美国林务员协会摘录
作者:迈克尔·泰勒(惠好公司);黛安·L·哈斯(森林工程、资源与管理系);罗宾·L·罗斯(森林工程、资源与管理系)

在喀斯喀特山脉山脊附近恶劣的高海拔地区进行重新造林可能颇具挑战,这是由于持续的积雪和极端的气候差异。为帮助找到应对这一挑战的解决方案,研究人员在亚基马部落的两个地区,针对花旗松和西部落叶松两个树种,就三个秋季种植日期对树木保护罩的使用情况展开了调查。

华盛顿州喀斯喀特山脉东部的高海拔地区春季适宜种植的时间较短,随后生长季节也较短。此外,土壤湿度、温度、相对湿度和太阳辐射的快速变化,使得这些地区的人工林建立比低海拔地区更具挑战性。这些地区的大部分土壤水分来自融雪,从春季到秋季几乎没有额外的降水。冬季,积雪为地面和幼苗隔绝了不断变化且可能致命的温度与风;但一旦积雪融化,幼苗的生长环境就会迅速从湿冷转变为干热。

高海拔地区可能要到晚春才能进行种植,因为持续的积雪阻碍了进入。当场地可以进入时,土壤水分可能已降至不可接受的低水平。融雪和夏季干旱之间的短暂窗口期使得人工林的成败界限非常狭窄。秋季种植是一种潜在的替代方案,因为此时道路无雪,场地便于种植。然而,关于高海拔地区秋季种植的数据非常少。

秋季种植相关的固有风险需要仔细考虑当地条件。树木保护罩可以通过限制可能导致脱水损伤的紫外线强度,提高恶劣高海拔地区幼苗的存活率。此外,树木保护罩可能会增加二氧化碳浓度、温度和相对湿度,并保护幼苗免受动物啃食。

使用树木保护罩的管理考量包括购买和组装成本。增加的成本可能会被提高的存活率所抵消,从而减少在竞争性植被形成后后期重新种植的需求。本研究的目的是量化花旗松的田间表现受种植日期、树木保护罩和环境条件的影响。

环境测量

在每个场地安装了HOBO微型气象站,以监测空气温度、相对湿度、15厘米深度的土壤温度以及10厘米和20厘米深度的土壤湿度。测量时间为2005年8月至2006年9月,每六小时一次。

结果:环境条件

每个秋季种植日期的土壤温度均高于5°C(这是根系生长的关键温度),直到第三次种植日期后不到一周,温度降至5°C以下,并一直保持到2006年5月。西部落叶松场地的土壤含水量在第一个种植日期为10%,但在10月的种植日期增加到近20%。

在花旗松场地,所有三个秋季种植日期根区的土壤含水量为11%至12%,分别在三个秋季种植日期后五天才开始增加。两个场地的土壤含水量均在2006年5月达到峰值,但随后迅速下降。

每个场地的空气温度遵循与土壤温度相似的季节模式。

结论:

对于两个树种,经过一个生长季节后,树木保护罩内的幼苗存活率均高于未受保护的幼苗,尽管积雪压碎造成的损伤有所增加。西部落叶松场地的体积土壤含水量在第一和第二个种植日期之间从10%增加到17%,导致种植日期对西部落叶松存活率没有影响。然而,在花旗松场地,所有秋季种植日期的土壤含水量均低于12%,导致第一个种植日期种植的所有幼苗存活率仅为2%。这些结果表明,种植时的土壤水分以及种植后降水的开始至关重要。在恶劣的高海拔地区使用树木保护罩可能会提高幼苗存活率,但会因积雪压碎而增加幼苗受损的可能性。

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