融安茶科植物主要建群种生态分布和造林布局探析

融安茶科植物主要建群种生态分布和造林布局探析

 

摘 要：目前，对茶科植物一些种类的栽培、加工和利用取得了一定进展，相关研究成果也有报道。本研究采用点面结合、天然林与人工林结合的方法，对融安县茶科植物主要建群种生长、经营情况进行调查，分析当地自然地理条件、人们的干预措施，找出问题与不足。从生态环境、生态特性和生物学特性，分析建群种生态适应性和不同要求，找出对树木生长影响主要因素和存在问题，从生态、经济、生物多样性等多方面发展茶料植物建群种，提出提高经营效益的对策。研究成果对茶科植物种植与经营发展具有一定指导意义。

 

以融安县茶科植物主要建群种为调查对象，研究探讨在这个区域茶科植物主要建群种生长发育过程的状况和地理自然影响因素。以此为依据，提出遵循茶科植物建群种的生态特性、生物学特性、适应其生长发育过程对水分、土壤营养元素的需求。通过造林规划布局，适地适树，从粗放经营转变为精细经营，从而达到速生、高效、优质发展。

 

1 茶科植物地理分布与温度的关系

 

茶科植物主要建群种生长在热带、亚热带，是具有极高使用价值、观赏价值和市场价值的树种。全世界茶科植物计有 24 属约 500 种，我国有 15 属 190 余种。茶科植物地理分布主要受温度制约，主产地区是长江流域以南。其中的茶属植物对温度适应性较广，华东、华中、华南及西南均有主产区，北至山东东南、西藏（察隅）等温度较低地区也有茶属树种引种栽培。木荷属的木荷多分布于广西、广东、云南、贵州、四川等华南偏南地区。不同种类对温度变化适应性和要求不同，导致地理分布的差异性。融安县境，从北纬 24°46′~25°34′的南北走向，长 89 km，东西宽 44.5 km。从北到南地形地貌似腿状展开，东北部、西部是中低山和丘陵，海拔高度较高，年均气温 18~18.5 ℃。中部和北部部分地区属融江河谷低山缓坡地貌，土丘为主，海拔 500 m以下，年均气温 18.5~19℃。南部分布于融江沿岸及其次一级河流沿岸，低丘、平原，地势平坦，年气温 19.5℃。全县南北气温总体符合茶科植物建群种适生要求。

 

日照是气候环境要素之一，对林木生长发育有一定的影响。该县年均日照时数 1 426.0 h，日照百分率32%，季节变化是夏秋多、冬春少。地域分布是南部多、北部少。日照时数多少与强弱，太阳辐射的形态、时间，一定程度影响和制约各个地貌地形类型气温高低及植物的光合作用。直射光或漫射光对茶科植物各个建群种都有不同要求和适应性，产生不同的生态作用。山茶花稍耐荫，油茶虽喜光，但幼龄时却耐荫；木荷喜光，但在杉、松等阳性树种混交林中，木荷多在第二层林冠，是群落主要树种之一。油茶随着树木长大，需要的阳光增多，如光照在生长发育全过程没有充分满足，油茶只长树干、树枝、树叶，开花、坐果很少，茶油产量低下。融安南部低丘、平原区，东南部岩溶石山区，日照时间长，直射光强烈，日照与温度制约油茶树生长发育。油茶对气候环境要求是温暖，光照充足但不很强烈，幼时耐荫，随着树木长大需光不断增加。在背风山腹山脚，湿润环境生长发育正常。茶树比油菜树稍耐寒，最适气温20~30 ℃，最低温度不低于 -12~-18 ℃。融安历年没有出现如此低温，以温度这一气候生态要素，融安北部地区是适宜区，南部、东南部是小范围种植区。

 

2 茶科植物建群种分布与水分的关系

 

