坡位对6年生杉木闽楠混交林生长的影响

严强

摘要：为探究不同坡位对杉木闽楠人工混交林生长的影响，对中亚热带6年生杉木闽楠混交林中杉木和闽楠平均胸径、平均树高，以及不同坡位上杉木和闽楠的最大及最小单株生长量进行了比较。结果表明：从平均胸径和平均树高生长量来看，杉木和閩楠均表现为下坡位>中坡位>上坡位;从不同坡位的最大及最小单株生长量来看，杉木和闽楠也均表现为下坡位>中坡位>上坡位，且在不同坡位杉木生长量都大于闽楠生长量。

关键词：坡位;杉木闽楠混交林;生长量

中图分类号：S725

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）04-0000-04

1 引言

杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.）是我国亚热带主要造林树种，在我国南方林业生产中占有重要的地位，由于杉木生长快.树干通直网满.木材用途广泛，因此在福建山区造林面积较大，福建南平地区更是杉木的中心产区。闽楠（ Phoebe bournei（ Hemsl.）Yang）是中国特有的名贵建筑用材，国家二级保护植物，星散分布于中亚热带常绿阔叶林地带，耐阴.忌强光。其木材芳香耐久、纹理美观、耐腐且不易变形和开裂，是上等的家具、雕刻装饰和造船的优良用材;其次，由于其树干通直，树冠圆满，树形优美，闽楠还是著名的庭园观赏和城市绿化树种。大量的研究和生产实践发现杉木纯林容易发生地力下降、病虫害、火灾等问题。而通过与一些适合与杉木混交种植的阔叶树种建立混交林，有利于改善土壤肥力、减少病虫害及火灾的发生，而且对提高杉木生产力有一定的作用。以往对杉木阔叶树混交林的研究.主要是杉木与木荷、火力楠、香樟、红椎、闽粤栲等混交以及杉木闽楠不同比例混交效果的实验，林木生长除了受营养物质、遗传特性及激素等内在因素的影响外，还受土壤、坡位、地形等外界环境因素的影响，特别是不同坡位对林木的生长影响较大，而不同坡位对杉木闽楠混交林生长的影响报道较少，为此，以6年生杉木闽楠混交林为研究对象，分析不同坡位对杉木闽楠混交林生长的影响.从而为杉木闽楠混交林的合理经营和管理提供理论依据。

2研究区概况

研究区位于福建省南平市福建农林大学西芹教学林场，地理坐标东经118°4'，北纬26°35'，为武夷山脉东延支脉及戴云山脉北伸支脉的低山丘陵，属中亚热带季风气候带，雨量充沛，气候温暖，年平均温度19.4℃，最高气温为41℃，最低气温为-5.8℃，年降水量1817mm，多集中于5、6月份，无霜期302 d。试验地位于沙溪口工区，海拔115～305 m，坡向东北.全坡位，坡度18～25。，Ⅱ类立地，土壤为山地红壤，平均土层厚度85cm，林下植被从下坡位到上坡位至山顶分别主要分布有观音莲座蕨（ Angiopteris fokiensis Hieron）、冬青（Ilex chinensis Sims）、枇杷叶紫珠（Callicarpa kochiana Maki no）、粗叶榕（Ficus hirta Vahl）、山苍子（Litsea cubeba（IJour.）Pers.）、五节芒（Miscanthus floridulus（ Lab.）Warb. ex Schum. et Laut.）、芒萁骨（Dicranopteris linearis （Burm.）Underw.）等。试验林为2011年营造的杉木闽楠混交林，混交比例为8（杉）：2（楠），初植密度为2505株/hm²。造林地前身为马尾松阔叶树混交林.由于受到马尾松松材线虫病危害，于2010年皆伐后炼山，营造杉阔混交林。造林后前两年每年全锄抚育两次，第三年全面劈草抚育两次.第五年春季进行一次劈草施肥抚育，施N：P：K比例为15：15：15的高浓度硫酸钾复合肥，每株施100 g，第6年秋季进行修枝，修去树冠高度1/4以下的枝条。

