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Afforestation and Root System Growth Characteristics of Casuarina equisetifolia Clones Grown on the Sandy Land in the Draught in the Coastal Zone

海岸带风口沙地木麻黄无性系造林与根系生长特性


从2000年5月起在福建省东山县赤山林场临海风口干旱沙地进行3年试验研究,从7个参试无性系中选择惠1#、粤701#、东9801#等3个造林保存率达61.9%~69.5%的无性系,在此类特殊困难立地防护林植物材料选择方面取得突破。通过对风口沙地前沿高地和后沿低洼地2种微地形条件木麻黄无性系造林效果的比较分析,后者造林保存率提高约5% ,且林木生长较快。2种微地形条件林木根系生长状况,风口前沿高地林木根系分布深、数量多、结构密集、吸收根系网络发达,有助于逃避大气干旱和土壤干旱。并揭示根系分布深度、数量、密集程度、网络结构与土壤含水率大体呈负相关的趋势。研究揭示,风口干旱沙地造林成活的机制,是由于林木形成发达、庞大的根系网络的生理和形态特性,以适应干旱生境和保证造林成活。不同造林方式的试验结果表明,丛状、团状等植生组造林方式可提高保存率约10% ,在生产实践上有推广应用价值。

This study was carried out on the dry sandy land in the draught facing the sea in Chishan Forest Farm of Dongshan County,Fujian Province since May,2000.Through the experimental study for 3 years,3 clones of Hui 1#,Yue 701#and Dong 9801#, whose preserving rate for the afforestation reached 61.9%~69.5%,were selected from 7 tested clones.Thus,the significant breakthrough has been achieved in the respect of selecting plant materials for the afforestation on sites with such special difficulty.By means of the comparative analysis of the planting effects of Casuarina equisetifolia clones on 2 types of micro-topography sites of the forward position of highland and the back-edge of low-lying land of the sandy land in the draught of bordering on the sea, the preserving rate of trees planted on the latter site for afforestation raised by 5%,and forest trees grew faster.The growth status of the root system of forest trees grown on both micro-topographies sites indicated that on the smooth highland in the draught,the distribution of the root system was deep,the numbers were large,the structure was concentrated,and the absorptive network was developed,which was conducive to evade the atmospheric aridity and soil aridity.It also revealed the tendency of a negative correlation between the distribution depth,quantity, concentrated degree and network structure of the root system and the moisture content of the soil.The study showed that the mechanism of the planting survival on the dry sandy land in the draught was the physiology and morphological characteristics of forest trees forming the enormous and developed root system network so as to be suitable for the dry habitat and to guarantee the planting survival.The experimental results of different planting modes showed that the planting modes of clump,mass,etc.may raise the preserving rate by about 10%,thus possess the extensive popularization and application value in the productive practice.


全 文 :第 wt卷 第 t期
u s s x年 t 月
林 业 科 学
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∂²¯1wt o‘²1t
¤±qou s s x
海岸带风口沙地木麻黄无性系造林与根系生长特性
张水松t 谭芳林t 林武星t 陈 胜u 李永林u
kt1 福建省林业科学研究院 福州 vxsstu ~u1 东山县赤山林场 东山 vywvssl
摘 要 } 从 usss年 x月起在福建省东山县赤山林场临海风口干旱沙地进行 v年试验研究 o从 z个参试无性系中
选择惠 tf !粤 zstf !东 |{stf等 v个造林保存率达 yt1| h ∗ y|1x h的无性系 o在此类特殊困难立地防护林植物材料
选择方面取得突破 ∀通过对风口沙地前沿高地和后沿低洼地 u种微地形条件木麻黄无性系造林效果的比较分析 o
后者造林保存率提高约 x h o且林木生长较快 ∀u种微地形条件林木根系生长状况 o风口前沿高地林木根系分布
深 !数量多 !结构密集 !吸收根系网络发达 o有助于逃避大气干旱和土壤干旱 ∀并揭示根系分布深度 !数量 !密集程
度 !网络结构与土壤含水率大体呈负相关的趋势 ∀研究揭示 o风口干旱沙地造林成活的机制 o是由于林木形成发
达 !庞大的根系网络的生理和形态特性 o以适应干旱生境和保证造林成活 ∀不同造林方式的试验结果表明 o丛状 !
