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永安市引种红锥生长状况分析

2018-10-20黄和顺

现代农业科技 2018年13期
关键词:引种生长

黄和顺

摘要 本文研究了永安市引种红锥的生长和形质性状。结果表明,在海拔较低、阳坡、中下坡,尤其是具上层林庇护的红锥林生长良好;在海拔较高(>500 m)的空旷地引种红锥生长一般,且林木主干不明显,易出现2~3个分叉干,侧枝增加、增粗。在纬度较高的中亚热带永安地区,不宜大面积引种红锥,但在适宜区段可以引种。在林业生产上,应该选择海拔较低(海拔<500 m)的阳坡或选择具有上层林庇护的林内进行栽植。

关键词 红锥;引种;生长;形质性状;福建永安

中图分类号 S792.17 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)13-0132-03

红锥(Castanopsis hystrix)是壳斗科栲属常绿乔木树种,为热带、南亚热带季风常绿阔叶林的优势种和建群种[1],生长迅速,树干通直,材质优良,木材红褐色,心材比例大,而且材质坚硬耐磨,纹理美观,是建筑、装修、工艺雕刻等高级用材[2];种子可酿酒,种实、壳斗可提取栲胶[3];红锥也是正红菇(Russula vinosa)的宿主植物[4-5]。据报道,红锥天然林分布在北纬18°30′~25°、东经95°20′~118°的广东、广西大部分地区以及福建南部地区的华安、南靖、平和、松溪、龙岩和漳州等地[6];永安市并不是红锥天然分布区,但位于红锥天然分布区的边缘地带,偶见零星分布。为了丰富永安市的造林树种,尤其是珍贵多用途树种,改变现有杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massonniana)大面积人工纯林的现状,提高林分生产力,增强林分生态功能,永安市从2007年开始陆续从天然分布区引种红锥,至今已逾10年,部分林分已开花结果,但生长状况良莠不齐。本文通过调查,评价永安市引种红锥的可能性,并制定相应的技术措施,以期为红锥引种提供可借鉴的理论依据和林业生产实践经验。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

永安市(北纬26°01′~26°25′、东经117°19′~117°45′)位于福建中部偏西,处于南亚热带向中亚热带过渡地带,是福建省重要林区。区域内地形变化复雜,山峦起伏,切割较深,山间盆地分布其间,低海拔地区溪流纵横。该区域因戴云山和玳瑁山的屏障作用,水热条件较好,常年平均气温19.2 ℃,极端最低温度-11 ℃,极端最高温度40.2 ℃,气温随海拔变化而变化,沿溪河两岸气温较高。全年日照时数在1 529.8~2 367.1 h之间,≥10 ℃积温为3 922~5 766 ℃,平均空气相对湿度在80%以上。无霜期295 d,早霜一般始于12月上旬,晚霜终于2月下旬。年降雨量1 800 mm左右,雨量充沛,分配不均匀,春、夏季降水较多,秋、冬季降水较少,雨季年蒸发量小于降水量,水热条件有利于森林植物的生长。永安市基岩多为花岗岩,在高温多雨、湿度大的环境条件下发育成红壤和黄红壤,呈酸性反应,土层厚度变化较大,大多林地土层较深厚,疏松湿润,肥力较高。

1.2 调查研究方法

在对永安市历年引种的红锥林进行全面踏查的基础上,采用典型抽样方法,根据林分组成以及生境的异同,分门别类共设置各类样地30块,每个样地面积20 m×20 m或15 m×20 m或10 m×10 m,同一类型各建立3块标准地。样地选定后,记载标准地造林时间、所处的地形、海拔高度、坡向、坡位、坡度及周围生境特点,然后在所设样地内进行每木测定,测定胸径(地径)、树高、枝下高、冠幅、冠长。采用福建省阔叶树二元材积经验公式计算,公式如下:

V锥=0.000 052 76D1.882 161H1.009 317(1)

在各标准地内,依照平均胸径、平均树高(相对误差不超过5%)各选择1株标准木,进行主要形质性状测定,测定因子包括分叉干数量、胸径、树高、冠幅、侧枝总数、最大侧枝粗度、胸高横断面短径与长径等,以此计算分叉干率、胸高形率、圆干指数、高径比、冠径比、枝粗指数。分叉干率指树高3 m内主干呈二分叉或二分叉以上的株数与总株数之比;胸高形率指1/2树高中央直径与胸径之比;圆干指数指胸高横断面短径与长径之比;高径比指树高与胸径之比;冠径比指树冠直径与树干胸径之比;枝粗指数指最粗枝的基径与树干胸径之比。

