4种珍贵阔叶树与马尾松混交试验初报
2018-10-12刘国昌
刘国昌
(福建省大田桃源国有林场,福建 大田 366100)
马尾松(PinusmassonianaLamb.)为常绿乔木,是福建省主要造林针叶树种。耐干旱瘠薄,生长较快,木材可供建筑、板料、家具、胶合板、造纸和木纤维工业用材,经防腐后可作枕木、矿柱等;树干可供采割松脂,为我国松脂生产的主要资源,树干及根部可培养茯苓[1]。长期以来,人们对针阔混交林特别是珍贵阔叶树所具有的功能与作用认识不足,盲目追求经济效益,过多营造马尾松纯林,造成林分针叶化日趋严重。马尾松纯林树种单一,林分稳定性、抗逆性较差,生态系统十分脆弱,水土流失严重,有害生物猖獗,林分生物多样性锐减。为了维护林地的可持续经营,维护生物多样性,保护生态环境,满足人类多样性的需求。人们开始营造针阔混交林和阔叶林,但由于技术上的原因,进展始终缓慢。目前在福建主要还是以营造杉木、马尾松纯林为主。为此,本研究选取枫香(Liquidambarformosana)、香樟(Cinnamomumcamphora(L.) Pres)、红楠(MachilusthunbergiiSieb.et Zucc.)、闽楠(Phoebebournei(Hemsl.) Yang)4种珍贵阔叶树[2]与马尾松进行混交造林试验,旨在探索珍贵阔叶树与马尾松的混交效益,为科学选择针阔混交造林提供参考。
1 试验地概况
试验地位于福建省大田桃源国有林场土坑工区120林班02大班030小班,地处戴云山脉西侧闽中低山丘陵地带,东经117°36′50″—117°37′06″、北纬25°46′17″—25°46′26″。气候属中亚热带大陆性兼海洋性季风气候,温暖湿润,年均气温15.3~19.6 ℃,年均降水量1491.2~1809.6 mm,年无霜期255~275 d。试验地海拔620~727 m,土壤为山地黄红壤,肥力中等,属Ⅱ类立地级。造林地前茬为杉木林。
2 材料与方法
2.1 试验材料
试验苗木均为1年生苗,马尾松为切根苗,香樟、枫香为裸根苗,闽楠、红楠为容器苗。马尾松地径0.35 cm、苗高25 cm,香樟地径1.0 cm、苗高90 cm,闽楠地径0.3 cm、苗高25 cm,红楠地径0.3 cm、苗高15 cm,枫香地径0.7 cm、苗高80 cm。
2.2 试验设计
试验设置4个处理,分别为:马尾松×枫香、马尾松×香樟、马尾松×红楠、马尾松×闽楠,3次重复,共12块试验小区。其相对位置见图1。采用随机区组设计,小区面积600 m2,区组间以2行福建柏为标志行隔开,同一区组的海拔高度、土壤肥力、坡位和坡向等基本相同。马尾松与珍贵阔叶树的混交比例为1∶1,行状混交,株行距为1.8 m×1.8 m。
试验地于2011年采伐后,10月开始劈草、炼山、清杂、整地、挖明穴,穴规格50 cm×30 cm×30 cm,回表土。2012年2月按照试验设计完成各树种的种植,初植密度3090株·hm-2。2012年全锄2次,2013年全锄2次,2014年全锄1次,2015年全劈1次,2016年化学除草1次,2017年割灌除草、修枝、施肥。现所有林分已郁闭。
图1 各重复的相对位置示意图
2.3 调查方法
2017年9月对试验地每块小区进行每木调查,包括胸径、树高和保存率等,计算胸径、树高的平均值,并利用DPS专业统计分析软件对胸径、树高和林分蓄积等试验数据进行方差分析、LSD多重比较分析。林木单株材积分别按以下公式计算:马尾松:V马=0.0000942941D1.832223553H0.8197255549,枫香、香樟、红楠、闽楠:V阔=0.000052764291D1.8821611H1.0093166。
3 结果与分析
3.1 不同珍贵阔叶树的林分生长比较
6年生时调查结果(表1)可以看出,4种针阔混交林中,不同珍贵阔叶树的生长存在明显差异,枫香生长最快,6年生的平均胸径为4.6 cm,平均树高为4.0 m;香樟的生长次之,平均胸径为3.7cm,平均树高为3.5 m;闽楠、红楠生长较慢。这可能与本试验的针阔混交比例为1∶1有关,此混交方式下不适合闽楠与红楠的生长,应减少楠木的混交比例,楠木所占比例应为25%~40%为宜;此外,楠木对立地条件要求较高,人工栽培应选择土层深厚、肥沃、湿润且排水良好的山地阴坡、半阴坡中下部或凹部、谷地的Ⅰ、Ⅱ类立地为造林地,本试验造林地的土层腐质层一般,肥力中等,属Ⅱ类立地级,对楠木的生长不利。从保存率上看,珍贵阔叶树保存率从高到低依次为枫香>闽楠>红楠>香樟,香樟的保存率低可能与其幼树易受林业有害生物危害有关,本试验闽楠与红楠采用1年生的容器苗,苗木偏小,还未充分木质化,影响其成活率,采用2年生的容器苗,可以提高造林成活率。从目前的试验结果来看,不同珍贵阔叶树的林分生长表现为枫香>香樟>闽楠>红楠,这可能与不同珍贵阔叶树自身的生物学特性和生态学特性有关[11]。
