不同杉楠混交模式下闽楠造林成效分析
2020-03-23汤行昊
汤行昊
(1.福建省林业科学研究院,福建 福州350012;2.福建省森林培育与林产品加工利用重点实验室,福建 福州350012)
闽楠〔(Phoebe bournei(Hemsl.)Yang〕是我国特有的珍贵用材树种,是国家二级珍稀濒危植物,广泛分布于福建、浙江、江西、广东、广西、贵州、湖北、湖南等省区,其木质幽香、纹理美观、质地温润柔、色泽光亮,是我国特有的高档经济用材树种,历来为宫延御用珍材[1-4]。由于闽楠用途广泛和经济价值巨大,其野生资源已受到严重破坏,天然林资源几近枯竭[4]。因此,培育闽楠苗木,营建闽楠人工林以解决闽楠资源短缺开始引起人们的关注[5]。福建最早从上世纪50年代开展闽楠造林试验,80年代至20世纪末基本处于停滞状态,历经半个世纪的波折,始终没有大的发展。期间尽管闽楠木料价格升高,但闽楠人工造林仍然发展缓慢,这与现代林业的发展极不协调。究其原因,闽楠造林以裸根苗造纯林为主,裸根苗侧根、细根稀少,起苗伤根而再生能力较差,缓苗扎根时间长,早期营造的闽楠林缺少生长调控,基本上不间伐,密度太大,林木树冠发育不良,进而导致造林成效差[6-10]。针阔混交林能改善林内的各种生态因子,降低林中病虫害发生的几率,减少了病虫害的危害和蔓延[11]。研究发现杉木属浅根性树种,垂直根密集范围为10~30cm[12]。而闽楠属深根性树种,主根发达,即杉木、闽楠根系所处的地下营养空间不一样。且杉木是针叶树种,闽楠为阔叶树种,二者对光线的需求与竞争不在同一个层级。为此,采用不同苗龄的闽楠与福建省传统主打树种杉木进行混交营林,以期总结出切实可行的闽楠营林技术,提高闽楠造林成效,实现闽楠人工林早期速生,进而推动闽楠珍贵用材林的培育。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于福建省三明市官庄国有林场池村工区003林班59大班060小班,位于东经117°43′43″、北纬26°31′1″,海拔203~301m。试验地前茬为杉木人工林的采伐迹地,林下植被主要有芒萁骨和小刚竹,试验地土壤类型为红壤,土层厚度80cm,腐殖质层厚度15cm,土壤较为肥沃。
1.2 试验方法
2017年初春,分别采用1a生(高30cm左右,长、宽4.5cm×10cm轻基质营养袋苗)、2a生(高100cm左右、长、宽15cm×15cm无纺布营养袋苗)和3a生(高120cm左右、15cm×15cm无纺布营养袋苗)闽楠苗木与1a生杉木苗进行混交造林试验,混交比例设C1=1∶1、C2=2∶1、C3=3∶1 3种,栽植株行距为2m×2m。每处理分别为9列、12列、12列(定上下为列)小区,按5株/列,1a生、2a生各设置6个重复,3a生9个重复,每个重复的栽植如表1所示。试验中尽量保证每个重复试验的试验小区在同一坡面(或立地条件差异不大的同一水平带)。栽植前去除美植袋,按容器苗造林要求种植(种植不能过深或过浅,不能在2~3a生营养土容器苗上方用脚踏踩或用锄打实以防容器苗根系散开)。及时进行早期除萌和修枝等。
表1 闽楠、杉木混交造林比例
1.3 数据处理
造林当年12月下旬调查闽楠杉木混交林中闽楠的地径、苗高、冠幅,调查的数据均录入Excel中进行初步处理,并采用DPS专业版处理系统进行分析。
2 结果与分析
2.1 闽楠1a生苗不同混交模式下生长情况
