两种培育模式下闽楠生长及生物量研究

陈庆忠

（福建省宁化国有林场 福建宁化 365407）

闽楠（Phoebe bournei）属樟科阔叶树种，是福建省优良乡土阔叶树种和珍贵用材树种，也是国家列入重点保护野生植物名录的二级 保护树种。树干纹理通直、木材结构紧密，呈淡黄褐色，有香气、耐腐、不易变形和开裂，是建筑、造船、高级家具的理想用材[1]。当前，市场上闽楠木材价格持续升高，导致闽楠野生资源过度利用，而人工造林少，加之闽楠生长缓慢，使得闽楠资源近于枯竭[2]。由于闽楠成材时间较长、经营效果不佳等原因，多年来人工造林发展缓慢[3]。近年来，闽楠人工林高效培育日益受到关注。通常认为闽楠是阴性树种，但吴载璋和陈绍栓[4]研究表明，楠木幼树能耐一定的阴蔽，随林龄增加，需光量逐渐增强，成林在全光照条件生长良好。其他研究表明，闽楠与马尾松（Pinus massoniana）混交生长优于闽楠纯林[5]。尽管如此，闽楠混交林和林下套种等方面的栽培技术仍然缺乏。因此，探索适宜培育模式是快速发展闽楠人工林急需解决的重要技术问题。为此，本研究开展了马尾松与闽楠不同混交比例，以及闽楠在不同间伐强度马尾松林下套种的试验，调查不同培育模式下闽楠生长、材积和生物量的特征，为闽楠高效培育提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验区位于福建省宁化国有林场，该场地处闽西北丘陵地带，现有人工林以马尾松为主，占林地总面积的55.4%。年平均气温18℃，年降水量1900mm，无霜期214-246 天，属中亚热带季风气候。山场海拔高度在300-1000 m，土壤以红壤为主。

1.2 研究方法

2005年春季开展了不同培育模式下种植闽楠的试验，在66 林班4 大班1 小班采用完全随机区组设计，包括马尾松：闽楠=1∶1（以下简称混交林1）和马尾松：闽楠=2∶1（以下简称混交林2）两种混交比例，株间混交，3次重复，每个试验小区面积666m2，在杉木皆伐迹地上采用1年实生容器苗造林，设计造林密度3000 株/hm2。在邻近的65 林班6 大班3小班马尾松林内（2004年间伐，林龄15年）也采用完全随机区组设计，包括25%（间伐后保留1545 株/hm2）和40%（间伐后保留1252株/hm2）2 种间伐强度，3 次重复，每个试验小区面积666m2；2005年在间伐后的马尾松林下套种闽楠，闽楠按照2×2m 规格在马尾松林下套种。25%间伐处理林下套种下文简称林下套种1，40%间伐处理林下套种下文简称林下套种2。挖穴规格40×30×30 cm，造林后前3年每年抚育2 次，第4-5年每年抚育1 次。

在2 种培育模式下4 种试验处理小区内分别建立20×20m 的固定样地3 块，各样地的坡度、坡位和土壤等立地条件基本一致。造林后第1、4、7 和9年调查了闽楠的生长状况，并计算林分材积。2013年10月根据固定样地调查结果，在2 种培育模式下各处理小区内分别选取6 株平均样木，采用全挖法测量全株生物量，在野外分段分别测定各组分（叶、枝、干和根）的鲜重，同时各组分分别取小样密封后带回实验室在75 ℃烘至恒重，测定含水率，换算出各器官干物质重量及全株的干生物量。

2 结果与分析

2.1 成活率分析

对造林当年2种培育模式下闽楠成活率的调查表明，林下套种的闽楠成活率普遍高于混交林，林下套种1 和林下套种2 闽楠成活率分别为96.1%和95.3%；混交林1 和混交林2 闽楠成活率分别为88.7%和90.2%（图1）。因为马尾松林下套种受上层林冠的保护作用，水热条件变化相对缓和，尤其是土壤湿度大，有利于闽楠幼苗的生长，因而成活率较高。而混交林内苗木受气候变化影响较大，如高温或季节性干旱均影响苗木生长。这说明适当的荫蔽环境有利于闽楠保持较高的成活率。

图1 两种培育模式下1年生闽楠成活率 Figure 1 Survival rate of 1-year-lod P.bournei under two cultivation styles

2.2 树高生长量分析

从图2可以看出，1年生和4年生闽楠在2种培育模式下树高没有显著差异。7年生闽楠树高在2 种培育模式下具有较大差异，混交林模式树高生长量大于林下套种模式，混交林1 中树高生长量比混交林2 处理高8.1%，但两种处理之间没有显著差异；林下套种2 树高生长量显著高于林下套种1 处理。9年生闽楠树高在2 种培育模式下变化趋势与7年生林分类似，混交林模式树高生长量显著高于林下套种模式，同一模式不同处理之间差异显著，混交林1 树高生长量比混交林2 处理增加11.6%，林下套种2 树高生长量比林下套种1 处理增加32.4%。

图2 不同生长阶段2 种培育模式闽楠树高比较 Figure 2 Comparation of tree heights of P.bournei under the two cultivation styles with tree age

2.3 胸径（或地径）生长量分析

2 种培育模式闽楠胸径（或地径）生长量随林龄的动态变化趋势与树高基本一致（图3）。这表明造林后前4年闽楠在2 种培育模式下的生长差异不大，此后逐渐显示出较大差别。马尾松林分间伐4年后，25%的间伐处理（林下套种1）林分郁闭度已基本恢复到间伐前的水平，约0.9 左右，较高的郁闭度导致林下光照不足，进而影响闽楠生长。40%的间伐处理（林下套种2）林分郁闭度相对较低，林下光照条件优于林下套种1，因此造林后第7年，闽楠树高和胸径生长显著高于林下套种1 处理。造林后第9年，由于上层马尾松林分郁闭度的进一步增大，林下套种模式下两种处理的闽楠树高和胸径生长减缓。尽管一些研究表明，闽楠喜湿耐荫[5-7]，但过度的荫蔽条件可能不利于闽楠生长。随着马尾松快速生长，林分郁闭度进一步增大，下层闽楠获取的资源空间逐渐减小，生长受到部分抑制。

