甘肃小陇山林区5种引进树种生态适应性评价.pdf

Vol. 37 No. 8 Aug. 2017第 37 卷 第 8 期 2017 年 8 月 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 Journal of Central South University of Forestry 2. Xiaolongshan Research Institute of Forestry of Gansu Province, Key Laboratory for Oak Secondary Forest Ecosystem of Gansu Province, Tianshui 741020, Gansu, China)Abstract: By using the analytic hierarchy process (AHP) construct the includes a target layer, 3 (growth adaptability, resistance, ornamental) criterion layer, 11 (average tree height, diameter at breast height, average survival rate, growth, reproduction ability, the incidence of plant diseases and insect pests, stem tip rate, type, color, crown, and frostbite rate) adaptability evaluation system index layer, and comparing with the native artificial forest tree species, which belong to the same age, the ecological adaptability evaluation of 5 species: Larix kaempferi (Lamb) Carr, Picea abies, Pseudo tsuga menziesii, Pinus rigida, Phellodendron amurense introduced in 70-80s of the 20th century were studied in Xiaolongshan forest area in Gansu province, China. The results showed that the composite indexes of Larix kaempferi (Lamb) Carr, Picea abies were the highest, with value of 0.95 and 0.93 respectively, the level of ecological adaptability were Ⅰ . The composite index of Phellodendron amurense Rupr. was 0.70, had Ⅱ level of ecological adaptability. The composite indexes of Pseudo tsuga menziesii and Pinus rigida Mill were the lowest, with value of 0.66 and 0.62 respectively, ecological adaptability were Ⅲ level. The evaluation results can provide a scientific basis for demonstration and extension of introduced tree species in Xiaolongshan forest area. Keywords: Xiaolongshan forest area; introduced tree species; ecological adaptability evaluation; analytic hierarchy process李录林，等：甘肃小陇山林区 5 种引进树种生态适应性评价30第 8 期及环境的复杂性，可选择的评价指标较多，而且有些指标难以量化，因此，急需建立相应的评价指标体系。

当前，在国内主要的评价方法有回归分析法、层次分析法、主成分分析法、模糊数学法、综合评价法等[4-8]，但生态功能性和生态适应性并重的综合评价更科学合理[9]本研究用层次分析法（AHP）构建了评价体系，对小陇山林区20 世纪 70―90 年代引种栽培的日本落叶松 Larix kaempferi (Lamb) Carr、欧洲云杉 Picea abies、美国花旗松 Pseudo tsuga menziesii、美国刚松 Pinus rigida Mill. 和黄菠萝 Phellodendron amurense Rupr.（学名黄檗）等 5 个树种的生态适应性进行了评价，可为小陇山林区开展引进树种的栽培管理和示范推广提供科学依据1 研究区自然概况研究地设置在小陇山林区的沙坝云杉 / 落叶松国家良种基地，地处 105°51′ ～ 105°54′N，34°07′～ 34°10′E，为秦岭西段，海拔 1 560 ～ 2 019 m，属大陆性季风气候温带湿润区， 年均气温为7.2 ℃，极端最高气温达 32 ℃，极端最低气温为 -27 ℃，≥ 10 ℃的有效积温 2 480 ℃，无霜期 154 ～ 185 d，年均降水量 460 ～ 800 mm，丰年降水量可达到 1 012.2 mm，主要分布在 7―9 月份，一般夏、秋季降水量占全年降水量的 70% ～ 80%，年蒸发量 989 ～ 1 658 mm，平均相对湿度 78%，平均年日照时数 1 553 h，气候特点为：气候温暖，雨量充沛，冬无严寒，夏无酷暑，春季气温回升快，常有倒春寒和春旱发生。