在较大的地理空间范围内，森林分布同降水联系比较密切。油茶是茶科茶属中的小乔木树种，它与同科同属多个建群种生活习性相同，在水分充足环境中才能使新陈代谢顺利进行。有研究认为，“油茶树是一种耐旱、耐瘠，适应性强的灌木或小乔木”，实际情况并非如此。油茶花果同期，从开花到结实需 12 个月，消耗大量水分、养分。因此，油茶生态需求首先是湿润的气候环境，要求年降雨量 1 000 mm 以上，且分布均匀。油茶树吸收的水分主要来自土壤，土壤水分的不断补充主要靠降水。生长期内的降水量与树木直径生长成正比。当年的高生长不仅受高生长期内降水量的影响，同上一年度降水情况，如降水量、分配等都有密切联系。降水对树木生长的效果，还取决于降水强度与持续时间。融安南部、东南部地区是全县降雨量最少地区。雨季旱季雨量相差大，全年降雨量 1 500 mm 以下，春、夏两季雨量占全年雨量 76%，秋冬两季仅占 24%。南部、东南部常出现旱灾，导致农、林生产误了农时，受到损失。在山区、林区，除了自然降雨，气态、固态降水也是植物需要的水分重要来源之一。在融安北部和中部一些高低山、高丘山区，一年四季半数以上天数的早、晚，云雾缭绕，雨云飘游，水汽、露珠润湿草木。雨凇、雾凇融化后补充土壤水分，增加空气湿度。据资料，这部分降水相当于总降水量的 9%。在多云雾山区，针叶树、阔叶树孤立木或林缘木的树冠下，降水总量比空旷地上多。由云雾凝结形成的降水量约占当地降水量 40%，雾、露在增加水分方面发挥明显积极作用。融安中部、南部、东南部自然降雨少。季节变化大，雾、露少有出现，或有也持续时间不长，固态、气态降水比北部高低山丘陵区明显少。茶科植物建群种主导功能或主要产品多是花、果、叶或花与树干并用，水分是这些器官组织极重要组成部分。融安县油茶产量北部 4 个乡镇一般产茶油丰年 150 kg/hm2以上，歉年 45~60 kg/hm2。而南部浮石、大良、潭头和东南部沙子、东起、桥板乡镇茶油总体产量在 30~60 kg/hm2低水平区域。茶油产量低，一是资金、科技、劳力投入少；二是不注重选择造林地；三是南部、东南部气候与土壤某些生态要素不符合油茶树生长发育要求，是一个重要影响因素。浮石、大良、潭头 3 个乡镇低产油茶林通过改造，林相与产油量有所改观。

 

 

茶树、山茶花、云南山茶，在人工栽培的茶园、花苗园圃，经营管理第一要务是勤浇水，单靠自然降水远远不够，人工补充才能保证茶树和花木生长发育所需水分。融安红茶沟森林公园紧靠融江河谷喇叭口，南来的暖湿气流沿河谷而上到此受阻，停留在河谷一带，带来充足水分，红茶沟因此水汽充沛。从山脚到海拔500~700 m，山茶花艳丽，茶树枝繁叶茂，绿叶葱葱。与红茶沟背向的南坡，山茶花大多退色，树木矮小，花稀色淡，茶树生长也不如北坡红茶沟。融安东南部、南部毗连的东起、沙子、桥板、大良 4 个乡镇，岩溶石山缺水干燥、土壤贫瘠的较大范围，大部分土地不适合茶科植物生长。但在东起、大良与沙子交界的白云岭———四盘岭山脉，形如城墙，延伸约 30 km，主峰白云岭海拔875.4 m。自东北沿西南走向，有一个近百公顷面积的小环境，空气湿度大，土壤水肥含量高，土层深厚。7 户农民贷款营造的杉木人工林高、径生长量达到丰产林指标。同一山脉山腰、山脚地带的天然阔叶混交林木荷为其中的建群种之一，树势挺拔，枝叶繁茂。西南面是岩溶石山或荒坡草地，土地较浅薄、干旱、石砾多，有天然茶树和其他灌木，大多生长矮小。木荷散生木生长也不如东北面的茂盛。