团状等植生组造林方式可提高保存率约 ts h o在生产实践上有推广应用价值 ∀
关键词 } 海岸带风口 ~木麻黄无性系 ~根系生长 ~成活机制 ~植生组造林
中图分类号 }≥zuz1uv ~≥zux 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlst p ss{x p sy
收稿日期 }ussv p ts p tz ∀
基金项目 }本项研究为国家/九五0科技攻关专题k|y p ssz p sv p syl部分研究内容 ∀
Αφφορεστατιον ανδ Ροοτ Σψστεµ Γροωτη Χηαραχτεριστιχσ οφ Χασυαρινα εθυισετιφολια
Χλονεσ Γροων ον τηε Σανδψ Λανδ ιν τηε ∆ραυγητ ιν τηε Χοασταλ Ζονε
«¤±ª≥«∏¬¶²±ªt פ± ƒ¤±ª¯¬±t ¬± • ∏¬¬±ªt ≤«¨ ± ≥«¨ ±ªu ¬≠²±ª¯¬±u
kt1 Φυϕιαν Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Φυζηουvxsstu ~u1 Χηισηαν Φορεστ Φαρµ οφ ∆ονγσηαν Χουντψ ∆ονγσηανvywvssl
Αβστραχτ } ׫¬¶¶·∏§¼ º¤¶¦¤µµ¬¨§²∏·²±·«¨ §µ¼¶¤±§¼ ¤¯±§¬±·«¨ §µ¤∏ª«·©¤¦¬±ª·«¨ ¶¨¤¬± ≤«¬¶«¤± ƒ²µ¨¶·ƒ¤µ° ²©⁄²±ª¶«¤±
≤²∏±·¼oƒ∏­¬¤± °µ²√¬±¦¨ ¶¬±¦¨ ¤¼ousss1׫µ²∏ª«·«¨ ¬¨³¨µ¬°¨ ±·¤¯ ¶·∏§¼©²µv ¼¨ ¤µ¶ov ¦¯²±¨ ¶²© ‹∏¬tf o≠∏¨ zstf ¤±§⁄²±ª
|{stf oº«²¶¨ ³µ¨¶¨µ√¬±ªµ¤·¨ ©²µ·«¨ ¤©©²µ¨¶·¤·¬²± µ¨¤¦«¨§yt1| h ∗ y|1x h oº¨ µ¨ ¶¨¯¨ ¦·¨§©µ²° z ·¨¶·¨§ ¦¯²±¨ ¶q׫∏¶o·«¨
¶¬ª±¬©¬¦¤±·¥µ¨¤®·«µ²∏ª« «¤¶¥¨ ±¨ ¤¦«¬¨√¨ §¬±·«¨ µ¨¶³¨¦·²©¶¨¯¨ ¦·¬±ª ³¯¤±·°¤·¨µ¬¤¯¶©²µ·«¨ ¤©©²µ¨¶·¤·¬²± ²± ¶¬·¨¶º¬·«¶∏¦«
¶³¨¦¬¤¯ §¬©©¬¦∏¯·¼q…¼ °¨ ¤±¶²©·«¨ ¦²°³¤µ¤·¬√¨ ¤±¤¯¼¶¬¶²©·«¨ ³¯¤±·¬±ª ©¨©¨¦·¶²© Χασυαρινα εθυισετιφολια ¦¯²±¨ ¶²± u ·¼³¨¶²©
°¬¦µ²p·²³²ªµ¤³«¼¶¬·¨¶²©·«¨ ©²µº¤µ§³²¶¬·¬²±²©«¬ª«¯¤±§¤±§·«¨ ¥¤¦®p¨ §ª¨ ²© ²¯ºp¯¼¬±ª ¤¯±§²©·«¨ ¶¤±§¼ ¤¯±§¬±·«¨ §µ¤∏ª«·²©
¥²µ§¨µ¬±ª²±·«¨ ¶¨¤o·«¨ ³µ¨¶¨µ√¬±ªµ¤·¨ ²©·µ¨ ¶¨³¯¤±·¨§²±·«¨ ¤¯·¨µ¶¬·¨©²µ¤©©²µ¨¶·¤·¬²±µ¤¬¶¨§¥¼ x h o¤±§©²µ¨¶··µ¨ ¶¨ªµ¨º
©¤¶·¨µq׫¨ ªµ²º·«¶·¤·∏¶²©·«¨ µ²²·¶¼¶·¨° ²©©²µ¨¶··µ¨ ¶¨ªµ²º± ²± ¥²·« °¬¦µ²p·²³²ªµ¤³«¬¨¶¶¬·¨¶¬±§¬¦¤·¨§·«¤·²±·«¨ ¶°²²·«
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·¨±§¨±¦¼ ²©¤±¨ ª¤·¬√¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¥¨·º¨ ±¨·«¨ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± §¨³·«o´ ∏¤±·¬·¼o¦²±¦¨±·µ¤·¨§§¨ªµ¨¨¤±§±¨·º²µ®¶·µ∏¦·∏µ¨ ²©·«¨ µ²²·
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³²³∏¯¤µ¬½¤·¬²± ¤±§¤³³¯¬¦¤·¬²± √¤¯∏¨ ¬±·«¨ ³µ²§∏¦·¬√¨ ³µ¤¦·¬¦¨ q
Κεψ ωορδσ} ·«¨ §µ¤∏ª«·¬±·«¨ ¦²¤¶·¤¯ ½²±¨ ~ Χασυαρινα εθυισετιφολια ¦¯²±¨ ~µ²²·¶¼¶·¨° ªµ²º·«~¶∏µ√¬√¤¯ °¨ ¦«¤±¬¶°oªµ²∏³
¤©©²µ¨¶·¤·¬²±
我国东南部海岸带风口地区 o秋冬季盛行东北风 o风速 z ∗ {级 o甚至更强 ∀海风挟带盐雾和沙粒 o在海
岸前沿形成流动沙地 o干旱缺水 o木麻黄造林成活率极低 o虽经反复造林亦难成林 ∀据调查资料 o仅福建省就
有沙荒风口 ww个 o面积 tvw «°u o成了沿海防护林体系工程建设的难点问题k黄平江等 ot||xl ∀究其原因 o主
