细叶桢楠天然林幼苗人工移植造林成效
2017-09-21阳清培向祖恒彭先凤张金菊杨亚莉
阳清培,向祖恒,彭先凤,张金菊,杨亚莉
(湖南省龙山县林业局,湖南 龙山 416800)
细叶桢楠天然林幼苗人工移植造林成效
阳清培,向祖恒,彭先凤,张金菊,杨亚莉
(湖南省龙山县林业局,湖南 龙山 416800)
在湖南省龙山县红岩溪镇白果村石灰岩发育的石灰土及页岩发育的山地黄壤上开展细叶桢楠天然林幼苗(苗龄4 a、苗高80~120 cm)移植造林试验。结果表明:细叶桢楠在山地黄壤上生长比石灰土上好,14 a细叶桢楠胸径年生长量0.56 cm、树高年生长量0.36 m、冠幅3.96 m2。14 a细叶桢楠胸径年平均生长量持续上升,连年生长量7 a前持续上升,7~14 a波动明显;树高年平均生长量6 a前明显上升,6 a后缓慢下降,连年生长量6 a前波动上升,6 a后快速波动下降,年平均生长量与连年生长量相交于7 a;材积年平均生长量持续上升,连年生长量8 a前缓慢上升,8 a后快速波动上升,平均生长量与连年生长量差距逐年扩大;细叶桢楠胸高形数稳定在0.66~0.51之间。受硕蝽危害,58.4%的植株抽生多主梢。石灰土中84.0%的细叶桢楠根系分布在距地表20 cm土层范围内,山地黄壤中87.7%的细叶桢楠根系分布在距地表30 cm土层范围内。
细叶桢楠;天然林幼苗;人工移植;造林成效
细叶桢楠(Phoebehui)也叫细叶楠,为樟科楠属常绿大乔木,是优良用材树种。细叶桢楠分布四川、重庆、贵州、云南、陕西及湘西北地区[1-5],主要以小片天然林分或散生木形式保存。马俊伟等[6]研究了湘西州细叶桢楠天然林群落特征,陈孝等[7]研究了细叶桢楠天然林木生长特性及材性。国内对楠属的闽楠(Phoebebournei)、桢楠(Phoebezhennan)人工栽培研究较多[8-15],但缺少对细叶桢楠人工栽培的研究,因此,本文开展细叶桢楠天然幼苗移植造林试验,以期为细叶桢楠大面积人工造林提供参考。
1 研究方法
1.1幼苗移植造林
湖南省龙山县红岩溪镇白果村石灰岩山地(基岩裸露30%)有平均胸径44 cm的细叶桢楠天然成林1 hm2,林下幼苗发生较多,大部分植株难以长成大树。2007年3月上旬,在该天然林附近的石灰岩(基岩裸露30%)发育的石灰土及页岩发育的山地黄壤上移植细叶桢楠天然幼苗,营造试验林2 hm2。试验地海拔680~730 m,土层厚度60 cm以上。穴垦整地,穴规格30 cm×30 cm×20 cm。移植苗高80~120 cm,苗龄4 a。移植时剪去全部叶片,带直径15~20 cm的土球挖取苗木,当天取苗当天栽植。造林后间种矮杆作物4 a。
1.2调查与统计方法
2016年12月,对14年生细叶桢楠移植试验林进行调查分析。
1.2.1 林分调查 在14年生细叶桢楠移植试验林内设20 m×10 m的样地21块,其中山地黄壤11块、石灰土10块,每木测定胸径、树高及冠幅,调查主梢数量。
1.2.2 树干解析 在石灰土上选择细叶桢楠胸径平均木1株伐倒,标记根茎、胸径位置及南北向,除去枝桠,从根茎向树梢依次在根茎处、1、1.3、2、3、4、5、6 m处截取圆盘,带回室内量测分析[17]。
1.2.3 根系调查 在石灰土及山地黄壤中各选择2株胸径接近平均值的样木,调查根系生长状况。按0~10、11~20、21~30、31~40、41~50 cm分层向下挖取根系,按根径<0.1、0.1~0.4、0.5~0.9、1~1.9、2~2.9、3~3.9 cm分层、分级测定鲜根质量。
1.2.4 土壤调查与分析 在石灰土、山地黄壤试验林内,由下向上按S形线路各取5个剖面的土样混合(取样深40 cm),送交龙山县农业局土肥站检测pH值及有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量。
1.2.5 数据统计处理 用Excel 2007及SPSS 19.0软件对数据作统计分析。
2 结果与分析
2.1林分生长分析
2.1.1 林分生长量分析 14 a细叶桢楠人工林样地调查结果见表1。方差分析结果表明,14 a细叶桢楠林分胸径年生长量山地黄壤大于石灰土,但二者间未达显著差异(P=0.05);树高年生长量山地黄壤小于石灰土,但二者间差异不显著(P=0.387),可能与细叶桢楠主梢易受虫害,普遍萌发多主梢,缩小高生长差异有关;平均冠幅山地黄壤极显著大于石灰土(P=0.006);林分郁闭度山地黄壤小于石灰土,但二者间差异不显著(P=0.268),应与山地黄壤上的细叶桢楠单位面积株数小于石灰土有关。
表1 14 a细叶桢楠人工林生长情况
表1(续)
山地黄壤与石灰土的养分含量无明显差异 (表2),影响细叶桢楠生长的土壤因子应是土壤质地、结构及松紧度,与大多数树木对土壤物理性质要求一致。
表2 细叶桢楠试验地土壤理化性质比较
图1 胸径生长量均值
2.1.2 林分密度分析 根据样地调查结果将试验林分密度划分为:950~1100株·hm-2(密度1)、1150~1300株·hm-2(密度2)、1350~1500株·hm-2(密度3)、1650~1800株·hm-2(密度4)4个密度级。
14 a细叶桢楠人工林林分胸径年生长量随密度增加而下降(图1)。方差分析结果表明:密度对胸径年生长量影响尚不显著(P=0.056)。可能与林分郁闭度较低,林木竞争不激烈有关。密度对树高年生长量影响不显著(P=0.505),可能与细叶桢楠多主梢有关。冠幅面积随林分密度增加而明显下降,不同密度间冠幅面积差异极显著,密度1与密度2、密度3的冠幅面积差异显著,与密度4的冠幅面积差异极显著(表3)。林分郁闭度随密度增加而明显上升,密度对林分郁闭度影响极显著,其中密度1与密度3差异显著,与密度4差异极显著;密度2与密度4差异极显著(表4)。
