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龙脑香科树种与红锥、桢楠混交栽培技术研究*

2020-07-21梁仕威张建国黄木清邬锦泉程志鹏任晶晶刘春燕何波祥

林业与环境科学 2020年3期
关键词:红锥树高龙脑

梁仕威 张建国 黄木清 邬锦泉 陈 亮 程志鹏 任晶晶 刘春燕 侯 晨 何波祥

(1.肇庆市国有大南山林场,广东 肇庆 526200;2.广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院, 广东 广州 510520)

龙脑香科(Dipterocarpaceae)是分布于亚洲和非洲热带地区的植物,包含16 属,约530 种[1]。 亚洲是龙脑香科物种分布的热点区域,我国有5属13 种,由于其木材纹理细致且耐用,是桥梁建设、家具生产和船只建造的良好材料[2]。龙脑香科植物存在自身繁育机制的缺陷[3],加上我国热带地区经济林的大面积开发,龙脑香科植物的生境受到严重破坏[4]。目前,有10 个龙脑香科物种被列为珍稀物种,其中望天树(Parashorea chinenesis)野生群体的数量和规模逐年缩小,是国家一级重点保护植物[5]。青梅(Vatica mangachapoi)主要分布于中国海南,生长于丘陵、坡地林中,其用途与坡垒类似,是纺织、尺和三角架制作以及其它美术工艺品的原材料[6]。坡垒(Hopea hainanensis)分布于海南、广东、云南、广西和福建等地,是中国珍贵用材树种之一,其木材经久耐用,应用于捕鱼器械、码头桩材、桥梁和其它建筑用材等[7]。具翼龙脑香(Dipterocarpus alatus)主要分布在云南,其材纹理细致且坚硬耐用,适合造船、桥梁建设和家具制造。龙脑香科树种混交林的研究,不仅可以丰富我国岭南地区阔叶树种的生物多样性,还可逐步丰富森林资源,恢复和重建森林生态体系,发挥森林巨大的生态功能,对改善本地区生态环境状况,维护森林生态系统稳定,保障区域生态安全具有重要的意义。

利用人工混交林技术对珍稀树种的保护是一种切实可行的科学手段。红锥(Castanoposis hystrix) 为壳斗科(Fagaceae)锥属常绿乔木,主要分布在福建、云南和广东等地,红锥的生长速度快、材质好且环境适应能力强,是华南地区重要的木材树种[8]。目前,有诸多研究表明红锥作为混交林的主要混合林树种和杉木树种混种后提高了营养空间和改土效果,显著性提高了林分的产量和质量[9-12]。桢楠是樟科(Lauraceae)楠属常绿乔木,分布在贵州、四川、湖北和广东等地,是驰名中外的珍贵用材树种,被广泛应用与建材和家具制造等领域[13]。亦有报道桢楠(Machilus chinensis)与杉木和楠木混交,研究结果表明桢楠的平均胸径、单株木材累积、净生产力和生物量皆比杉木的纯林效果显著[14-17]。综上所述,本研究利用望天树、青梅、坡垒和具翼龙脑香作为龙脑香科的代表种,分别与红锥和桢楠混交种植,在两年相同人工补植、抚育和追肥处理后,比较两种混交林中4 种龙脑香科植物生长的速率,为龙脑香科人工林的栽植提供参考。

1 材料与方法

1.1 验地概况和试验设置

试验地位于肇庆市国有大南山林场茅坑工区,地理位置为23°21’20.7”N, 112°46’10.9”E, 选择开阔、阳坡,坡度较缓,土层较深厚林地进行造林(图1)。试验地面积6.66 hm2(100 亩),分为1 号地和2 号地,每地块面积3.33 hm2(50 亩),每地块设9 个样点,每个样点种植龙脑香科树种和红锥/桢楠共90 株。

1.2 苗木准备

龙脑香科、红锥和桢楠苗木均来自广东省林业科学研究院乡土阔叶树团队。本底树高从高到低依次为红锥(45.37±4.02) cm、青梅(44.03±4.00) cm、望天树(43.70±4.15) cm、具翼龙脑香(43.63±5.13 ) cm、桢楠(42.60±5.46) cm和坡垒(41.57±3.56) cm。本底地径从高到低依次为望天树(0.45±0.08 ) cm、具翼龙脑香(0.43±0.09) cm、 青 梅(0.40±0.08) cm、 红 锥(0.38 ±0.07) cm、坡 垒(0.35±0.07) cm 和 桢 楠(0.35 ±0.06) cm。选取粗壮健康苗木。

