不同坡位对秃杉生长的影响

江锦攀

(福建省连城邱家山国有林场，福建 连城 366208)

秃杉(TaiwaniacryptomerioidesHayata)为杉科(Taxodiaceae)台湾杉属(Taiwania)常绿乔木，别名土杉、台湾杉，产于云南西部、湖北西南部和贵州东南部等地，分布范围较狭窄。秃杉为第三纪古热带植物区系孑遗植物，具有树体高大、生长快、适应性强、材质优良等特点，同等条件下其生长优于马尾松、福建柏、柳杉、杉木，具有较好的生长潜力，适宜在福建省中高海拔地区引种造林。福建省20世纪80年代开始引种栽培秃杉，并进行了多方面的试验研究。笔者以邱家山国有林场20年生秃杉为研究对象，测定了其在上坡位、中坡位、下坡位的生长指标，分析了与生长环境间的差异性和相关性，以期为优化秃杉引种造林中的林地分配和促进林地生物量增收提供参考。

1 试验地概况

试验地位于福建省连城县邱家山国有林场大洋地管护站，地处福建西部山区武夷山脉南段，地理坐标为116°57′38″E，25°41′16″N. 该区属中亚热带海洋性气候，年平均气温18.8 ℃，年平均日照1 915.9 h，年平均降水量1 600 mm～2 200 mm，年无霜期282 d. 试验地位于35林班1大班4小班，小班面积9.48 hm2，海拔660 m～750 m，土层厚度60 cm，坡向西南，坡度20°～28°，黄红壤，II类地。

2 材料与方法

2.1 试验设计

2019年12月，在试验地同一坡向上将山体均分为上坡、中坡和下坡3种坡位，每坡位随机设置3个25 m×25 m的样地，对样地内秃杉进行每株调查，包括各株的胸径、树高、枝下高、冠幅(分东西、南北方向)等生长指标。在3种坡位上分别随机选取3枚秃杉叶片，用日本生产的SPAD-502 型叶绿素计测量SPAD值，计算其平均值。

每个样地按S形设置3个采样点，在每个采样点按分层取样法挖取土壤剖面0 cm～20 cm，20 cm～40 cm，40 cm～60 cm的土壤样品，测定各分层土壤含水率，并用酸度计法测定土壤pH值。每个样地随机设置1 m×1 m的样方套，6个月后收集样方套内凋落物，用电子天平秤量每个样方套内凋落物的湿重和干重。

单株材积根据中华人民共和国农林部制定的立木材积表二元立木材积公式进行计算：

V= 0.000 058 77D1.969 983 10H0.896 461 57.

式中：V——材积，m3；

D——胸径，cm；

H——树高，m.

2.2 数据统计与分析

运用SPSS软件对各测定指标进行方差分析、Duncan多重比较和相关性分析。

3 结果与分析

3.1 不同坡位对秃杉生长因子的影响

不同坡位对秃杉生长因子的影响见表 1.

由表1可知，不同坡位秃杉的胸径、树高、枝下高、冠幅、叶片绿色程度、单株材积存在显著差异。下坡位秃杉平均胸径为19.11 cm，平均树高为11.44 m，枝下高为3.02 m，东西冠幅为3.14 m，南北冠幅为3.83 m，SPAD值为67.43，单株材积为0.179 2 m3，分别较中坡(上坡)平均胸径提高了12.94%(22.11%)，平均树高提高了5.15%(8.23%)，枝下高提高了5.59%(7.47%)，东西冠幅减少了6.55%(29.60%)，南北冠幅增加了14.67%(减少了6.13%)，SPAD值提高了3.15%(7.20%)，单株材积提高了33.63%(60.29%).以上数据可以看出，下坡位各生长因子最好，中坡位次之，上坡位最差。由此可推断秃杉各生长因子对坡位的敏感度较高，尤其是单株材积影响较大。

表1 不同坡位对秃杉生长因子的影响

3.2 不同坡位对秃杉生长环境的影响

不同坡位对秃杉生长环境的影响见表2.