要是木麻黄k Χασυαρινα εθυισετιφολιαl实生苗种性退化 o不能适应强风口特殊困难立地的生境条件 o其次是传统
的造林技术不能适应强风口特殊困难生境条件的需要 ∀ /九五0期间 o笔者在实施国家科技攻关研究时 o于福
建省惠安县等地对海岸带风口沙地木麻黄防护林造林技术进行较为系统研究 o在提高造林保存率方面取得
了较好效果k张水松等 ousssl ∀us世纪 {s年代 o梁子超等kt|{ul做过木麻黄抗青枯病单株选择 o培育出抗病
无性系 o取得了重大成果 ∀广东 !福建等省也做过木麻黄速生无性系选择和造林试验 o取得较好效果k吴泽鹏
等 ot||| ~林金和等 ousss ~张水松等 oussul ∀但对筛选适宜于强风口沙地造林的木麻黄无性系 !造林成活机
制及其造林配套技术研究方面 o基本上仍属空白 o急需研究突破 ∀自 usss年 x月开始 o我们在福建省东山县
赤山林场临海强风口沙地前沿 o进行 z种木麻黄无性系造林试验 ∀主要目的是筛选适应此类立地造林的木
麻黄无性系 !根系生长特性和抗旱成活机制及其实用造林技术等 ∀
t 试验地自然概况
福建省东山县赤山林场是/九五0国家科技攻关试验基点 o濒临乌礁湾 ∀位于东经 ttzβuvχ o北纬 uvβvxχ o
方向东北 o与主害风垂直 ∀每年从 ts月至翌年 v月东北风盛行 o秋冬季 {级以上大风天数 tss §以上 o海边
旷野风速可达 tu1w °#¶pt以上 o海风携带流沙 o形成流动沙地 o被当地林业部门称之为东山岛上最大风口 ∀
试验地为海岸线前沿向潮间带的突出部位 o矩形 o面积约 s1vx «°u o由海沙堆积而成 ∀地面高程距潮水
线 u1w ° o潮间带宽度 tt{1w ° o因受海潮冲刷 o沙地前沿时有崩塌发生 ∀微地形 o沙地前部为平坦高地 o约占
面积 urv o风力强劲 ~后半部为低洼地 o约占面积 trv o风力较弱 ∀二者之间高差 t1w ° o地下水位 p u1z °∀土
壤为潮积沙土 o沙层厚至 u1z °以下 ∀干季 o前沿高地 us ¦°土层质量含水量  ts ª#®ªpt ows ¦°土层质量含
水量  us ª#®ªpt ~后沿低洼地 us ¦°土层质量含水量 t|1v ª#®ªpt ows ¦°土层质量含水量 u|1t ª#®ªpt ∀年平
均降雨量 |wx1v °° o蒸发量 u sxy1z °° o干旱频度大 ousst年 ts月 ) ussu年 y月连续 {个月没有降雨 o属 {s
年未遇的大旱 ∀沙地植被稀少 o常见种类有鬣刺k Σινιφεψ λιττορευσl !海边月见草k Οενοτηερα λιττοραλισl !厚藤
kΙποµαεα πεσχυπραεl等 o盖度约 vs h o高度 v ∗ { ¦°o多为流沙复盖 o生长不良 ∀长期荒芜 o完全失去防护林保
护 ∀
u 试验材料和研究方法
211 试验材料
在临海风口沙地 o用木麻黄实生苗造林成活率很低 o大多归于失败 ∀在/九五0国家科技攻关研究期间 o
我们在福建省东山县赤山林场通过木麻黄引种 !选择和无性繁殖等途径 o先后获得东 |{stf !东 |{suf !东
|{svf !东 |{swf !惠 tf !粤 zstf和抗风种源无性苗等 z个无性系苗木作为参试材料 ∀
212 试验内容和研究方法
u1u1t 试验内容 tl木麻黄抗风种源无性苗混系造林 ~ul东 |{stf !惠 tf等 y个木麻黄无性系造林筛选 ~
vl风口微地形木麻黄无性系造林效果 ~wl风口微地形林木根系生长特性与土壤水分和造林成活关系 ~xl不同
造林方式提高木麻黄无性系造林效果 ∀
u1u1u 研究方法 试验处理 tl木麻黄抗风种源无性苗和 y个无性系造林比较试验 o小区位于潮水线上方
和风口前沿高地 ~ul木麻黄惠 tf !粤 zstf无性系风口前沿高地和后沿低洼地 u种微地形造林试验 ~vl风口木
麻黄惠 tf和粤 zstf无性系单株 !丛状 !团状和篱式造林等 w种造林方式处理 ∀
试验设计 由于供试沙地面积仅约 s1vx «°u o而试验处理比较多 o采用单区对比试验 o共 tx个小区 o小
区面积约 uss °u o周边种植 u ∗ v行保护行 ∀
造林设计 篱式造林 }开沟整地 o宽 ys ¦°o深 xs ¦°o双行栽植 o株行距 vs ¦°o填适量红泥土 o拌少量过磷
酸钙 ~丛状造林 }挖穴整地 o穴径 ys ¦°o深 xs ¦° o每穴放红泥土 us ®ª!拌过磷酸钙 xs ª!栽植 v株 ~团状造林 }
大穴整地 !穴径 tss ¦°o深 ys ¦°o每穴放红泥土 uxs ®ª!拌过磷酸钙 uxs ªo栽植 ts株 ∀其他各种处理 o均采取
穴状整地 o穴径 xs ¦°o深 xs ¦°o每穴放红泥土 us ®ª!拌过磷酸钙 xs ª o株行距 t1x ° ≅ t1x ° o三角形配置 ∀
苗木高 ys ∗ zs ¦° o地径 s1y ∗ s1{ ¦°∀造林时间 usss年 x月 o雨天用容器苗造林 ∀
调查和分析方法 造林后 v年 o按小区逐株全林调查 o统计保存率 ∀林木生长量调查 o于各小区随机测