表1 6年生不同针阔混交林中各树种生长情况
3.2 不同珍贵阔叶树的胸径生长比较
经方差分析[12-15]结果表明,不同珍贵阔叶树的胸径生长存在极显著差异(F=24.048>F0.01(3,6)=9.78);由不同珍贵阔叶树胸径LSD法多重比较[14](表2)可以看出,枫香与闽楠、红楠的胸径生长差异达极显著水平,香樟与红楠差异极显著,香樟与闽楠差异不显著,而枫香与香樟的差异不显著,闽楠与红楠的差异也不显著。
3.3 不同珍贵阔叶树的树高生长比较
方差分析结果表明,不同珍贵阔叶树的树高生长达到极显著差异水平(F=39.247>F0.01(3,9)=9.78);多重比较(表3)可以看出,枫香与闽楠、红楠的树高差异达极显著水平,香樟、闽楠与红楠差异也达极显著水平,香樟与闽楠的差异显著。
表2 不同珍贵阔叶树胸径LSD法多重比较
*:下三角为均值差;上三角为显著水平;下同。
表3 不同珍贵阔叶树树高LSD法多重比较
3.4 针阔混交林不同树种林分蓄积量比较
3.4.1 不同珍贵阔叶树林分蓄积量比较 由表4可见,在不同针阔混交林中,珍贵阔叶树林分蓄积量从高到低依次为枫香>香樟>闽楠>红楠;方差分析表明,珍贵阔叶树林分蓄积量差异达到极显著水平(F=9.866>F0.01(3,6)=9.78);多重比较结果(表5)可以看出,枫香与闽楠、红楠差异达极显著水平,枫香与香樟差异达显著水平,而香樟与闽楠、红楠的差异不显著。由此可见,4种珍贵阔叶树与马尾松混交,枫香和香樟长势较好,闽楠和红楠长势较差,这可能与枫香和香樟较为速生有关;而且混交比例均为1∶1,可能对闽楠、红楠的生长不利。本试验的研究结果和之前的研究结论基本一致[4-10]。
3.4.2 不同针阔混交林的马尾松林分蓄积量比较 由表4可知,在不同针阔混交林中,马尾松蓄积量从大到小依次为马尾松×闽楠>马尾松×红楠>马尾松×香樟>马尾松×枫香;方差分析结果表明,差异达到极显著水平(F=10.180>F0.01(3,6)=9.78);由多重比较结果(表6)表明,马尾松×闽楠与马尾松×香樟、马尾松×枫香的马尾松林分蓄积量差异达极显著水平,而马尾松×红楠与马尾松×闽楠、马尾松×香樟、马尾松×枫香的差异不显著。由此可以看出,在4种针阔混交林中,不同珍贵阔叶树对马尾松生长的影响有所不同,马尾松×闽楠和马尾松×红楠混交林中的马尾松生长较好,马尾松×香樟和马尾松×枫香生长较差,这与枫香、香樟幼林生长较快,郁闭后林木竞争较为剧烈,马尾松生长受到抑制有关。这也与之前的一些研究结果一致[4-10]。
表4 不同针阔混交林各树种林分蓄积量比较
表5 不同珍贵阔叶树林分蓄积量LSD法多重比较
3.4.3 不同混交林的总林分蓄积量比较 由表4可知,4种针阔混交林中,马尾松×闽楠林分总蓄积量最大,达21.0 m3·hm-2;其次为马尾松×枫香、马尾松×红楠;马尾松×香樟林分总蓄积量最小,为17.1 m3·hm-2;方差分析表明,林分总蓄积量间没有显著差异(F=2.2150 表6 不同针阔混交林的马尾松林分蓄积量LSD法多重比较 1)4种珍贵阔叶树种(枫香、香樟、闽楠、红楠)分别与马尾松1∶1行状混交造林试验,6年生时调查结果表明:不同珍贵阔叶树的平均胸径、平均树高及林分蓄积量存在极显著差异,林分生长表现为枫香>香樟>闽楠>红楠,这可能与不同珍贵阔叶树自身的生物学特性和生态学特性有关。本试验条件下,闽楠和红楠的生长较差,这可能与本试验的针阔混交比例为1∶1有关,此混交比例不适合楠木的生长,楠木所占比例应调整为25%~40%;本试验造林地肥力中等,属Ⅱ类立地级,对楠木的生长也不利,楠木对立地条件要求较高,人工栽培应选择土层深厚、肥沃、湿润且排水良好的山地阴坡、半阴坡中下部或凹部、谷地的Ⅰ、Ⅱ类立地造林地;闽楠和红楠采用的苗木偏小,还未充分木质化,也影响其成活率,应采用2年生的容器苗,可以提高造林成活率。 2) 不同针阔混交林中的马尾松林分蓄积量存在极显著差异。马尾松×闽楠混交林中的马尾松林分蓄积量最大,其余依次为马尾松×枫香、马尾松×红楠、马尾松×香樟。这与枫香、香樟幼林生长较快,郁闭后林木竞争较为剧烈,马尾松生长受到抑制有关。 3)不同混交模式的总林分蓄积量生长从高到低依次为马尾松×闽楠>马尾松×枫香>马尾松×红楠>马尾松×香樟,但其四者之间不存在显著差异。 4)不同珍贵阔叶树与马尾松混交时,采用合理的混交方式非常重要,林分郁闭后,及时采取适当的间伐、修枝等措施来调节种间矛盾,降低其竞争力,以促进马尾松生长,提高林分生产力。本试验选用4种珍贵阔叶树与马尾松混交造林,其混交比例、株行距、混交方式一样,且4种针阔混交林目前还处于幼龄林阶段,因此其生长效果还很难下定论,还需进一步观察研究。4 小结与讨论