2 结果与分析

2.1 引种地与红锥天然分布主产区气候比较

红锥天然分布区跨越热带、南亚热带和中亚热带不同气候区。永安市与红锥天然分布区气候主要因子大致相似,但也存在差异(表1)。永安市属中亚热带大陆性兼海洋性季风气候区,年均温19.2 ℃,≥10 ℃年积温在3 922~5 766 ℃之间,平均为5 052 ℃;极端最低温度-11.0 ℃,极端最高温度40.5 ℃。从温度角度分析,红锥天然分布区年均温17.7~22.9 ℃,平均年均温为20.6 ℃,永安市大部分地区年均温在天然分布区年均温范围之内,红锥天然分布区北缘线大致与≥10 ℃年积温7 000 ℃的等值线相近。与红锥天然分布区≥10 ℃年积温7 000 ℃比,永安市年积温减少17.6%~44.0%,亚热带地区树木开始活动的温度为10 ℃,显然永安市引种红锥生长周期较天然分布区会缩短,但红锥生物学特性早期较耐荫,表现出短日照植物的特性,一般认为在北纬10°以南地区长日照树种和短日照树种都能生长[7]。因此,永安市年均温和年积温不是影响红锥引种的主要限制因子,极端最低温是主要的限制因子,一般认为红锥可忍耐的极端最低气温为0~5 ℃,而永安市历史上极端最低温度达到-11.0 ℃,从理论上分析,永安市大规模无选择地引种红锥树种是不适宜的。但这种极端低温并不是常见低温,只是极罕见的低温,永安市常年最低温度在-2~4 ℃之间。笔者认为在做好保护性技术措施的基础上,永安市可以引种红锥。在林业生产上,应该选择海拔较低(海拔<500 m)的阳坡或选择具有上层林庇护的林内进行栽植,同时注意引种红锥种源的选择,建议从红锥天然分布区中亚热带地区调拨种源,比如福建省华安金山种源。

降水量是树木引种成功与否的重要影响因子。树木依靠细须根从土壤中吸收水分,向树木持续不断提供水分,以保证树木蒸腾和光合作用的需要,维持正常生长发育。热带、南亚热带树种长期系统发育在水热条件较好的地区,对水分要求较高。红锥天然分布区降水量在1 100~2 000 mm之间,以1 300 mm以上较为适宜。永安市多年平均年降水量在1 800~2 000 mm之间,适宜红锥生长发育。在中亚热带地区树木蒸腾作用总体低于热带、南亚热带地区,在永安市引种红锥,对喜湿润生长环境的红锥生长较有利。

2.2 不同海拔、不同林地类型对生长的影响

2017年底,分别从不同的生态环境对永安市引种的红锥林生长量、分枝特性、形质性状等进行全面调查测定(表2)。可以看出,栽植在不同生长环境的红锥生长状况存在差异。Y林分较X林分,造林保存密度增加5.1%,平均胸径增加8.5%,平均树高增加6.3%,立木蓄积增加30.4%;Z林分与X林分、Y林分相比,造林保存密度分别增加7.9%、2.7%,平均胸径分别增加6.1%、-2.2%,平均树高分别增加15.2%、8.3%,立木蓄积分别增加41.5%、8.5%。除平均胸径为Z林分较Y林分略低外,造林保存密度、平均树高、立木蓄积均以Z林分>Y林分>X林分。经方差分析和多重比较(表2),Z林分与X林分平均胸径、平均树高均未达到显著差异水平,但立木蓄积存在极显著差异;Z林分与Y林分平均树高、平均胸径也未达到显著差异水平,立木蓄积达到显著差异水平;Y林分与X林分平均胸径和平均树高均未达到显著差异水平,但立木蓄积存在显著差异。表明在海拔较低,或在疏密适中的杉木林下栽植的红锥生长较好,这与随着海拔增加温度降低有关。通常认为,平均海拔每升高100 m,温度下降0.5~1.0 ℃。永安市水平分布在红锥天然分布区纬度较高处,热量较少,在垂直分布上要选择海拔较低的中低丘陵区段引种,以弥补热量的减少。因此,永安市不宜在较高海拔的高丘、低山裸露空旷地引种,即使在中低丘陵区段种植,也要选择林下种植更为适合,具有更高的生产力。倘若在高丘低山区段引种红锥,也应该选择具有上层木庇护的森林环境下种植,经营效果有待进一步试验。

不同生态环境X林分、Y林分和Z林分,不仅在生长量上存在差异,在林木形质性状(表3)上也存在差异。分叉干率从大到小依次为X林分>Y林分>Z林分;分枝数从多到少依次X林分>Y林分>Z林分,枝粗指数从大到小依次为X林分>Y林分>Z林分;与分枝数存在同样的趋势,表明X林分相比于Y林分和Z林分主干不明显,出现2~3个分叉干,侧枝增加、增粗,消耗了較多的营养物质,影响了干材质量。X林分处于较高海拔空旷地,冬季温度低,主梢顶部干枯,来年在主干干枯部下方副梢萌发形成多叉干;Z林分海拔低,极端低温较高,积温也较高,且由于上方有杉木庇护,主梢生长正常,杉木与红锥种间竞争,同时促进了树高生长。