采用1a生闽楠轻基质营养袋苗与1a生杉木苗按闽楠∶杉木=1∶1(C1)、闽楠:杉木=2∶1(C2)、闽楠∶杉木=3∶1(C3)进行混交造林,造林1a后,不同混交模式下闽楠1a生苗生长情况及相互间的差异情况如表2所示。由表2可知:不同混交模式下,1a生闽楠的平均地径、平均树高、树高平均生长量、平均枝下高、平均冠幅和平均存活率存在差异,但均未达到显著水平。3种混交模式中,平均地径、平均树高、树高平均年生长量、平均枝下高、平均冠幅均表现为闽楠比例越高的混交模式中闽楠生长越好,当闽楠∶杉木=3∶1(C3)时,闽楠的平均地径为7.67mm,平均树高为60.51cm,树高平均生长量为21.35cm,平均枝下高为22.75cm,平均冠幅为25.14cm。
表2 闽楠1a生苗不同混交模式下造林成效分析
2.2 闽楠2a生苗不同混交模式下生长情况
由表3可知:不同混交模式下闽楠2a生苗在造林1a后,平均地径、平均树高生长量、平均冠幅、平均成活率均无显著差异,平均枝下高显著高于其他两种处理,这是因为闽楠2a生苗相对与之混交的杉木1a生苗个体更为高大,2行闽楠或3行闽楠并列较闽楠与杉木相邻时相互遮荫明显,闽楠自然整枝更为剧烈,进而造成整枝不整齐所致。采用2a生苗造林,闽楠∶杉木=3∶1(C3)模式各项数值最高,造林1a后,该模式下闽楠的平均地径为15.67mm,平均树高为134.12cm,当年平均树高生长量为34.51cm,平均枝下高为47.47cm,平均冠幅为58.67cm,平均存活率为90.00%。
2.3 闽楠3a生苗不同混交模式下生长情况
由表4可以看出:不同混交模式下闽楠3a生苗在造林1a后,平均地径、平均枝下高随混交模式的不同表现出极显著差异。平均树高、平均树高生长量、平均成活率等指标的差异则不显著。3种混交模式中,闽楠∶杉木=1∶1(C1)模式下,苗木平均地径为21.12mm,极显著高于闽楠∶杉木=2∶1(C2)模式(19.19mm)与闽楠∶杉木=3∶1(C3)(20.45mm);平均枝下高闽楠∶杉木=3∶1(C3)与闽楠∶杉木=2∶1(C2)差异不显著,但两者均极显著高于闽楠∶杉木=1∶1(C1),与2a生的闽楠情况相似,但3种模式间的差距变小,这是因为闽楠3a生苗相对2a生苗更为高大,2行闽楠或3行闽楠并列较闽楠与杉木相邻时相互遮荫更明显,导致的闽楠自然整枝。
表3 闽楠2a生苗不同混交模式下造林成效分析
表4 闽楠3a生苗不同混交模式下造林成效分析
表5 不同混交模式下闽楠生长、存活指标间的相关性分析
2.4 不同混交模式下闽楠生长、存活指标间关系
3种苗龄的闽楠和杉木混交造林1a后,闽楠生长、存活指标之间的相关关系如表5所示。由表5可知,在杉楠混交试验中,1a生闽楠的地径和苗高生长具有显著的正相关关系,相关系数为0.96,地径生长与枝下高存在极显著正相关,相关系数为0.98,此外,与树高平均生长量、冠幅、存活率均表现出正相关性。树高与平均枝下高呈极显著正相关关系,相关系数为0.99,与地径、当年平均树高生长量呈显著正相关性,相关系数分别为0.96、0.97。平均树高年生长量与冠幅的呈极显著正相关关系,相关系数达到1.00。2a生闽楠地径和树高生长具有显著的正相关关系,其相关系数为0.98,与枝下高、冠幅均具有极显著正相关关系,相关系数分别为0.99和1.00,平均树高生长量与树高和枝下高的呈显著正相关关系,关联系数分别为0.99、0.97。采用3a生闽楠造林1a后,地径的生长与平均树高、树高生长量、平均枝下高呈负相关关系,相关系数分别为-0.80、-0.76、-0.17,均不显著;平均树高与树高年生长量呈极显著正相关关系,相关系数为1.00,与枝下高呈正相关关系,相关系数为0.73,与冠幅呈负相关关系,相关系数为-0.87;平均枝下高与冠幅呈显著负相关,相关系数为-0.97,与成活率呈显著正相关,相关系数为0.98。
