林下光照条件与红松幼树生长的相关性研究.docx

1、林下光照条件与红松幼树生长的相关性研究doc 林下光照条件与红松幼树生长的相关性研究林下光照条件与红松幼树生长的相关性研究 纂19眷第3期东北林业大学vd.19?3 1991年5月JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSi2W妇1991 林下光照条件与红松幼树生 长的相关性研究 刘传照李俊清金奎刚 (东北#韭大学) 【摘要】 在东北林业大学的凉水林场芷过3a(1986年一1988年)的生态因子观测, 虹松幼树生长量调查及虹松幼树的模拟遮光试验,表明林下光照条件与缸松劬 树生长的美采杜为密切.生长在韩下的缸松幼树对光照的要求比其它任何生态 因子都具有更太的依横性.在其它

2、环境条件完全一致的睛况下,人为降低光照 使虹松幼树生长骤然减慢.光照条件对虹松劫树生长的影响不仅在干生长季,也 在于非生长季,且后者比前者的影响效果更显着.虹松幼树的生长随年龄的增 太其需光量逐渐坩强,因此,在控营虹松人I林及扬,榫等次生林时,应遵从 缸松这一生物学特性,及时抚育,遥渐加大逢光疏伐的强度,以满足虹松幼树 生长的需要. 主题词橱榫林I光照条件虹松幼树;生长 多年来,由于长期持续的过量采伐,我国东北东部山地天然阔叶红松林的面积和蓄 积量急剧下降,而以杨,桦,柞等为主的次生林面积和蓄积在不断增加.目前,在这些 阔叶林分下红松的更新(包括人工和天然两种更新方式)较好,需要及时透光抚育和

3、疏 伐,以加速阔叶林恢复成阔叶红松林的进程. 笔者曾对杨桦林下的生境条件与红松的天然更新及生长0,林下红松体内无机无素 贮藏分配与生长0以及林冠下红松叶绿素含量与生长的关系进行了初步研究,证明杨 桦林下较充足的光照条件与红松幼树叶绿素含量和幼树体内的无机营养状况及生长有着 密切关系.但是这并不能完全证明光就是影响红松幼树生长的主要因素,因为植物的生 长是受多种生态因子综台作用的结果.本文将从改变杨桦林下的光照条件(即对红桧幼 树进行模拟遮光试验)来进一步探讨光对红松生长的生态意义,旨在为杨桦林的合理经 营及使其尽快恢复成阔叶红橙林提供理论依据. 收藕日期t199o年7月1日. 本蕾责任墒髯郭i

4、I燕. 104东北林业大学第19卷 1试验地点和研究方法 该项研究的工作地点在东北林业大学的凉水自然保护区(N47】O,50”,E12853, 2)和帽儿山实验林场(N45.2世一4525,.E127.30,一l2734,).前者是原始嗣叶红松 林的典型分布区l后者是其次生林区试验地分别设在凉水自然保护区的原始红梧林,次 生馅毕林和帽儿山林场的红松人工林内研究方案是首先进行林内生态因子观测和幼树 生长调查,然后针对发现的阿题进行对比分析和模拟遮光试验. 1.1生态环境观测和幼树生长调查 分别在瘪水自然保护区原始红橙林和扬桦林内使用sT,80型戡字照度计定光照 度l利用半导体点温计测定红松幼树体

5、温i又分别地表f0cm),5cm,l50cm三个层次 测定土壤含水量.在帽儿山实验林场的人工林内测定了具不同生长状况红松幼错的东, 西,南,北和上方五十方位的光照虞.在上述两地各林型内用无边界样囝法调查了红松 幼树的高生长.为了说明光照的能量关系,在帽儿山实验林场的人工林内选50个固定点, 同时测定整十生长季的光照和辐射和关系(共测268个点次).上述观和调查均在 1986-1988年内完成. 1.2曩拟遮光试验 在瘪水自然保护区的馅毕林内,对生长健壮的红松幼树用木板条做成五面遮荫的框 架进行遮光试验,以每隔5d测定的原始红松林内的光强为依据增减木板条.使杨棒林下 红松幼树各十方向的光强与原始