y{ 林 业 科 学 wt卷
量 vs株树高 !地径和冠幅 o用算术平均数表示 ∀风害干枯情况按各小区逐株调查受害程度 o分为 w级 } ´
级 o无枯梢 ~ µ级 o顶部枝条轻度干枯 ~¶级 }顶梢和侧枝 trv干枯 o中度危害 ~·级 }urv干枝干枯 o严重危害 o
植株基部仍然存活 o翌年春夏基部枝条仍可重新萌芽 o恢复生长 ∀根系采用开挖法调查 o分别调查测量其水
平分布 !垂直分布 !根系侧根逐条测量其长度 !粗度 !形态结构 o统计 t级侧根 !u级侧根 !须根数量等 o在开挖
过程中 o按照根系分布层次 o及时绘制根系水平分布和垂直分布图 ∀土壤质量含水量采用环刀法采样 o烘干
测定 ∀
v 结果与分析
试验经历 u个秋冬季东北风吹袭和 u个干旱季节 o尤其是 usst ) ussu年连续 {个月特大干旱考验以后 o
于 ussu年 {月进行全面调查 ∀木麻黄抗风种源无性苗造林 !篱式造林及部分团状造林处理小区遭风暴潮冲
刷崩塌无法调查 o其他各种试验小区保存均较完整 ∀现将 v ¤来试验结果整理如下 ∀
311 不同无性系造林效果和分析
造林后 usst年 v月观测 o各无性系幼树 vs h ∗ xx h生长较正常 o约 xs h ∗ ys h幼树枝干严重干枯 o风害
等级 ¶ !·级 ∀在风口前沿高地干枯达 zs h ∗ {s h o后沿低洼地干枯约 vs h ∗ ws h ousst年第 u个生长季
后 o严重干枯植株约 vs h ∗ ws h主干和侧枝重新萌芽 o恢复生长 ∀ussu年 {月中旬 o对 y个参试无性系造林
保存率和生长量进行全面调查 o结果如表 t ∀
表 1 木麻黄 6 个无性系临海风口前沿高地造林效果比较 ≠
Ταβ .1 Τηε πλαντινγ εφφεχτ χοµ παρισον οφ 6 Χασυαρινα εθυισετιφολια χλονεσ
γροων ον τηε ηιγηλανδ οφ φορωαρδ ποσιτον ιν τηε δραυγητ φαχινγ τηε σεα
无性系 ≤¯ ²±¨ 保存率 °µ¨¶¨µ√¬±ªµ¤·¨Πh 树高 ‹ ¬¨ª«·Π° 地径 …¤¶¤¯ §¬¤°¨ ·¨µΠ¦° 冠幅 ≤µ²º± º¬§·«Π¦°
惠 tf ‹∏¬tf y|1x s1zy t1s| zt ≅ yz
粤 zstf ≠∏¨ zstf yu1t s1|w s1|y yv ≅ xw
东 |{stf ⁄²±ª|{stf yt1| s1{u t1sv xy ≅ w|
东 |{suf ⁄²±ª|{suf xs1s s1{t s1|s w| ≅ ww
东 |{svf ⁄²±ª|{svf v{1t s1|s t1st w{ ≅ wx
东 |{swf ⁄²±ª|{swf vt1s s1zt s1|s wv ≅ wx
≠该高地微地形平坦 o方位为 ‘∞xtβ o主害风风向 ‘∞vx ∗ ywβ o土壤为潮积沙土 o土层深厚 ∀ ׫¨ °¬¦µ²p·²³²ªµ¤³«¼ ²©·«¨ «¬ª«¯¤±§¬¶¶°²²·«o·«¨
§¬µ¨¦·¬²±¬¶‘∞xtβ o·«¨ §¬µ¨¦·¬²± ²© °¤¬± º¬±§§¤°¤ª¨ ¬¶¥¨·º¨¨ ± vxβ ¤±§ywβ o·«¨ ¶²¬¯¬¶·¬§¤¯ ¶¤±§o·«¨ ¶²¬¯ ¤¯¼¨ µ¬¶§¨ ³¨q
由表 t可见 o在参试的 y个木麻黄无性系中 o惠 tf !粤 zstf !东 |{stf等 v个无性系 o在风口前沿高地单
株栽植 ov年后保存率约为 yt1| h ∗ y|1x h o保存率平均比其他 v个无性系提高约 yu1x h o生长量也较大 o风
害轻 o取得显著效果 o结束了该地多年造林不见林的历史 ∀若造林后翌年 o及时用这 v个无性系苗木补植 o则
u年内 o保存率可望在 {x h以上 ∀在这种特殊困难立地一次造林能取得这样的效果 o充分体现这 v个无性系
对临海风口严酷的生境条件有较强的适应性 o当属风口木麻黄防护林造林的优良植物材料 ∀惠 tf无性系 o
不仅保存率高 o地径和冠幅均比粤 zstf !东 |{stf 约大 us h ∗ vs h o粗壮 !复盖面积大 o在临海风口沙地造
林 o防风固沙效果更好 ∀
312 风口沙地微地形条件对无性系造林效果的影响
在风口前沿平坦高地和后沿低洼地 u种微地形立地用木麻黄惠 tf !粤 zstf无性系进行造林 ov年后的
试验结果如表 u ∀表 u表明 o木麻黄惠 tf !粤 zstf在沙地后沿低洼地造林保存率分别为 zw1{ h和 yz1v h o均
比前沿高地提高 x h左右 o树高 !地径 !冠幅生长量 o惠 tf分别增加 u{1v h !vs1{ h !u|1v h ∗ vz1u h o粤 zstf
分别增加 |1y h !vu1v h !zv1s h ∗ tsu1s h ∀林木主干较粗壮 o枝叶浓密 o冠幅生长量有明显增加 o风害较轻 o
|s h植株为 ´ !µ级 o树冠生长旺盛对提高地面复盖 !防风固沙极有帮助 ∀沙地后沿低洼地无性系造林之所
以能取得较好效果 o其原因主要有 u点 }一是沙地后沿低洼地 o地势低 o前方有平坦高地阻挡 o海风较弱 o