土壤为棕色森林土，有机质含量在 1.71% ～ 5.35% 之间，pH 值在 6.4 ～8.4 之间，土层厚度 30 ～ 50 cm，土壤肥力较高森林资源丰富，主要是以栎类为主要建群树种的天然次生林2 材料与方法2.1 研究材料研究材料为由中国林科院在 20 世纪 70―80年代从日本、德国、美国、中国东北等原产地购进种子、在小陇山林区播种育的苗，选择合格苗木植苗造林5 个树种的具体引种情况如表1 所示表 1 引进树种生长环境的基本情况 Table 1 The basic situation of growing environment of introduced tree species树种原产地引种地地区海拔 /m年均温 度 /℃年均降水 量 /mm土壤 pH 值海拔 /m年均温 度 /℃年均降水 量 /mm土壤 pH 值引种时间初植密度 /( 株·hm-2)欧洲云杉欧洲北部及中部900~1 5004~12500~1 0004.9~6.5700~2 0007~12600~8006.4~8.41 9834 950日本落叶松日本900~2 5002.5~12500~1 4006.0~8.5700~2 0007~12600~8006.4~8.41 9754 200刚松美国东部600~1 6006~17940~1 4204.5~7.5700~2 0007~12600~8006.4~8.41 9953 300花旗松美国太平洋沿岸300~2 2007~13950~1 9505.0~5.5700~2 0007~12600~8006.4~8.41 9843 900黄菠萝中国东北500~2 2004~9.5450~6505.5~8.5700~2 0007~12600~8006.4~8.41 9814 5002.2 研究方法2.2.1 数据调查采用样地调查法调查 5 个引进树种的各项生长指标。

分别在 5 个引进树种林分的代表地段设置 1 块面积为 20 m×20 m 的样地调查林木的生长适应性：保存率（保存株数占定植株数的百分比）、胸径（cm）、树高（m）、冠幅（m），长势（有无天然更新、树叶鲜艳度、有无发黄、落叶现象） 和繁殖能力 （开花结果和果实的成熟情况）及其抗逆性（病虫害发生的株数和种类，当年越冬死亡数、冻害数、干梢数）和观赏性（色彩、冠型、花果等）以乡土树种油松 Pinus tabuliformis Carrière、紫果云杉 Picea purpurea Mast、川黄檗 Phellodendron chinense 为对照，乡土树种油松、紫果云杉、川黄檗的胸径、树高采用二类调查数据 2.2.2 评价方法用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称 AHP）构建评价体系评价体系包括目标层（A）、准则层（B）和指标层（C），其中目标层为树种综合评价指标；准则层包括生长适应性（B1）、抗逆性（B2）、观赏性（B3）等 3 个准则指标，生长适应性指标层包括平均树高（C1）、平均胸径（C2）、保存率（C3）、长势（C4）、繁殖能力（C5）等 5 个准则；抗逆性指标层包括病虫害发生率（C6）、干梢率（C7）、冻伤率（C8）等 3 个准则；观赏性指标层包括色彩（C9）、冠型（C10）、花果（C11）等 3 个指标。

各项指标值的计算采用定性与定量相结合的方法定量指标 C1和 C2以本地同属、同龄乡土31第 37 卷中 南 林 业 科 技 大 学 学 报树种人工林平均树高、 平均胸径作为对照：花旗松、刚松、日本落叶松以同属乡土树种油松为对照，欧洲云杉以紫国云杉为对照，而黄菠萝以川黄檗为对照，对照的方法用百分比计算，大于等于 100为优，99 ～ 85 为良，84 ～ 70 为中，小于 70 为差； C3、C6、C7、C8采用实测值；C4、C5、C9、C10、C11等定性指标通过咨询调查问卷专家咨询，对树种各指标因子的打分赋值，利用公式（1）对打分结果进行标准化 Kij=Xij/Xj(max) （1）式（1）中：Kij表示各树种各指标因子得分数据标准化后的结果；Xij表示各树种各指标因子得分； Xj(max)表示某项指标因子的最大得分值数据标准化后利用公式（2）计算出各树种的综合指数 Y=ΣXi×Ai （2）式（2）中：Xi表示各指标因子得分；Ai表示各指标因子对应的权重系数；Y 为综合指数。

按照田广红等[15]对珠海淇澳岛红树林引进树种的适应性评价指标层划分方法，将指标层分为优、 良、 中、 差4个标准， 并分别赋值为3、 2、 1、 0；目标层分为Ⅰ级（适应性强），综合指数≥ 0.80；Ⅱ级（较适应），综合指数 0.79 ～ 0.70；Ⅲ级（一般适应），综合指数 0.69 ～ 0.51；Ⅳ级（不适应），综合指数≤ 0.50 等 4 个等级引进树种适应性评价分级标准见表 2表 2 引进树种适应性评价体系分级标准 Table 2 The grading standards of ecological adaptability evaluation system of introduced tree species目标层准则层权重指标层权重权重 系数分级 ( 分值 )优 (3)良 (2)中 (1)差 (0)引进 树种 适应 性生长 适应性 (B1)0.582平均树高 (C1)0.290.169迅速较好一般缓慢平均胸径 (C2)0.240.140迅速较。