3 结论与讨论
(1)闽楠是福建省珍贵特色乡土树种,杉木是福建省的主要商品用材树种,闽西北地区更是中国杉木中心产区的核心产区。因此,分析不同杉楠混交模式下闽楠的生长成效对于指导生产实践具有重要意义。采用1a生闽楠轻基质营养袋苗与1a生杉木苗分别采用3种混交比例进行造林,造林1a后,3种混交模式下闽楠的平均地径、平均树高、平均树高年生长量、平均枝下高、平均成活率虽因混交模式的不同而表现各异,但差距并未达到显著水平。3种模式中,以闽楠∶杉木=3∶1进行混交最有利于闽楠生长,该混交模式下,1a生闽楠轻基质营养袋苗造林1a后,树高年生长量达到了21.35cm,树高平均可达60.51cm,地径平均可达7.67mm,冠幅可达25.14cm,平均枝下高为22.75cm,均是3种混交模式中最高的。其造林成活率为73.33%,较闽楠∶杉木=2∶1混交模式下76.67%的成活率略低,但高出闽楠∶杉木=1∶1混交模式10个百分点。1a闽楠的地径和苗高生长具有显著的正相关关系,与树高年生长量、冠幅、成活率均表现出正相关性。树高年生长量与树高呈显著性正相关,与冠幅的呈极显著正相关;枝下高与地径呈显著性正相关,与树高呈极显著性正相关。这说明,在杉楠混交时,可通过适当增加闽楠密度,对闽楠高度1/3以下的侧枝进行修剪,以促进闽楠生长。
(2)采用2a生闽楠无纺布营养袋苗与1a生杉木苗进行混交造林,仍以闽楠∶杉木=3∶1的混交模式为最优,该模式下闽楠的平均地径为15.67mm,平均树高为134.12cm,树高年生长量为34.51cm,平均枝下高为47.47cm,平均冠幅为58.67cm,平均成活率为90.00%,均为3种混交模式中表现最好的。3种混交模式中,闽楠地径生长与枝下高、冠幅均具有极显著正相关关系,与树高具有显著的正相关关系,与树高年生长量、造林成活率亦具有一定的正相关性。树高年生长量与树高和枝下高的呈显著正相关关系,这说明:使用2a生闽楠和1a生杉木进行混交,可通过使用苗高相对较高的合格苗进行造林,管理上注重对闽楠进行修剪。
(3)采用3a生闽楠无纺布营养袋苗与1a生杉木苗进行混交造林,3种混交模式中闽楠生长表现各异,其中,闽楠∶杉木=1∶1混交模式下的闽楠平均地径和平均冠幅最大,分别为21.12mm、79.42cm;闽楠∶杉木=2∶1混交模式下的闽楠平均树高最高,为159.43cm;闽楠∶杉木=3∶1混交模式下闽楠枝下高为57.41,cm,极显著高于闽楠∶杉木=1∶1混交模式下49.39cm的平均枝下高,较闽楠∶杉木=1∶1混交模式下52.15cm的平均枝下高也高出了5.26cm,此外,闽楠∶杉木=3∶1混交模式下闽造林成活率也最高,达到了97.78%,其余两种模式分别为93.33%和95.56%。3种混交模式中,闽楠的地径生长仅与冠幅呈微弱的正相关关系,与树高生长、树高年生长量、枝下高、造林成活率均呈负相关关系,但相关性均不显著。平均树高与当年树高年生长量呈极显著正相关关系,与枝下高、造林成活率呈正相关关系,与地径、冠幅生长呈负相关关系,平均成活率则与树高和树高年生长量呈正相关关系,与枝下高呈显著正关系关系。这说明,生长势旺盛的闽楠,平均树高较高,苗木保存率也较高。3a生闽楠在生长上存在营养分配,高生长和冠幅生长二者难以兼顾。