usst年 t月上旬观测 o其地面风速仅为沙地前沿高地的 vx h左右 o在局部地点形成一个弱风区 o减轻风沙吹
袭 o有利于林木生长 ~其次 o由表 u可见 o沙地后沿低洼地不同土层土壤质量含水量均明显高于前沿高地 o木
z{ 第 t期 张水松等 }海岸带风口沙地木麻黄无性系造林与根系生长特性
麻黄惠 tf无性系小区 vs !ys !|s ¦°土层质量含水量比前沿高地分别增加 zs1x h !w{1z h !vxx1{ h o粤 zstf小
区分别增加 u{1{ h !ut1y h !vxx1{ h o充足的土壤水分对提高保存率 !促进林木生长有明显的效果 ∀
表 2 临海风口 2 种微地形立地木麻黄无性系造林效果比较 ≠
Ταβ .2 Τηε πλαντινγ εφφεχτ χοµ παρισον οφ Χασυαρινα εθυισετιφολια χλονεσ γροων ον
2 τψπεσ οφ µιχρο−τοπογραπηψσιτεσιν τηε δραυγητ φαχινγ τηε σεα
微地形
¬¦µ²p
·²³²ªµ¤³«¼
无性系
≤¯ ²±¨
地面风速
Šµ²∏±§º¬±§
¶³¨ §¨Πk°#¶ptl
土壤种类
≥²¬¯·¼³¨
土层深度
≥²¬¯ ¤¯¼¨ µ
§¨³·«Π¦°
土壤质量含
水量 ≥²¬¯ °²¬¶·∏µ¨Π
kª#®ªptl
保存率
°µ¨¶¨µ√¬±ª
µ¤·¨Πh
树高
‹ ¬¨ª«·Π°
地径
…¤¶¤¯
§¬¤°¨ ·¨µΠ¦°
冠幅
≤µ²º±
º¬§·«Π¦°
沙地前沿平坦高地
与潮水线高差 u1w °
׫¨ §¬©©¨µ¨±¦¨ ¬±
«¨¬ª«· ¬¶ u1w °
¥¨·º¨¨ ± ·«¨ ¶°²²·«
∏³¯¤±§ ¬± ©²µº¤µ§
³²¶¬·¬²± ²© ¶¤±§¶ ¤±§
·«¨ ·¬§¤¯ ¬¯±¨
vs us1z
ys uz1v zs1v s1|| t1wv {y ≅ {u惠 tf
‹∏¬¯f
粤 zstf
≠∏¨zstf
x1y ∗ {1z
潮积沙土
׬§¤¯
¶¤±§¼
¶²¬¯
|s vs1t
vs ut1u
ys u{1z yu1t s1|w s1|y yv ≅ xs
|s vs1t
沙地后沿低洼地与
潮水线高差约 t1s °
׫¨ §¬©©¨µ¨±¦¨ ¬±
«¨¬ª«· ¬¶ t1s °
¥¨·º¨¨ ± ·«¨ ²¯ºp¯ ¼¬±ª
¤¯±§¬±¥¤¦®³²¶¬·¬²±²©
¶¤±§¶¤±§·«¨ ·¬§¤¯ ¬¯±¨
vs vx1v
ys ws1y zw1{ t1uz t1{z tt{ ≅ tsy惠 tf
‹∏¬¯f
粤 zstf
≠∏¨zstf
u1s ∗ v1t
潮积沙土
׬§¤¯
¶¤±§¼
¶²¬¯
|s tvz1u
vs uz1v
ys vw1| yz1v t1sv t1uz ts| ≅ ts
|s tvz1u
≠地面风速指 ⁄∞ p y型风向风速仪高度处风速 ∀土壤质量含水量系 ussu p s{ p t{采样测定 ∀ ׫¨ ªµ²∏±§º¬±§¶³¨ §¨µ¨©¨µ¶·²·«¨ º¬±§¶³¨ §¨
¤··«¨ «¨¬ª«·²© ⁄∞py ²§¨¯ º¬±§§¬µ¨¦·¬²± ¤±§¶³¨ §¨¤³³¤µ¤·∏¶q׫¨ ¶²¬¯ ¶¤°³¯¨©²µ¶²¬¯ °²¬¶·∏µ¨ ¦²±·¨±·§¨·¨µ°¬±¤·¬²± º¤¶²± „∏ªqt{ oussu1
我国东南部海岸带临海风口沙地微地形条件差异比较普遍 ∀在木麻黄防护林造林时 o应依据海风和土
壤水分变化规律 o合理利用或人工创造局部有利的微地形 o提高造林成效 ∀
313 林木根系生长特性与土壤水分和造林成活的关系
ussu年 {月中旬 o对前沿高地和后沿低洼地木麻黄惠 tf无性系 w ¤林木各 t株根系 o采用开挖法进行调
查 ∀调查内容主要包括 }根系水平 !垂直分布 ~根系形态 !种类 !粗度 !数量 !密集范围 !分布规律 ~网络结构特
征等 o调查结果见表 v ∀
表 3 风口 2 种微地形立地惠 1 # 无性系根系分布规律和形态结构特征
Ταβ .3 Τηε διστριβυτιον λαω ανδ µ ορπηολογιχαλστρυχτυρε φεατυρεσ οφ τηε ροοτ σψστεµ
οφ Ηυι 1 # χλονε ον 2 τψπεσ οφ µιχρο−τοπογραπηψσιτεσ
微地形
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·²³²ªµ¤³«¼
土壤水分
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水平分布
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垂直分布
∂ µ¨·¬¦¤¯
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一级侧根
t¶·pªµ¤§¨ ¤¯·¨µ¤¯ µ²²·
二级侧根