造林4年后，混交林内闽楠生长优于林下套种，主要是因为混交林光照条件相对较好。另外，不同马尾松、闽楠混交比例对闽楠生长也有重要影响，混交林2 处理中马尾松比例高于混交林1 处理，由于马尾松幼龄期生长快，林分郁闭早，处于林冠上层，而闽楠早期生长慢，处于林冠下层，因而，混交林中马尾松比例的增加导致林分提前郁闭，闽楠生长受到影响。

图3 不同生长阶段2 种培育模式闽楠胸径（1年生为地径）比较 Figure 3 Comparation of diameter at breast height （data is ground diameter at the first year） of P.bournei under the two cultivation styles with tree age

2.4 单株材积生长分析

对不同生长阶段闽楠单株材积调查表明，4年生闽楠材积在2 种培育模式下没有显著差异；7年生材积混交林明显高于林下套种，其中林下套种2 单株材积显著高于林下套种1，混交林1单株材积显著高于混交林2；9年生单株材积变化与7年生类似，但同一模式两种处理之间材积差异进一步增大（图4）。林下套种的闽楠单株材积生长从第7年到第9年明显减缓，尤其是林下套种1 材积增速低于林下套种2 处理。混交林1 闽楠单株材积第7年到第9年增加了90.5%，而混交林2 同期仅增加了72.4%。混交林1 中9年生单株材积比混交林2 高42.7%，林下套种2比林下套种1 高107.9%。由此可见，随林龄增加，不同培育模式下闽楠单株材积逐渐呈现较大差异，其中混交林培育模式立木材积高于林下套种模式，主栽树种间伐强度和闽楠混交比例均显著影响立木材积的大小。

图4 不同生长阶段2 种培育模式闽楠材积比较 Figure 4 Comparation of stem volume of P.bournei under the two cultivation styles with tree age

2.5 生物量分析

9年生闽楠生物量的调查显示，2 种培育模式闽楠单株干、皮、枝、叶和根生物量具有较大差异（表1）。林下套种2 闽楠各器官生物量均高于林下套种1 处理，单株总生物量比林下套种1 增加88.1%；混交林1 闽楠各器官生物量也高于混交林2 处理，单株总生物量比混交林2 增加44.2%。总体上，混交林模式单株生物量高于林下套种模式。这表明混交林模式比林下套种更有利于闽楠生物量的累积，主要与前者具有较大的资源空间（主要是光照）有关。

表1 不同培育模式9年生闽楠各器官干生物量特征（g·株-1） Table1 Dry biomass of 9-year-lod P.bournei under different cultivation styles

2 种栽培模式下，闽楠各器官生物量的分配模式一致，均为干>根>枝>叶>皮（表2），这与胡永颜[2]对21年生闽楠人工林生物量的调查结果一致。林下套种2 和混交林1 树干、皮、枝和叶生物量占单株总生物量的比例高于林下套种1 和混交林2 处理，而根生物量占单株总生物量的比例则相反。这表明林下套种2和混交林1 增加了闽楠地上部分的生长。

表2 不同培育模式9年生闽楠各器官干生物量分配比例（%） Table2 Allocation of dry biomass of 9-year-lod P.bournei under different cultivation styles

3 小结

通过对两种培育模式下闽楠生长、材积和生物量的调查，我们发现造林后1-4年闽楠树高、胸径和材积在马尾松林下套种和闽楠+马尾松混交林中没有显著差异。造林后第7年，混交林中闽楠生长量和生物量显著高于林下套种，其中马尾松+闽楠1:1 混交林中闽楠胸径、树高、材积和生物量均显著高于马尾松+闽楠2:1 混交林；40%间伐处理后林下套种的闽楠胸径、树高、材积和生物量大于25%间伐处理。造林后第9年，林下套种模式闽楠的生长明显受到抑制，因此，建议实践中在40%间伐处理后7年左右再次对林分进行间伐，以保证林下闽楠的生长。尽管马尾松+闽楠1:1 混交林生长速率高于2:1 混交处理，但7年后两种混交处理中闽楠的生长速率也有一定程度下降，尤其是2:1 混交处理下降更为明显。因此，对马尾松+闽楠混交林在第7-9年开展适当的修枝和间伐，以改善林内光照环境，促进闽楠生长，对于林分维持较高的生产力具有重要意义。

[1] 福建森林编委会编著.福建森林[M].北京∶中国林业出版社，1993：142-148.

[2] 胡永颜.不同坡位对21年生闽楠人工林生长及生物量分配的影响[J].江苏林业科技，2012，39⑷：6-10.

[3] 陈存及，刘宝，李生，等.闽楠人工林的经营效果[J].福建林学院学报，2007,27⑵∶ 101- 104.

[4] 吴载璋，陈绍栓.光照条件对楠木人工林生长的影响[J].福建林学院学报，2004,24⑷∶ 371-373.

[5] 林亦曦.闽楠人工混交林的生长效果[J].林业勘察设计，2009，1：165-167.

[6] 李生文.闽楠不同培育模式的综合评价[J].江西农业大学学报，2003,25⑴：100- 103.

[7] 江香梅，肖复明，叶金山，等.闽楠天然林与人工林生长特性研究[J].江西农业大学学报，2009，31⑹：1049-1055.