2.1.3 细叶桢楠多主梢分析 58.4%的细叶桢楠植株有多主梢(表5),细叶桢楠幼嫩主梢易受硕蝽(Eurostusvalidus)危害,受害主梢枯死后,萌发多个直立侧芽,形成多个替代主梢。方差分析结果表明,林分密度、土壤种类对植株多主梢影响不显著(P值分别为0.073、0.894)。
表3 冠幅多重比较
表4 郁闭度多重比较
表5 14 a细叶桢楠人工林主梢调查
表5(续)
2.2林分结构分析
14 a细叶桢楠林分胸径接近正态分布,树高、冠幅均明显左偏或右偏,林分幼林特征明显(图2~图4)。
图2 14 a细叶桢楠胸径分布
图3 14 a细叶桢楠树高分布
图4 14 a细叶桢楠冠幅分布
2.3根系分布
在石灰土中,14 a细叶桢楠根系分布在地表下30 cm土层内,主要分布于地表下20 cm土层内(表6)。石灰土粘重紧实,不利根系穿透、生长,是细叶桢楠根系分布较浅的主要原因。
在山地黄壤中,14 a细叶桢楠根系分布在地表下50 cm土层内,比石灰土深20 cm;主要分布在地表下30 cm土层内,比石灰土深10 cm(表7)。页岩发育的山地黄壤疏松,有利根系生长,是细叶桢楠根系分布较深的主要原因。粗根起机械固定作用,细根起吸收养分、水分作用,细叶桢楠在山地黄壤中的细根比石灰土发达,是细叶桢楠在山地黄壤中生长较快的主要原因。
2.4树干生长规律
14 a细叶桢楠胸径总生长量7 cm、平均年生长量0.5 cm·a-1,总生长量及平均年生长量持续上升;连年生长量波动上升,8~14 a波动明显(图5),最大值为1.5 cm·a-1。树高总生长量6.38 m,持续上升;平均年生长量0.46 m·a-1,6 a前明显上升,6 a后缓慢下降,最大值0.67 m·a-1;连年生长量6 a前波动上升,6 a后快速波动下降,最大值1.0 m·a-1;平均生长量与连年生长量相交于7 a(图6)。14 a细叶桢楠材积总生长量及平均生长量持续上升;连年生长量在8 a前缓慢上升,8 a后快速波动上升;平均生长量与连年生长量差距逐年扩大(图7)。细叶桢楠形数,7~14 a平稳维持在0.66~0.51之间(图8)。
表6 14 a细叶桢楠在石灰土中根系分布
表7 14 a细叶桢楠在山地黄壤中根系分布
3 结论与讨论
1)细叶桢楠在页岩发育的山地黄壤上的生长优于石灰土。在山地黄壤上,14 a细叶桢楠林分胸径年生长量0.56 cm、树高年生长量0.36 m、冠幅3.96 m2,胸径年生长量高于四川都江堰同龄桢楠人工林[10],树高年生长量低于都江堰同龄桢楠人工林[10];在石灰土上,胸径及树高年生长量均略低于四川都江堰同龄桢楠人工林[10]。楠木人工林比天然林生长快[10],本试验所用苗木为天然林下幼苗,若用人工培育的苗木造林,生长速度应更快,细叶桢楠移植林生长表现良好,但多主梢对树高生长影响明显。
图5 细叶桢楠胸径生长曲线
图6 细叶桢楠树高生长曲线
图7 细叶桢楠单株材积生长曲线
图8 细叶桢楠胸高形数变化曲线
2)14 a细叶桢楠移植林,胸径年生长量随林分密度增加而下降,但密度950株·hm-2与1800株·hm-2间差异尚不显著,原因在于密度1800株·hm-2的细叶桢楠林分郁闭度仍小,林木间竞争仍不强烈;林分密度对树高生长影响不显著,一方面在于林木间竞争不强烈,另一方面也受多主梢影响;平均冠幅随林分密度增加而明显下降;林分郁闭度随密度增加而明显上升。福建顺昌37 a闽楠人工林,2200~2400株·hm-2的平均胸径11.3 cm,比1500~1650株·hm-2的林分高10.5%,两者间树高无差异[14];四川都江堰桢楠人工林50~58 a时,1400~1600株·hm-2的林分胸径和树高大大低于700株·hm-2的林分[10]。因此,细叶桢楠人工造林密度适宜1800~2400株·hm-2。
3)细叶桢楠幼嫩主梢受硕蝽危害后易发多个替代主梢,多主梢植株百分率高达58.4%,多主梢既导致主梢营养分散,影响树高生长,也使树干分叉,增大树干尖削度,不利优良主干形成。需及时防治嫩梢害虫,并及时修剪多余主梢。
4)14 a细叶桢楠移植林,石灰土中根系分布在距地表30 cm土层范围内,84.0%的根系分布在距地表20 cm土层范围内;山地黄壤中根系分布在距地表50 cm土层范围内,87.7%的根系分布在距地表30 cm土层范围内。在同等肥力条件下,表土层的质地、结构、松紧度是影响细叶桢楠幼林生长的主要土壤因子。
5)14 a细叶桢楠胸径平均生长量持续上升;连年生长量7 a前持续上升,7~14 a波动明显;树高平均生长量6 a前明显上升,6 a后缓慢下降;连年生长量6 a前波动上升,6 a后快速波动下降,与南平35 a闽楠一致[15]。树高平均生长量与连年生长量相交于7 a,比都江堰桢楠林20 a时相交[10]大大提前,可能与细叶桢楠多主梢有关。材积平均生长量持续上升,连年生长量8 a前缓慢上升,8 a后快速波动上升;平均生长量与连年生长量差距逐年扩大,表明14 a细叶桢楠材积生长远未达到数量成熟,与都江堰桢楠林54 a达到数量成熟[10]的材积生长规律吻合。7~14 a细叶桢楠胸高形数稳定在0.66~0.51之间。
致谢:本文承蒙湖南省林业科学院谭著明研究员指导、修改,并翻译文题及论文摘要,特此感谢!