u±§pªµ¤§¨ ¤¯·¨µ¤¯ µ²²·
须根
ƒ¬¥µ²∏¶µ²²·
深度
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Π¦°
质量含水
量 ²¬¶·∏µ¨
¦²±·¨±·Π
kª#®ªptl
根幅
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º¬§·«Π°
密集范
围 ≤²±¦2
±¨·µ¤·¨§
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最大
深度
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§¨³·«Π¦°
密集范
围 ≤²±¦2
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数量
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长度
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°
粗度
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数量
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长度
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°
粗度
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数量
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长度
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°
粗度
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沙地后沿低洼地
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vs vx1v
ys ws1y w1{{ t1z{ zt tw ∗ vs | u1| w ∗ | vv txs t1x ∗ v1s xxt xs  t
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沙地前沿高地 ׫¨
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ys uz1x u1ts s1zx tzy uy ∗ |s t| t1x u ∗ x zu yy s1{ ∗ t1y u svx vu  t
|s vs1t
上表表明 o在 u种微地形立地 o木麻黄惠 tf无性系林木均没有明显主根 o但侧根发达 o多生于插穗基部
{{ 林 业 科 学 wt卷
周边 o这种发根形态同吴泽鹏等kt|||l研究结果相似 ∀但不同立地 o根系分布格局 }数量和形态结构等方面
有很大差别 ∀首先 o根系水平分布格局 }在后沿低洼立地 o根系分布广 o根幅达 w1{{ ° o密集范围 t1z{ ° ~前
沿高地 o根幅小 o仅 u1ts ° o密集范围 s1zx ° o仅为前者的 wv1s h和 wu1t h ∀表明在低洼立地 o表土层水分充
足 o林木根系通过延伸扩展根幅 o即可保证根系对土壤水分养分的吸收利用 ∀其次 o在根系垂直分布方面 o前
沿高地上林木根系侧根发达 o呈胡须状向下垂直生长 o分布深 !纤细 !密集 o呈网络结构 o具有明显的抗干旱植
物根系特征 o最大深度可达 t1zy ° o距潮水线仅约 ys ¦°o密集范围大致为 uy ∗ |s ¦° o该土层质量含水量约
us ∗ vs ª#®ªpt o水分较充足 o根系迅速生长扎入土壤较深层位 o达到能吸到水的土层 ∀沙地后沿低洼地侧根
分布浅 o较稀疏 o粗壮 o最大深度仅 zt ¦° o为前者 ws1v h o密集范围为 tw ∗ vs ¦° o仅为前者的 vv1v h ∗
xv1{ h ovs ¦°土层质量含水量 vx1v ª#®ªpt o由于低洼地表层土壤水分丰富 o根系无须向更深土层生长即可满
足其对水分养分的吸收利用 ∀这 u种立地根系的分布格局的差异显然是由于土壤中水分动态变化的差异而
引起的 ∀第三 o木麻黄根茎有多层发根的生长习性 o研究发现 o自地表 ts ∗ tw ¦°根茎处便有少量侧根 o大多
纤细 o长度一般 ws ∗ ys ¦°o粗度  s1x °°∀而插穗基部周边生长的侧根长而粗壮 ∀前沿高地和后沿低洼地 o
最长侧根分别为 t1xs °和 u1| ° o粗度为 s1x ¦°和 s1| ¦°o它们是构成根系网络的骨干根 ∀第四 o根系主要
包括 }t级侧根 !u级侧根和须根等 v部分 o并形成林木根系吸收网络 ∀由于微地形和土壤水分的差异 ou种
立地根系网络结构差异很大 ∀在前沿高地 o土壤干旱 o根系发达 o数量众多 o结构密集 ot级和 u级侧根数量