 

3 茶科植物建群种分布与土壤基质及其养分的关系

 

土壤是森林植物生长发育的基础与无机环境，在自然条件下，各种树木植物对土壤生境的要求与适应性不同。茶科植物各个种类对土壤基质、结构、养分含量的要求有所不同。土壤基质等各个因子对茶科植物生长发育各个阶段的影响与制约作用各有差异。融安县内地质的发生与变化，形成多种母质并发育形成多种土壤属、种。该县自然土壤（主要指林地、牧地、荒地土壤） 分为 9 属 18 种，垂直分布于海拔 500~1 000 m以内，主要为黄红壤，海拔 500 m 以下为红壤，红壤包含多个土种。红壤土属总的特征是质地黏重、结构差，有机质层薄，自然肥力低。县境东、中部 2 个乡镇沙岩丘陵山坡，分布砂岩红壤。由于地处较陡峭 （大于25°）坡地，易水土流失，土壤砂质重，蓄水保肥力较差，自然肥力较低。北部板榄、中部长安、南部潭头 3 个乡镇的页岩丘陵坡上，分布页岩红壤，该土种经开垦种植农作物后成为红黏土，质地为黏壤质，结构紧实，干时成硬块，雨时成烂泥；土壤结构不利于水、气流通，蓄水排水性能差，水分蓄存得少。东南、南部地区浮石、东起、大良、潭头 4 个乡镇硅质页岩低丘、平原以硅质页岩红壤为主。该土种含硅砾石多，土壤“骨”多“肉”少，有机质养分匮乏，土壤肥力低，含水量也少。东南部和南部地区，广泛分布石灰岩发育形成的棕色石灰土和石灰土，块状结构，黏壤质，结构紧实，根粗少，钙营养居首位，自然肥力低。自然土壤中，砂页岩发育形成的砂页岩红壤面积最大，广泛分布，13.4 万 hm2，占自然土的 55.03%[1]。北部和中部部分低山丘陵大面积分布，砂页岩成土母质，薄、中、厚腐殖质层砂页岩红壤分别分布于低山丘陵的山脊上部、山腰中部和山脚腹地。块状结构，砂壤质，透气保水保肥能力强，自然肥高，土壤深厚疏松。油茶喜好砂页岩红壤，该土种分布区成为油茶分布和栽植重点区。从土壤基质、结构、水肥含量等因子评价，页岩、砂岩、硅质页岩形成的红壤及棕色石灰土、石灰土，其生境各种营养元素，对于油茶和多种茶科植物生长不相适宜。从土壤 p H 值衡量，茶树生长对这一土壤因素酸碱度要求严格，p H 值在 4.0~6.5 之间，以 p H 值 5~6 最为适宜。石灰土或近中性、碱性土不能栽培。茶树似娇而不娇，对土壤肥力、质地要求不严，然而重黏土、粗砂土水、气不通畅，气、热、水、肥欠缺，茶科植物在此环境下生长不良，枝、叶萎缩细小。在融安重黏土、粗砂土区域，茶树、山茶花、云南山茶普遍生长不良。油茶在融安栽培虽有 300 余年历史，除了经营粗放人为的因素外，多个区域土壤生境不适应油茶生态习性，制约油茶产量。木荷在融安多为天然林，在松荷、杉荷或落叶常绿阔叶树混交林中，虽然处于第二层冠，但也是群落主要树种之一。深厚肥沃土壤中长势良好，南部地区东起乡四盘岭小环境，土质好、空气湿润，木荷为主要建群种的小块状阔叶树混交林也长势葱郁。茶科植物主要建群种生态习性及其主导功能分类统计见表 1。

 

 

4 造林布局

 

4.1 油茶

 