3研究方法

3.1 样地选择与调查

2016年11月，根据调查地杉木和闽楠人工混交林的林分结构特点，在下坡位、中坡位及上坡位各设置3组20 m×20 m的样地.共设置9块。在每块样地内进行每木检尺.测量每株活立木的树高和胸径.并记录林下植被种类及立地因子调查，包括海拔、坡度、坡向等立地因子。在设置的样地内，按照“十”字交叉法布设5个土壤剖面，记录母岩、土壤类型、AB层厚度，分0～20cm、20～40 cm两个土层各取400 g土壤带回单位.在室内采用“十分法”获得各土层土壤样品18份，每份200 g，送至实验室用于土壤化学性质测定。

3.2 生长量测算及数据分析

根据各样地测量得到的各树种胸径.按照径阶进行相应的规整，根据规整后的径阶及株数，采用平均胸高断面积法

（D为平均胸径，D为径阶，n为径阶立木株数，N为调查立木样本总数），计算不同坡位杉木和闽楠的平均胸径，并找出相应平均木的平均树高。由以上的数据，根据福建省杉木单株二元材积公式

V=0. 0000872 D^1.785388607H^0.9313923697，闽楠单株二元

材积公式

V=0.00005276D^1.882161H^1.009317蓄积量=平均单株立木材积×林分保留株数。对统计所得数据进行方差分析。

4 结果与分析

4.1 不同坡位土壤理化性质分析

由表1可知，对于不同坡位不同土层深度的有机质、N、P、K含量以及含水量方面，均存在一定程度的差异。对于土壤有机质来说，上坡、中坡和下坡三个不同坡位同一土层的有机质含量呈逐步增大趋势，即坡位降低，而有机质却逐步升高，且差异显著，而下坡位0～20cm和20～40 cm土层的的有机质含量均为最高.分别达到27. 05 g/kg和9.85%。对于全N来说.三个不同坡位0～20 cm土层的全N含量均在1.1～1.4 g/kg之间，且均无显著性差异;在20～40 cm土层处，以下坡的含量为最大，达到0. 62 g/kg，与中坡无显著性差异，但与下坡存在显著性差异。对于全P和速效钾来说.三个不同坡位中两个不同土层深度的全P、速效K含量，呈现上坡、中坡、下坡逐步增加趋势.但各含量无显著性差异。对于含水量来说，也呈现上坡、中坡、下坡逐步增加趋势，且差异显著。由此可见.但在不同坡位里有机质、N、P、K含量以及含水量有着明显的区别，其含量的多少表现为下坡位>中坡位>上坡位，并且养分和水量多集中在0～20 cm土层里，20～40 cm土层里的含量呈下降趋势。

4.2 不同坡位杉木闽楠人工混交林生长量分析

不同坡位对6年生杉木闽楠混交林生长具有不同的影响（表2）。从杉木和闽楠的平均胸径和平均树高指标来看.不同坡位对其生长量均体现为下坡位>中坡位>上坡位。杉木下坡位胸径生长量分别比中坡位及上坡位提高3. 55%和6.21%.树高生长量分别比中坡位及上坡位提高7. 36%和17. 37%;闽楠下坡位胸径生长量分别比中坡位及上坡位提高8. 03%和16. 39%，树高生长量分别比中坡位及上坡位提高13. 39%和24. 67%。方差分析结果表明，坡位对杉木及闽楠的树高有显著影响，不同坡位的杉木和闽楠树高存在差异显著，其中以下坡位的杉木和闽楠的平均树高为最高，分别达到8. 31 m、6.52 m，与中坡位和下坡位均存在显著性差异;其次为中坡位树高.杉木和闽楠树高分别比下坡位高0. 42 m、0.52 m，也存在显著性差异。不同坡位對杉木及闽楠的胸径生长量也有显著影响，其中以下坡位的为最高，分别达到10. 78 cm、6.32 cm;其次为中坡位，最后为下坡位。