均比后沿低洼地多 t倍以上 o且须根特别发达 o其数量比后沿低洼地多 v倍左右 ∀
表 v表明 o木麻黄惠 tf无性系林木根系深度 !数量 !密集范围与土壤质量含水量大体呈负相关的趋势 o
即各层次土壤质量含水量低 o根系深 !数量多 !密集范围也深 ~反之 o土壤质量含水量高 o则根系浅 !数量少 !较
稀疏 !密集范围浅 ∀而根长 !根幅 !粗度与土壤质量含水量大体呈正相关的趋势 o即土壤质量含水量高 o根系
长 !根幅大 !侧根粗 ~反之 o则根系较短 !根幅较小 !侧根较纤细 ∀在土壤质量含水量低下的风口前沿高地 o林
木形成根系发达 o分布深 !须根数量多 !密集范围深以及庞大的吸收利用网络结构等生理和形态特征 o增强了
对土壤水分养分的吸收利用功能 o有助于逃避干旱 o提高其抗旱性机制效率 o生存能力也相应增强 ∀因此 o风
口干旱立地无性系林木根系生长特性是保证造林成活的生理和生态适应性反应 ∀
314 风口沙地木麻黄无性系不同造林方式的效果
本项研究造林后 v年来 o在不同造林方式 w种处理中 o设置于临海潮水线上方的篱式和部分团状造林处
理小区 o由于海潮冲刷沙地崩塌无法进行调查和比较 ∀于是 o仅对保存完整的单株 !丛植和部分团状造林处
理小区进行调查总结 o其结果列于表 w ∀
表 4 木麻黄无性系不同造林方式效果比较
Ταβ .4 Τηε εφφεχτ χοµ παρισον οφ διφφερεντ πλαντινγ µ οδεσφορ Χασυαρινα εθυισετιφολια χλονεσ
微地形
¬¦µ²p·²³²ªµ¤³«¼
无性系
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造林方式
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林龄
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保存率
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树高
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地径
…¤¶¤¯ §¬¤° ·¨¨µΠ¦°
冠幅
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沙地后沿低洼地
²ºp¯¼¬±ª ¤¯±§ ²±
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¶¤±§¼ ¤¯±§
单株 ≥¬±ª¯¨·µ¨¨ v zt1t t1ut t1zy tss ≅ |z
惠 tf ‹∏¬¯f 丛状 ≤¯ ∏°³ v {u1u t1vv t1|z tvy ≅ ttx
团状 ¤¶¶ v {s1s t1xs u1z| tss ≅ |v
粤 zstf ≠∏¨zstf 单株 ≥¬±ª¯¨·µ¨¨ v yz1v t1sv t1uz ts| ≅ tst丛状 ≤¯ ∏°³ v z{1s t1st s1|| tsy ≅ |{
表 w表明 ou个参试的木麻黄无性系 o在沙地后沿低洼地 o采用相同的造林方式 o惠 tf无性系保存率 !树
高 !地径等均比粤 zstf无性系大 o分别提高 w h !us h !zs h左右 o显示其用于风口低洼地造林效果比粤 zstf
好 ∀丛状或团状造林方式 ov年后保存率约 {s h o比单株栽植提高 ts h左右 o其效果是比较明显的 ∀表明丛
植或团状造林有利于发挥植生组群体优势和增强抗御风沙吹袭和抗旱能力 ∀对林木生长也有一定促进作
用 o其中 o团状造林方式树高 !地径生长量比单株造林提高 u{1t h !x{1x h o风沙危害较轻 o一般为 ´级 o树冠
发育较好 o可在造林后 v年之内复盖植穴周边沙地 o提早发挥防风固沙功能 ∀在临海风口特殊困难立地 o采
用丛状 !团状等植生组造林方式进行木麻黄无性系造林有广泛应用前景 ∀
|{ 第 t期 张水松等 }海岸带风口沙地木麻黄无性系造林与根系生长特性
w 结语和讨论
海岸带防护林体系生态工程建设大量成功经验表明 o木麻黄是我国东南沿海防护林的主要造林树种 o在
基干林带造林 o尤其在生境条件困难风口立地造林是不可替代的 ∀随着沿海防护林体系生态工程建设力度
的加大 o基干林带断带地段和临海风口沙荒造林的扩展 o有针对性地选择和培育适宜于此类立地造林的木麻
黄优良无性系 o阐明其造林成功的理论和关键技术已属当务之急 ∀经 v年试验 o筛选出木麻黄惠 tf !粤
zstf !东 |{stf等 v个无性系 o造林保存率均在 yt1| h ∗ y|1x h o结束了该地常年荒芜的历史 o并为此类立地
木麻黄优良无性系选择取得了突破 o受到当地林业部门好评 ∀若经一次补植 o保存率可达 {x h以上 o有较高
的应用价值 o推广前景良好 ∀
研究发现 o临海风口前沿沙地 o由于海风和海潮的共同作用 o往往会形成局部的微地形差异 o如沙丘地 !
