衬
枢、 张清华先 生的精心指导 , 在此一并致谢 。
6 3 4 林 业 科 学 研 究 3 卷
表 2 试 脸 地 土 峨 甚 本 性 质
有 机 质
(旦‘)
最 小
待 水 璧
(% )
最大吸湿水
相对含量
(% )
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壤地土质
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一37一438城 上
砂质城土
05
3 3
2 0
2 4
2
. 浏 定 ¹ 7 月初停止浇水 , 剔除死株和生长不良苗木 , 每组保留30 株并测定各 袋 土
壤含水量 。 º 从每组中选出土壤含水量基本一致的20 株 , 分成 A 、 B 两组 (每组10 株 ) , 剩下
10 株为C 组。 B 组用线绳将各袋 口扎紧 , 防止表土蒸发。 » 定期测定A 组的土壤含水量 , 第
一个月内每七天测一次 , 以后改为每五天 测一次 , 苗木出现凋萎现象时的土壤含水量为临时
凋萎系数 , 此后 3 天测一次。 同时用称重法对 B 组进行称量 。 ¼当 A 、 B 组连续 3次土壤含
水量或重量基本一致 , 说明苗木已基本上停止蒸腾 (永久凋萎) , 此时的土壤含水量即为苗木
永久凋萎系数。 ½ 待 C 组苗木永久凋萎后 (人为判断 ) 测定土壤含水量 。 ¾当A 、 B 、 C 组苗
木外表呈现出“死亡 ”状态时 , 浇足量的水 , 待 10 ~ 15 天后观察恢复情况 , 再计算出恢复率 。
¿ 在 测定期间随时记载苗木外部形态特征 的变化。
取土方法 : 用特制小孔钻 , 从两个对称方向1/ 2半径处 , 分别向下钻取 土 体1/ 4一3/ 4范
围内的土壤 15 9 , 混匀后待测 (取样孔用旁边土壤填好 ) , 以后按设计定期逆时针方 向 移 动
取样位置。
土壤水分用烘箱法测定。 土壤含水量用相对含水率表示 :
土
,
对含水率谱鹊髓一 / ‘。0 % 。
二 、 结 果 与 分 析
(一 ) 试脸方法比较
在试验过程中 , 由于严格控制水分 , 保证了各组试验的可比性。 表 3 表明 , A 、 B 两种
方法苗木的凋萎系数变化范围和停水持续时间变动范围及恢复率都小于 C 组 , 这是因为 C 组
裹 3 各 组 试 脸 方 法 比 较
} 苗龄 {
、
, * , ,
. , 。, 、
, 停水至 , : 久简萎时间( d ) / { ‘ , 。 ,
。 、
} 山 . 子 { 凋 葵 系 数 ( % ) } 汀 尸会户、少奋, , 厂 ’岁曰叔u , ,07 、 { 恢 复 率 ( % ){ . 甲” 父 尔 狱 、 /0 产 } 初 始 土 城 含 水 皿 ( % ) { 协 民 千
树 种 { }- - -一一 -一 - - - - 一 }——— -—一一 }-—一 : 一{ , _ 、 { . 、 组 13 组 C 组 } 八 组 } B 组 { C 组 一八 组 { B 组 」C 组} 戈“ ) - - - - · - - - - - 一 } - 一 } - 一 ! - - 一 - - - - 一 } 一, ” ‘ ⋯, · 5 118 · 3一2”· 2。, , · ‘一 2。· “,, ‘· “一2 ‘· ,}‘3一‘“/ 8 ‘· ‘· 7 , 一 7 5 / 8 3 · ”l‘g 一 5 8 / ‘”· 5⋯‘。 ‘ 。 { 3。‘由 松 ⋯“ ⋯2 3 · “一 25 · “一23 · 2一 2‘· 7 }2‘· 7一2 5 · 7一‘o一‘6 / 7 6 · ’一“3一6 9 / 8 ‘· ‘}或3一 52 / 6 ‘· ”} “ ⋯。 ⋯ ”元 宝 权 ⋯1 }2 “· “一 25 · 5一24 · “一 25 · 了⋯23 ·“一2 6 · “一‘0一4 3/ 9 。 ·“{弓9一5 2 / 9 1 · 了}心3一 4 9 / 85 · 8⋯1 0 ⋯“o } 峨0山 杏 } “ 12 1 · 2一 22 · 2{21 · 6一22 · 8一20 · “一2 4 · o}”7一 3/ 9 1 · 7 !心6一4 9/ 8 3 · 9}‘3一 52 / 8 1 · 5} “0 1 3 0 } 魂o
是人为主观判断造成的偏差 。 定期取土法 由于多次取土 , 难免使苗木根系受到损伤 , 影响测
定结果。 但就停水后持续时间而言 , 它又比称重法更近于自然状态 (称重法的袋 口用 线 绳扎
紧 , 大大降低了表上蒸发) 。 因此 , 本试验的凋萎系数以定期称重法的结果较 合适 , 而耐旱
持续时间则以定期取土法的结果较理想 。
(二 ) 不同树种苗木抽典系教及附早时间
表 4 表明 , 苗木凋萎系数明显低于小麦壤土的永久调萎数 ( 3 。 6 % )l 甸 , 如用经验 公 式
6 期 张小泉 : 北京九龙山四种造林苗木凋萎系数的测定 63弓
〔永久凋萎系数 = 最大吸湿水 x l 。 5(1 . 3一 2 . 5 )〕计算 , 永久凋萎系数为26 . 9 % ~ 5 1 . 8 % , 平
均为3 . 1 % , 其结果不能反映苗木所忍耐的最低土壤含水量 。 因此 , 树苗的凋萎系 数 应 以
具体苗木进行实测 , 而不能用其它数据代之 , 也不能以农业上的经验公式推算 。
表 4 四种苗木抽婆系教及耐早时间
卫二;洲盛窿盈盆盯⋯万
{
1
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3 4
.