由表2可以看出，不同坡位土壤含水率、土壤pH值存在显著差异。下坡平均土壤含水率0 cm～20 cm为1.59%，20 cm～40 cm为1.84%，40 cm～60 cm为1.92%；分别较中坡(上坡)0 cm～20 cm的平均土壤含水率提高了5.30%(12.77%)，20 cm～40 cm的提高了0.55%(13.58%)，40 cm～60 cm的提高了0.52%(5.49%).下坡平均土壤pH值0 cm～20 cm为5.20，20 cm～40 cm为5.07，40 cm～60 cm为4.93；分别较中坡(上坡)0 cm～20 cm的平均土壤pH值提高了1.56%(2.56%)，20 cm～40 cm的提高了1.60%(3.05%)，40 cm～60 cm的提高了1.44%(2.07%).由此可知，坡位对0 cm～20 cm平均土壤含水率的影响较大。

表2 不同坡位对秃杉生长环境的影响

3.3 不同坡位对林下凋落物的影响

由于水分、光照、土壤理化性质的差异，不同坡位秃杉生长状况不同，从而影响林下凋落物的生物量。不同坡位对林下凋落物的影响见图 1.

从图1可知，下坡平均凋落物湿重为1 578 g，平均凋落物干重为1 321 g，平均凋落物含水率为19.53%；与中坡(上坡)相比，平均凋落物湿重提高了52.27%(70.29%)，平均凋落物干重提高了52.48%(65.04%)，平均凋落物含水率提高了0.61%(23.76%). 不同坡位凋落物生物量和凋落物含水率表现为下坡>中坡>上坡。

图1 不同坡位对林下凋落物的影响

3.4 相关性分析

秃杉生长指标与生长环境的相关性分析见表3.

表3 秃杉生长指标与生长环境的相关性分析

由表3可知，秃杉生长指标与生长环境具有一定的相关性。秃杉胸径与0 cm～20 cm平均土壤含水率呈显著正相关，与土壤凋落物湿重及干重呈极显著正相关。枝下高与0 cm～20 cm平均土壤含水率、0 cm～20 cm和20 cm～40 cm的平均土壤pH值呈显著正相关，与凋落物湿重及干重呈极显著正相关。东西方向冠幅与土壤含水率、20 cm～40 cm土壤pH值呈极显著负相关，与0 cm～20 cm土壤pH值呈显著负相关。SPAD值与40 cm～60 cm平均土壤pH值相关性不显著，与凋落物含水率呈显著正相关，与其它因子呈极显著正相关。单株材积与0 cm～20 cm平均土壤含水率、凋落物湿重及干重呈极显著正相关。

4 讨论与结论

坡向、坡位作为重要的立地因子，直接或间接影响树木生长、营养状况及林分发展，对植物生长有着至关重要的影响。不同坡位对土壤水分、养分和pH影响较大，一般下坡位的水分和养分均较上坡位和中坡位优越。这是因为下坡位土壤凋落物的数量和组成成分较多，拦截雨水作用较强，涵养水源能力较好。相关研究结果也表明坡位对植物生长有显著影响，造林应选择在山体下、中坡位。

不同坡位对秃杉生长指标具有一定的影响，各指标总体表现为下坡位最好、中坡位次之、上坡位最差。尤其是平均胸径和平均单株材积，下坡分别较中坡(上坡)提高了12.94%(22.11%)和33.63%(60.29%)，差异显著，与陈彬对34年生秃杉、陈元品对21年生秃杉不同坡位生长情况的研究结果一致。不同坡位对0 cm～20 cm平均土壤含水率、平均凋落物湿重、平均凋落物干重的影响较大，0 cm～20 cm平均土壤含水率下坡较中坡(上坡)提高了5.30%(12.77%)，平均凋落物湿重提高了52.27%(70.29%)，平均凋落物干重提高了52.48%(65.04%).凋落物既可拦截水源，又可转化为有机肥、改善土壤理化性质，对森林植物生长具有明显促进作用。分析不同坡位对秃杉土壤环境的影响，在一定程度上反映了下坡位水肥条件优于中坡位和上坡位，其原因可能是中坡位和上坡位的土壤水分和凋落物由于坡度倾斜而慢慢移动至下坡位，在下坡位累积起来。秃杉各项生长指标总体上与土壤含水率、凋落物湿重、凋落物干重呈显著至极显著的相关性，用秃杉造林时要根据坡位合理搭配造林树种，做好经营管理，促进生长量的优化发展。