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PerformanceofUndergrowthSeedlingsTransplantedFromNaturalForestofPhoebehui
YANGQingpei,XIANGZuheng,PENGXianfeng,ZHANGJinju,YANGYali
(LongshanForestryBureau,Longshan416800,Hunan,China)
A sylviculture experiment of transplanting naturalPhobehuiseedling of 4 years old with height of 80 cm to 120 cm was made at Hongyanxi town,Longshan county.Results of investigation showed that,Phobehuiseedling grew better on mountain yellow soil developed from shale rock than that on lime soil developed from limestone.The annual increment of diameter at breast height(DBH) of individual youngPhobehuitrees of 14 years old was 0.56 cm,and its annual increment of height was 0.36 m,the average crown projective plane area was 3.96 m2.The average annual increment of DBH of individual young trees of 14 years old grow up continually,while,the average annual increment of height grow up continually before 7 a,and fluctuate obviously during 8 a to 14 a.The average increment of height of tree younger than 6 a was rising rapidly,while rising slower for trees elder than 6 a.The annual increment amount of height was rising fluctuated before 6 a,but got a fluctuant and fast descending after 6 a.The curves of average annual increment and annual increment of height crossed at 7 a.Average increment of timber volume was rising continually for whole survey time,while annual increment of tree volume rising slowly before 8a,but rising rapidly yet fluctuant after 8a,and the difference between curves of average and annual increment enlarged yearly.Besides,the form coefficient of trunk ofPhoebehuibased on DBH were 0.66~0.51.Additional investigation showed that bifurcating rate of leading shoot was 58.4% for whole individuals because of being damaged By Eurostus Dallas.Moreover,84.0% of root system distributed in the range of 20 cm below soil surface for trees grew on limestone soil,while,87.7% of root system distributed in the range of 30 cm below soil surface for trees grew on mountain yellow soil.
PhoebehuiChen ex Yang;Seedlings from natural forest;transplantation;effect of silviculture
10.13428/j.cnki.fjlk.2017.03.016
2017-01-29;
: 2017-03-28
国家林业局林业公益性行业科研专项(湘鄂石漠化地区常绿阔叶林恢复研究,201104016)
阳清培(1974—),男,湖南龙山人,湖南省龙山县林业局工程师,从事森林培育研究。E-mail:409688472@qq.com。
向祖恒(1963—),男,湖南省龙山县林业局高级工程师,硕士,长期从事森林培育研究。E-mail:xiangzuheng2007@vip.163.com.
S792.24
: A
: 1002-7351(2017)03-0082-08