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永久凋萎时
苗 木 外 部
形 态 特 征
鳞汁灰 揭 色 ,
变脆 , 一 触即落 ,
小枝 、嫩枝弯卷
针叶 卷 曲 , 变灰 , 变脆 , 顶芽枯萎
叶卷 曲干枯 , 复
水后脱 落
树种不同 , 苗木凋萎系数有较大差异 , 侧柏最低 , 元宝枫最高(表 4 )。 侧柏、 油松 、 元
宝枫 、 山杏苗木永久凋萎系数分别为土壤最大吸湿水的。. 52 ~ 1 . 04 、 1 . 18 、 1 . 2 、 1 . 05 倍 。
就侧柏、 山杏而言它们的永久凋萎系数出现在土壤最大吸湿水左右 , 也就是说土壤最大吸湿
水以前的土壤水分都是有效的 ; 油松和元宝枫的凋萎系数出现在土壤最大吸湿水较前一些 ,
也就是说它们的凋萎系数距土壤最大吸湿水还有一定距离 。
树木耐旱性之强弱 , 除反映在凋萎系数大小以外 , 还反映在断水后苗木维持生命力的时间
长短上 。表 3 、 4 表明 , 各树种土壤初始相对含水率接近(“ 。 9 %~ 9 1 。 7 % ) , 但耐旱时间不同 ,
以侧柏一年半留床苗 、侧柏二年半换床苗最长 , 油松、 元宝枫、 山杏和侧柏二年半留床苗较短。
需要说明的是阔叶树山杏和元宝枫常通过叶子枯萎来降低水分消耗 , 叶枯而茎根部位仍
保持生命力 , 在一定时间内如果得到充足水分供应 , 有可能重新长出新的枝叶 , 这是山杏和
元宝枫保持较高恢复率的缘故 , 同时也是树木抗旱的一种特殊形式。 油松永久凋萎的主要特
征是顶芽枯萎 , 一旦顶芽干枯 , 浇水后很难恢复 , 故其恢复率为零。
各树种的耐旱能力还可通过造林成活率调查得到验证 。由表 5 得知 , 1 987 年在九龙山相似
表 5 三种苗木永久祠燕系橄及造林成活串
~ 年半苗 二年半留床苗 二年半换床苗
永久凋萎系数(% )
造 林成 活 率(% )
2 1
。
8
8 2
.
4
1 9
.
9
8 2
.
4
2 1
。
5
4 5
。
4
1 9
.
2
9 5
.
7
立地条件的干旱阳坡造林 , 成活率以二年半侧柏换床苗最高 , 其次为侧柏一年半苗、 山杏和元
宝枫苗 , 侧柏二年半留床苗最低。 这与凋萎系数测定结果基本一致 , 凋萎系数越小 , 耐旱力越
强 , 造林成活率也就越高。
6 3 6 林 业 科 学 研 究 念卷
(三 ) 不同土坡质地对苗木祠奖系数的形晌
土壤质地是影响苗木凋萎系数的重要因子之一 。以二年半侧柏换床苗为例 , 栽于砂质壤土
上的永久凋萎系数为 12 。 8 % , 暂时凋萎系数2 . 1 % , 明显低于壤土上的19 . 2 %和3 . 4 % 。 这
与砂质壤土的组成较粗 、 总孔隙度小 , 非毛管孔隙多、 毛管孔隙少 , 比表面积小 , 持水力较
弱有关(表 2 、 4 ) 。
(四 ) 不同苗木规格对祠婆系教的形晌
苗木的根系多少 、 分布密度与深度等影响抗旱性 。三种不同规格侧柏苗试验表明 (表 4 ) ,
二年半侧柏换床苗凋萎系数最小 , 耐旱持续时间最长 ; 二年半留床苗凋萎系数最大 , 持续时
间最短 。 这是由于二年半换床苗的侧 、 须根多之故 (表 6 ) , 庞大的根系吸收表面积 , 在干旱
时可以吸收更多的水分 。 二年半留床苗侧、 须根量与一年半苗接近 , 但由于二年半留床苗茎 、
根干重比值大 , 根系吸收的水分已满足不了地上部分蒸腾 , 从而使苗木凋萎和死亡 。 因此 ,
在本地区选用侧柏造林时 , 宜推广二年半换床苗和一年半苗为佳。
衰 日 不同舰格侧柏苗木根系状况
苗 木 规 格
主 根 长
(c m )
侧 根 数
(条)
须 根 数
(条)
根 千 重
(g )
地上部分
干 重
( g )
茎重 / 根重
一年半留床苗
二年半留床苗
二年半换床苗
2 6
2 8
1 0
15
1 6
2 5
1 3 5 7
1 4 1 3
2 4 5 6
1
.