油茶是茶科植物多功能、经营周期长的树种之一。联合国粮农组织把茶油列入健身食用油之一，力推各国食用，且广泛用于工业原料。茶花是优良蜜源花。茶叶厚革质，是防火林带种植的最佳树种之一。油茶树适生气温环境是 14~21 ℃，最低月平均温不低于 0 ℃。融安年均气温和最冷月气温都在油茶的温度适应范围，年降雨总量充沛。北部和中部低山丘陵区是油茶发展重点区，中部地区是油茶发展一般区域。选择适宜造林地适当发展。南部低丘平原、土丘缓坡，东南部岩溶石山基本不适合油茶规模发展。从日照、土壤基质、土壤结构、土壤肥力等生态因素，北部地区具有油茶林生长发育所要求的生态环境。东南、南部地区尤以土壤生境较差，不具备油茶发展所需的生境条件。无论重点区、一般区，造林地选择都应严格按照油茶树生态环境要求，从小环境的地形地势、坡向坡位、土壤基质、土壤结构、松紧状况、水肥含量、p H 值以及植被长势等，考量与评定造林地的选择标准。

 

4.2 茶树

 

茶树嫩叶及幼芽经加工制成的各种低、中、高档茶叶为日常优良饮料，其有效成分具多种药效及营养价值，普遍为人们所爱好，也形成多年传承的中国传统茶文化。茶叶是中国传统的出口商品，在国际市场享有较高声誉。茶籽榨油供食用及工业原料，根入药。在融安，茶树是以自然分布居多，板榄北部的一个村就以种植茶叶为主要产业。融安、融水、三江 3 县居民喜欢吃“油茶”，所用茶叶是粗制的。茶树适生于多云雾的山区缓坡地、冲槽地。自然生长的茶树融安南北地区都有，长势、茶叶产量、品质都有所不同，南部地区品种茶树要求温度不低于 -6℃，最适平均温度 20~30 ℃，相对湿度 80%以上。根据茶树生长现状和经营实践，融安茶树造林、经营布局，依据条件是：北部、中部低山高丘地形地貌，背风坡向、山腰、山脚、洼地和冲槽处坡度缓和，既开阳又不是长时间的强日照；太阳漫射光照适中，空气湿润，土壤水肥含量丰富，疏松深厚；以砂页岩母质为主，中部的砂岩红壤、页岩红壤、南部硅砾质红壤及东南部钙质棕色石灰土、石灰土不宜发展茶树。

 

4.3 山茶花和云南山茶

 

山茶花和云南山茶均为名花，国内外享有很高声誉。布置或栽植庭园、会场、单位和居民小区。花瓣艳丽，格外醒目。山茶花优良变种、变型及品种在 3 000种以上，云南山茶栽培品种近百种。山茶花和云南山茶花色鲜艳，山茶花花大，花色白、红、紫，有单瓣、重瓣，花期 1－4 月。云南山茶花大，浅红色至紫红色，多为重瓣，甚为艳丽。在原产地早花、中花、晚花种植期先后分别是 12 月下旬－翌年 2 月上旬、1 月上旬－3 月上旬、2 月中旬－4 月上旬，种植期长，观花期也长。山茶花和云南山茶均为世界享有盛名的观花树种之一，常出口外销。2 种花树为小乔木或灌木，经营方式不是造林，而是繁育花苗供市场需求，多用靠接法繁殖。2 种花树幼苗培育按照园艺技术和手段，精细经营管理，适时供应水、肥、光、热，以满足苗木的需求，促进花苗生长。

 

4.4 木荷

 