4.3不同坡位杉木和闽楠最大单株及最小单株生长量分析

不同坡位对6年生杉木闽楠混交林最大及最小单株生长量影响差异较大（表3）。从杉木和闽楠最大单株的胸径、树高及单株材积指标来看.不同坡位对其生长量均表现为下坡位>中坡位>上坡位。杉木下坡位最大单株的胸径、树高及单株材积分别比中坡位提高4. 57%、2.52%和10. 91%，分别比上坡位提高10. 73%、9.23%和30. 25%;闽楠下坡位最大单株的胸径、树高及单株材积分别比中坡位提高6. 20%、13.63%和27. 6%，分别比上坡位提高12. 08%、24. 08%和54. 09%;杉木下坡位最小单株的胸径、树高及单株材积分别比中坡位提高24. 49%、32. 02%和90. 48%，分别比上坡位提高37. 78%、39. 36%和142. 42%;闽楠下坡位最小单株的胸径、树高及单株材积分别比中坡位提高48. 74%、5.48%和130. 77%，分别比上坡位提高60. 94%、18. 46%和200. 00%。

4.4不同坡位杉木和闽楠生长差异的影响因素分析

对不同坡位的杉木、闽楠的胸径、树高等生长指标与土壤的有机质含量、全N、全P、速效钾、含水量等土壤理化性质进行相关性分析（表4）。分析结果表明，上、中两个坡度的杉木、闽楠的树高生长指标与土壤中有机质以及含水量等呈显著正相关关系（p<0.05），而下坡杉木、闽楠的树高生长指标与土壤中有机质以及含水量等呈极显著正相关关系（p<0.01）。

5讨论

5.1 不同坡位对杉木和闽楠生长的影响

森林生物量是森林生态系统中最基本的数据特征，是研究森林生态系统结构和功能的基础，它反映了森林生态系统中物质和能量的固定、分配、积累和转化规律，是评价林分生产力高低的重要指标。林木的胸径和树高生长量是其生物量的最直观表现。研究结果表明.从杉木和闽楠平均胸径和平均树高生长量来看，其规律表现为下坡位生长量优于中坡位，上坡位最低。从杉木和闽楠最大、最小单株胸径、树高及单株材积生长量来看，其规律表现为下坡位生长量优于中坡位，上坡位最低，这种表现更加明显。

5.2 杉木和闽楠生长特征分析

从同一坡位杉木和闽楠平均胸径和平均树高生长量来看.其规律表现为杉木生长量明显优于闽楠生长量，这主要与杉木和闽楠树种间生长差异有关。杨烨曾在研究8年生的杉木、木荷和闽楠混交林在不同坡位的生长情况一文中指出，混交林中下坡位的胸径和树高生长量均大于中坡和上坡，这与本文的研究结果是相一致的。试验调查发现，杉木长势较快，郁闭早，树高生长明显优于闽楠，造成闽楠的生长受到压迫，个别植株已表现出侧枝枯死等长势不良的现象。因此，在造林实践中，应当考虑立地条件对杉木闽楠混交林的影响，合理地调整混交比例和造林密度，此外，合理地营造混交林，除考虑树种间养分、生物物理等关系外，还应考虑其生物化学关系。

6 结论

杉木闽楠人工混交林中不同坡位对两个树种的胸径、树高及单株材积均有显著影响，下坡位种植的杉木和闽楠生长状况最佳，中坡位次之，上坡位最差。胸径、树高两个因子均值都随着坡位的上升而下降。对不同坡位的杉木、闽楠的胸径、树高等生长指标与土壤理化性质呈显著正相关关系。掌握坡位对树种生长的影响，对营造优质的木材具有指导作用，从而实现人工混交林的速生、丰产和稳产，更好地实现混交林的社会、生态和经济价值。对该试验地杉木闽楠混交林的生长效果，作者将进行持续的动态监测。