6、林内光强保持一致.最后测定被遮光幼树的生长情况.试 验分为全年遮光(1986年9月至1987年9月),生长季遮光(1987年5月至9月末),非 生长季遮光(1986年9月至1987年5月)和对照(不遮光)四种处理. 2.结果与分析 影响植物生长的主要生态因子是溢度,光照和水分.许多研究者通过原始红橙林与 馅毕林内光照1p4和水热条件嘲的对比研究,认为光是影响林下红松幼错生长的主要原 因.通过瘪水地区3a的林内外气象强子观溜基本上巴证明.在植物生长季节(59 月)原始虹橙林和杨毕林的空气温度,温度,降水,风速及土壤温度等强子都十分接近, 均不能柯成最捌虹松生长的条件.下面就其它因素进行分析. 2

7、.1幼树体沮和土囊水分 通过1987年7月1日一lOr;1原始林和馅毕林下每天?时和20时的幼树体温观溜 资料证明?在此两林分下无论是幼树茎还是叶的温度均无显着差异(P<5),说明两林 分下红梧幼树所处生境的温度影响效果相近似(见表1),生长速度的差异并非温度高低 所致. 第3期刘传照等林下光照条件与红松幼树生长的相关性研究105 寰1#下舡桩幼树的平均体曩(1987年7月llo日,?) 岜一以帖可毒性进行盏鼻量着性擅t,无论】?点还是2O点的叶?和薹?均无量着羞鼻. 1987年5月一9月份,对土壤含水量进行了涮定.结果表明.两林分下土壤含水量 无显着差别,只是扬棒林下地表水分在68月稍

8、膏,但这部分水不是分布在幼树根毛区I 另外就保水能力而言,扬棒林也远不及原始红橙林强.因此.壤始红松林下红检幼树生 长缓慢不可能是缺水的原因. 2.2光照与红投幼树生长 由凉水原始红松林和扬棒林内光 照强度的观涮证明,在1a中,扬棒林 内光照强度明显高于原始红松林,尤 其在非生长季(前一年1O月至第二年 5月)更是如此.由物侯观测分析可 知,造成这种现象的主要原因是扬棒 林的秋季落叶特性和原始红松林终年 郁闭的结果.那么这种光照差异是否 是构成红松幼树生长快慢的直接原因 呢?由两林分下589株幼树的高生长 调查发现,红松幼树以生长在扬棒林 下者为佳(见图1),当年高生长与幼 嗣条件下的对比观方

9、法进一步 分析.图2是帽儿山实验林:蕲红松人工林 下红松幼树(18年生)的当年高生长与其 上方光照的关系曲线.结果表明在同一林 分内,其它环境条件完全一致的情况下,红 钕幼树无论是当年高生长还是最近5a高 生长均随光照增强而增大t而且这种正相 关在杨桦林下表现的更为明显,二者近乎 表现出线性相关(见图3).这一事实告诉 我们,对于生长在林下的红钕幼树来说它 对光照条件的要求比其它任何生态因子都 具有更大的依较性.据此,人为降低杨桦 林下的光照条件来观察对红松幼树生长的 影喃. 2.3遮光效果 1986年5月在凉水将杨桦林下1O株红松幼树(16年生)进行遮光试验,遮光的前 一 年幼树平均高生长为

10、6.99m,遮光5个月后(秋季)调查该l0株幼树平均当年高生 长为4.98?,前后2a高生长相差2.01?.如果这2a气候因子无显着差异,那么正是 遮光降低了红松幼树的高生长.为进一步证实这种假设,于1987年在同样的林分内采用 平行对比的方法,随机将3O株幼树遮光,并在每株附近选一株与此年龄和高度相近的幼 树做对比.结果被遮光幼树与本身前1a相比较,高生长平均减少1I与周哥对照相 比较减少了3而做为对照的幼树前后 2a的高生长相同(见表2).如果减去对1I疆 幼树较高可能生长较快而产生的系统误差 14,那么遮光仍然使幼树当年高生长降 低了23.由于对照幼树前后2a高生长 比值为1?1,可以认

11、为生长季遮光影响了 红松幼树的高生长.那么非生长季如何呢? 为此,把试验扩展.对杨桦林下红松 幼树分别全年遮光,非生季遮光,生长季 遮光和对照四种处理进行试验.结果表明: 不tlz生长季遮光>生长季遮光>对 照(见表3,4).至此本试验给出了扬桦林下较充足的光照条件是红桧幼树迅速生长的主 要原因t光照条件对红松幼树生长的影响作用不仅在生长季,而且也在于非生长季,且 后者比前者的影响效果更显着.同时也说明原始红橙林下低光照对红桧幼树馒生的影响 作用,要促进幼树生长,必须改善光照条件. 寰3光曩糸件与虹桎幼村的根警生长量(?) ?代寰以蛎可靠性t两样奉平均敦之问差异量着. 2.?光照蟊