常绿乔木，有多项特性或优点：高大挺直，高达 30m，胸径 1 m；速生，树冠浓密，绿荫如盖；花白色，芳香；树皮可提取药物，可供观赏。木荷多种性能，含多种物质。长期以来人们多注重木荷主干木材的利用与研究。树皮含有化学物质，花色艳丽，具有芳香等多种功能，少有研究和利用。木荷的生长环境和反馈于环境的物质都不可忽略。森林是一个生物与环境的整体系统，森林植物与环境关系密切，彼此协调。任何一种乔木，乔木层的养分元素，通过凋落物和大气降雨淋洗，到达林地，水分输送归还到土壤中，补充土壤养分的不足[2]。木荷枝叶、花、果每年输送到林地土壤的有机养分十分丰富。森林地区增加自然降雨，林木和其他固体凝结的气态、固态降雨融化后成为空气中的雨水。木荷与马尾松、杉木构成的针阔混交林或与其他阔叶树构成混交林，不仅增加空气、土壤含水量，而且木荷乔木层反馈土壤的营养元素随之增加。木荷造林不仅可选择生态条件优良环境，在某些生态因素欠缺的土地也可人工造林。加强人工投入的经营管理，发挥木荷乔木层生态、生物作用。利用荒山荒地造林，培育用材林。在防护林、公益林、生态林中均可大量应用木荷，工矿企业、城乡大道、国家公园、风景名胜，都适宜种植木荷。其功效一是庇荫空气凉爽，二是观赏，三是改善林下空气和土壤生态因子。

 

5 结语

 

5.1 树木、植物与环境组成森林生态系统整体，彼此密切联系，相互协调

 

茶科植物建群种不论是自然林、人工林，它们的存在与发展都是适应、选择的结果。前者是自然选择，后者是人工选择。不论哪种选择，关键是适应，“物竞天择，适者生存”。自然界没有孤立存在的生态因子，或者单一因子的生态环境。光、热、水、气、矿质营养总是共存，相互影响，起着综合性的生态作用。在某个坡向、坡位或小的地域，某个生态因子不同或变化，这个地域范围生态环境也随着变化。

 

5.2 水分是构成茶科植物体的无机成分之一，从生活细胞的原生质到树木种子，都含有不同分量的水分

 

根、茎等顶端生长旺盛部分，水分约占其鲜重的90%，树干水分含量也占其重量的 50%左右。树木的生命活动要在有水分条件下进行光合作用、水解作用，土壤中养分的吸收运转和利用都离不开水分。水分在森林的环境因子中占有极重要的地位。融安北、南、东南不同区域，虽然年降雨总量充沛，然而南部、东南部春夏与秋冬雨水分布差异悬殊，常常发生旱灾。云雾、露水、雾霜甚少，气态水、固态水甚少，荒地、林地、牧地土壤蓄水能力低下，空间和土壤秋冬季水分匮乏，严重影响和制约树木生长及花、叶、果产量。

 

5.3 土壤是森林植物生长的基础

 

植物生命过程所需要的水分和营养元素，均通过根系从土壤中吸收。土壤中应有适量水分、养分、空气和温度，林木才能繁茂地生长。同时，森林植物创造、积累的物质营养元素通过反馈土壤，增加与补充土地肥力。对于森林植物而言，肥沃的土壤应是同时满足森林植物对水、肥、气、热的要求。当然树木不同生态习性，在生长发育不同时段和季节，对这些生态因子要求程度会有所不同。如果达不到要求，必然影响到树木的生长。茶科植物建群种需要的土壤生境，在块状结构、p H值微酸性、质地疏松，水分、养分保持能力强的砂页岩红壤，油茶等多个树种生长旺盛，花多果硕，其余几种土壤长势较差。

 

5.4 融安茶科植物建群种生态习性相同或相近，主导功能或产品不同

 

各树种都有 2 种以上功能或产品。茶科植物建群种的推广造林，无疑将促进融安林业产业、生态建设发展，增加和丰富林区森林资源，推动林区经济可持续发展。由于经营历史习惯，经济、技术、信息等原因，茶科植物主要建群种形成规模的造林经营还没有多树种、多功能有机结合，没有与当地经济发展衔接起来。当前，应该开阔思路，扩大珍贵树种造林是林业面临的挑战。针对不同树种区别对待、分类指导，实现茶科植物各树种不同的功能目标是下一步工作的重点。