2.3 不同坡度、坡向对生长的影响

由表4可知,不同坡位红锥林生长状况存在差异。位于下坡的林分平均胸径达到9.3 cm,平均树高8.7 m,立木蓄积达到71.825 3 m3/hm2;位于中坡的林分平均胸径达到8.6 cm,平均树高8.2 m,立木蓄积达到56.975 9 m3/hm2;位于上坡的林分平均胸径达到7.2 cm,平均树高6.7 m,立木蓄积达到30.848 7 m3/hm2。下坡较中坡、上坡平均胸径分别增加8.1%和29.2%,平均树高分别增加6.1%和29.9%,立木蓄积分别增加26.1%和132.8%;中坡与上坡相比较,平均胸径、平均树高、立木蓄积分别增加19.4%、22.4%和84.7%。经方差分析和多重比较(表4),下坡与上坡平均胸径、平均树高均存在显著差异,立木蓄积存在极显著差异;中坡与上坡平均胸径、平均树高均存在显著差异,立木蓄积极存在显著差异;下坡与中坡平均胸径、平均树高均未达到显著差异,立木蓄积存在显著差异。显然坡位对红锥林生长有较大影响,不同坡位红锥林生长差异实际上反映了土壤肥力的差异。土层厚度、有机质含量、含水量和各种养分的含量,尤其在水土流失的情况下,都随着相对坡位高度的降低而增加,在凹形区、下坡富集[7]。

由表5可知,坡向对红锥生长也有影响,处于阳坡的红锥林较处于阴坡的红锥林平均胸径、平均树高、立木蓄积分别增加9.1%、11.3%和28.4%。经方差分析和多重比较,阳坡与阴坡红锥林平均胸径、平均树高均未达到显著差异,立木蓄积存在显著差异。不同坡向,因为太阳辐射强度和日照时数不同,一般阳坡较阴坡日照时数增加1~2倍[7]。红锥林长期生长在热带、亚热带地区,对光照、热量的要求较高,在纬度较高的永安市引种红锥林应该顺应红锥生物学特性,选择阳坡种植,为红锥生长提供适宜的生长环境。在阳坡林下栽植的红锥林生长较在阴坡林下栽植的红锥林生长好。随着林龄的增长,在林下栽植的红锥林快速生长,与上层杉木林树冠出现交叉、重叠和挤压,随着生长空间的压缩,对较喜光的红锥生长会产生影响。如何处理红锥与杉木耦合阶段的抑制作用,需要采取改造性措施,有关这方面的研究有待于进一步试验。

3 结论

红锥是热带、南亚热带树种,在纬度较高的中亚热带永安地区的适宜区段可以引种。在林业生产上,应该选择海拔较低(海拔<500 m)的阳坡或选择具有上层林庇护的林内进行栽植。

不同生态环境对红锥生长有影响。结果表明,有上层杉木林庇护的中低丘陵引种的红锥林(Z林分)生长良好,10年平均胸径8.7 cm、平均树高9.1 m的红锥立木蓄积达69.586 7 m3/hm2。方差分析表明,Z林分与X林分(海拔560 m,空旷采伐迹地)立木蓄积存在极显著差异,Y林分(海拔330 m,空旷采伐迹地)与X林分立木蓄积存在显著差异,Z林分与Y林分立木蓄积差异不显著,但有一定差异。下坡与上坡林分立木蓄积存在极显著差异,中坡与上坡林分立木蓄积也存在极显著差异,下坡与中坡林分立木蓄积存在显著差异;阳坡与阴坡立木蓄积存在显著差异;X林分相比于Y林分和Z林分,主干不明显,出现2~3个分叉干,侧枝增加、增粗。

4 参考文献

[1] 黄明东.红锥主分布区种源/家系选择研究[D].北京:中国林业科学研究院,2010.

[2] 中国树木志编委会.中国主要树种造林技术[M].北京:中国林业出版社,1981:520-524.

[3] 林明星.红锥的营林技术[J].广东林业科技,1986(3):45-46.

[4] 陈羽,梁俊峰,周再知,等.红菇和正红菇菌种接种三个乡土树种的苗期效果[J].广东林业科技,2010,26(1):22-28.

[5] 李海鹰,王桂文,范嘉晔,等.红菇与红锥形成的根共生体形态的描述[J].广微生物学通报,2000,27(3):182-184.

[6] 丘小军,朱积余,蒋和,等.红锥的天然分布与适生条件研究[J].广西农业生物科学,2006,25(2):175-179.

[7] 东北林学院.森林生态学[M].北京:中国林业出版社,1981.

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