12、度与辐射的关系 为说明光照的能量关系,测定了整个生长季内光照强度(h)和辐射(xJ/m mln),证明了林下辐射(y)与光照强度(x)之间的线性关系,得到二者间回归方程为 Y=0.9597+0.068IX,一0.95.这无疑指出低光照不仅在植物光合作用和光形态建成 方面使红橙幼树物质生长量和光反应速率下降,而且也说明低光照使红松幼树获得的能 量不足,不利于吸收,蒸腾和生化反应的进程. 3结论 3.1生长在林下的红松幼树对光照条件的依赖性比其它任何生态因子都大,在环境条 件一致的情况下,人为降低光照使红松幼树生长骤然减慢,按遮光影响红松幼树根,茎 生长的大小顺序排列为全年遮光>非生长季遮光

13、>生长季遮光>对照(不遮光).光照条 件对红橙幼树生长的影响不仅在于生长季,而且也在于非生长季,且后者比前者更显着. 3.2红橙是具有一定耐荫性的树种,但随上方光照的增强其生长量增大,这种正相关 性在杨桦林下表现的更为明显,二者近乎表现为线性相关.红松幼树的高生长随株高和 1O8东北林业大学第19卷 年龄的增大需光量逐渐增强.目此,在经营红松人工林和杨拌林时应适时透光抚育t逐 渐增大琉使强度,以满足红松幼树迅速生长所必需的光照条件. 3.1本文的研究巳证明秋季落叶使林下在非生长季的光照增强,进而促进了林下红 桧幼树的生长.目此,本研究为阀叶林下发晨红松和落叶松人工林伐前红松更新提供

14、了 理论依据. 参考文献 柏持厢.事菀垒.拓棒幸l下的生境件与虹橙天蘸更Ii的研兜.东北林业大学t1987t18(1)22-一28 事俄精,糠立英等.幸n缸橙幼_时量,?贮蠢与分配对生长的效应研究-生亳擎杂志,1987,(5)?2l一28 事位精.刘持黑等.林噩下缸橙幼_时叶擐童古量与生长关j;的研究-东北林业大学?1990t18(2) 事文华.几种裤蕾下的光黑羞件盈其对幼胃生长曲髟响-林生科学,198st9(1)31o_319 事量主.柏庆皇.虹橙人工#的生长与抚育中臣林生科学,1976,(2)t3948 CORRELA?ryOFTHEGROWTHOFYOUNGKOREAN PINEANDT

15、HECONDIONINTHEFOREST uuCuanzhaoU3unqingJinKulgang nf咖e-?Fe/tryUalve/W) Thecorrektivit,/ofthegrowofyoungkoreanpine(bm?s)andtheconditionof U曲tinthefore;wasstudiedforthreeyeafsh1birchpoplarforestinLiangshuiExperimental ForestFarmattachedtoNor吐lea吐ForestryUniversitysce1986.Thegrowingspeedofyoung k?mpine

16、wthvesgated,andtheoguecoveringexperimentswerealsocarriedout.The results曲awthatthegrOWofyoungkotmpinejscloserelatedtotheconditionsof1蛐tinthe foreat.ThegroWofyoungkoreanpiI1ehaverooerellanceon1tthananyotherecoingic factors.,Thegrowing印eedofyoungkoreanpinebecmnesobviouslyslowwhenthellluminanceis reduce

17、dwiththeotherfactorsunchanged.Theconditionsof1曲taffectthegrowthofyoungkore= 舶pimnotontyingrowing?ason,butalsoindiBseas0n?Comparingtogrowings8soD, theaffectionindish.wingssonbmoresignificant.Withthegrowingofyoungkoreanpinethe neoe日it,/oflight.ncr?sesprogressively-Itisconcludedthatthischaracterofyou.gkoreanpine 曲?ldhaaccordedinmanagingartificialkoreanpineforestandpot-birchsecondaryfort reproductlngimmediately,increasingtheintensityofcanopy-openingoperationprogressivelyin ordertonlakeuDwi血theneedof也egrovtlofyoungkoreanpine? D?cripl0:Poplar-birchforestIConditionof1i曲t;Youngkoreanpir;Growth