平坦高地或低洼地等等 ∀低洼地风力较弱 o土壤水分充足 o属于较好的立地 o在风口特殊困难立地造林时 o从
策略上考虑 o应首先选择这种有利的立地造林 o待成功后 o再向周边扩展 o提高防护林造林成效 ∀
经对临海风口前沿高地和后沿低洼地林木根系分布格局 !形态特征 o数量和网络结构等调查 o发现木麻
黄无性系林木均没有明显主根 o但侧根发达 o多生于插穗基部周边 ∀木麻黄无性系林木根茎有多层发根的生
长习性 o较短而纤细 o而插穗基部的侧根数量多 o长而粗 o是形成根系网络的骨干根 ∀其形态结构主要包括 }t
级侧根 !u级侧根和须根 o并由此形成根系网络结构 ∀u种立地根系网络结构差异很大 o在风口前沿干旱沙
地 o根系发达 !分布深 !数量多 !结构密集 ot级 !u级侧根数量比后沿低洼地多 t倍以上 o须根多 v倍左右 ∀揭
示在风口前沿高地强风 !干旱生境条件下 o林木可形成庞大的根系网络 o并与土壤质量含水量大体呈负相关
的趋势 ~而根长 !根幅 !粗度与土壤质量含水量呈正相关的趋势 ∀表明在风口 u种微地形立地海风和土壤水
分分布状况对根系的生长发育起决定性的影响 ∀拉夏埃尔# • kt|{xl指出 o在面临大气干旱和土壤干旱时 o
使植物在尽可能长时间里保持适宜含水量的一切生理和形态特征 o包括延伸根系 o发展起稠密的根网 o使吸
水得以改善 o均有助于逃避干旱 o并取决于其逃避干旱机制效率 ∀在风口前沿高地 o旱季海风强劲 o土壤表层
质量含水量低下 o根系迅速向土壤下层伸展 o并形成密集的根网 o提高对深层土壤水分养分的吸收利用效率 o
反映木麻黄惠 tf无性系根系生理和形态特征有较强的逃避干旱机制效率和抗旱性 ∀因此 o笔者认为 o在风
口前沿特殊困难立地木麻黄无性系抗旱性和成活的机制 o是由于林木根系扎得深 o且稠密的网络结构 o以适
应风口干旱立地的生理和形态反应 ∀
实行丛植或团状等植生组造林方式保存率较高 o能在较短时间内增加地面复盖 o提早发挥防风固沙作
用 ∀以前 o也曾有人提出在风口沙地用木麻黄大土球苗造林 o对提高保存率也有一定成效 o但育苗和造林很
费工k庄晨辉 ot||vl ∀为增加木麻黄防护林的遗传多样性 o提高抗御自然灾害的能力和稳定性 o可以采用已
经筛选出来的 v个木麻黄无性系进行混系造林 o尽量避免因单系造林而可能产生其他不良后果 ∀
参 考 文 献
黄平江 o陈建诚 o兰灿堂 o等 1t||x q福建沿海防护林 1 福州 }福建科学技术出版社
梁子超 o岑炳沾 1t|{u1 木麻黄抗青枯病植株小枝水培繁殖法 1 林业科学 ot{kul }t|| p usu
林金和 o林伟龙 o许双诚 o等 1usss1 滨海沙地木麻黄优良无性系的引种推广试验 1 福建林业科技 ouzkwl }{s p {u
吴泽鹏 o陈授柱 o岑 奋 o等 qt|||1 东海岛沙质海岸木麻黄无性系的生长比较 1 广东林业科技 otxkvl }vu p vx
张水松 o林武星 o叶功富 o等 1usss1 海岸带风口沙地提高木麻黄造林效果的研究 1 林业科学 ovykyl }v| p wy
张水松 o叶功富 o徐俊森 o等 1ussu1 木麻黄基干林带类型划分和更新造林关键技术研究 q林业科学 ov{kul }ww p xv
≈德 拉夏埃尔# • 著 1t|{x1 植物生理生态学 q北京 }科学出版社 ousv p uus
庄晨辉 1t||v1 沿海防护林困难地造林技术 1 防护林科技 otzkwl }wt p wv
s| 林 业 科 学 wt卷