70
2
.
88
1 5
.
3 0
4
.
9 7
1 4
.
2 2
7 3
.
4 4
2
.
9 2
4
.
94
4
.
8 0
(五) 供水停止后土滚失水过程
供水停止后土壤含水量逐渐降低 , 图 1 可见 , 无论称重 法还是定期取土法的土壤水分降
低速度开始都很快。 以后随着土壤水分的减少 , 失水速度减慢 , 特别在苗木暂时凋萎后 , 叶
面气孔大量关闭 , 蒸腾减弱 , 失水速度变得非常缓慢 , 直至苗木发生永久凋萎。
(六 ) 土峨水分动态与林地水分号缺分析
本地不仅降水少 , 而且分配不均 , 1 9 8 8 年春季 ( 3 ~ 5 月) 降水量仅占全年 的 5 。 6 % ,
风速为全年之冠 , 平均风速为年均风速的 1 . 3 倍 , 空气相对湿度为全年最低值 。 在这样的气
候条件下 , 表土蒸发和苗木蒸腾异常强烈 , 土壤因失水很快发生干旱 。 图 2 表示 1 9 8 7年营造
侧柏林后次年穴内土壤水分季节动态 , 从 3 月初至 6 月初土壤水分持续减少 , 20 ~ 40 c m 土
层相对含水率 , 阴坡由 6 2 . 0 %下降到 3 6 . 6 % , 阳坡由 4 7 。 8 % 降低到31 . 2 % 。 虽然尚未 降
到苗木永久调萎点 , 但 已出现暂时凋萎现象 , 苗木生长受到限制 , 特别是油松、 栓皮栋、 侧
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二年半侧 柏换床苗 (城 土 )停水
后失水过程
现侧时间 (于]份 )
图 2 侧柏造林地 20 ~ 40c m 土城水分季节动态
6 期 张小泉 : 北京九龙山四种造林苗木凋萎系数的测定 6 3 7
柏等树种 , 4 ~ 6 月为高生长旺盛期 [sl , 土壤水分亏缺持续时间过长 , 将会造成树木死亡。
三 、 结语与讨论
1
. 通过试验 , 侧柏 、油松 、元宝枫 、 山杏暂时凋萎系数分别为2 . 1 %一 3 9 。 6 % 、 3 4 . 5 % 、
3 4
.
7 %
、
3 4
.
2 %
, 永久凋萎系数分别为 1 2 . 8 % ~ 2 1 . 5 % 、 2 4 。2 % 、 2 5 . 1 % 、 2 1 . 8 % 。
2
。 采用塑料袋栽培定期称重法判断苗木永久凋萎及测定苗木永久调萎系数较之其 它 方
法准确可靠 , 而耐旱持续时间则以定期取土法的结果较理想 。
3
. 不同树种苗木凋萎系数不同 ,耐早时间不同。凋萎系数越小 , 耐旱时间越长 ,耐旱力越强。
4
。 不同苗龄、 不同苗木规格、 不同根系发育状况的凋萎系数不同。 由于侧柏二年半换宋
苗侧、 须根多 , 一年半留床苗茎根干重比小 , 适应性强 , 它们的凋萎系数低 , 造林成活率高 ,
宜在本地区推广 。
5
. 不同质地土壤上生长的苗木 , 凋萎系数及耐旱时间不同。 质地越轻 , 调萎系数越小。
本文仅对苗木调萎系数进行了初步研究 , 某些方法还不太完善 , 有待改进(如 : 如 何 解
决多次取土对苗木根系损伤间题等 )。 此外 , 有些地方需要深入研究(如 : 正常生长苗木的土
壤水分范围、 苗木停止生长的土壤水分最低限等)。
参 考 文 献
仁1 〕张万擂等 , 1 9弱 , 森林土集定位研究方法 , 中国林业 出版社 。
〔2 〕姚茂和 , 1 9 8 5 , 苗木凋菱时土坡含水盆的测定 , 林业科技通讯 , (1 0) : 23 一2 4 。
〔3 〕北京林学院 , 1 9 81 。 植物生理学 , 中国林业 出版社 。
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SE V E R AL MAJOR PLANT ING SPE C IE S IN JIULO NG H ILL
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