1.3 树种配置

1 号地种植了4 种龙脑香科树种, 即望天树、青梅、坡垒和具翼龙脑香(图2)的幼苗(1-2 年生),混栽后与红锥混种,混合树种比例为1:1,2号试验地4 种龙脑香科树种与桢楠混种,龙脑香科树种与桢楠比例为1:1。每一个样点中,龙脑香科4 个树种个体与红锥(1 号地)和桢楠(2 号地)进行株间混交,龙脑香科4 个树种混交比例为1:3.2:4:2。

图1 试验地信息Fig. 1 Information of the experimental plots

1.4 林地准备和林木栽植

全山劈草,留草头低于10 cm 以下,并喷除草剂,清理的杂草块状堆放,以增加土壤腐殖质,提高土壤肥力。造林地清理完成之后,进行挖穴整地,整地采用明穴方式,植穴规格为40 cm×40 cm× 30 cm。回土与施基肥:当回土至穴的三分之一时施放基肥,基肥(氮磷钾含量30%以上)0.25 kg/株,并与穴土充分混匀,然后继续回土至平穴。于2017 年早春季(4-6 月)选择雨后进行栽植,并扶苗培正,及时补植,保证成活率在95%以上。

1.5 抚育和追肥

造林后共给予6 次抚育和3 次追肥,并做好病虫害监测与防治的工作。具体工作如下:全山劈草,留草头低于10 cm 以下,割断缠绕在苗木上的杂草藤;然后以目的树为中心1 ㎡铲干净杂草;每株施专用肥0.25 kg(氮磷钾含量40%以上),拌匀后盖5 cm 厚的松土(在树叶滴水线两旁位置沟施,施肥沟规格:30 cm× 20 cm× 15 cm); 根部培土,其标准为一个反倾斜小平台(40 cm× 40 cm× 15 cm)。

1.6 数据收集与整理

1.6.1 数据收集 在2018 年和2019 年对1 号试验地和2 号试验地进行每木调查。测量每个龙脑香科树种、红锥和桢楠植株高度和地径。

1.6.2 数据整理 利用Excel2010 软件统计2018年和2019 年平均树高和地径,并计算相应的标准差。对两块试验地树高和地径的平均值的差异进行T-test 检验,选择双尾分布和双样本异方假设。

图2 4 种龙脑香科树种植株Fig. 2 The plant of four Dipterocarpaceae species

2 结果与分析

2.1 两种混交林树高和地径的比较

2018 年和2019 年1 号试验地中的混交林(龙脑香科×红锥)的树高分别为(96.05±48.55) cm 和(120.03±65.03) cm, 而2 号 试 验 地2018 年和2019 年混交林(龙脑香科×桢楠)的树高为(67.61±34.98) cm 和(97.37±32.30) cm(P<0.01), 一号试验地树高显著性高于二号试验地(P<0.01)(图3a)。同 样 的,1 号 试 验 地2018 年 和2019年 中 混 交 林 的 地 径 为(1.42±0.97)cm 和(1.54±1.29)cm,显著性高于2 号试验地混交林2018 年0.61±0.41cm,P<0.01) 和2019 年(0.91±0.64 cm,P<0.01)的地径(图3b)。

2.2 两种混交林龙脑香科整体树高和地径的比较

2018 年1 号试验地龙脑香科树种整体的树高(88.41±28.05 cm)显著性高于2 号试验地(70.34±33.86 cm,P<0.01)。虽然2019 年1 号试验地龙脑香科树种整体的树高(101.35±34.99 cm) 有高于2 号试验地的趋势(97.04±31.47 cm)(图3c)。同样的,1 号试验地龙脑香科树种整体的地径在2018 年和2019 年分别为(1.34±0.59)cm和(1.26±0.65)cm,两者皆显著性高于同年2号试验地龙脑香科树种的地径(0.67±0.44 cm,P<0.01、0.91±0.68 cm,P<0.01)(图3d)。

2.3 各龙脑香科树种在两种试验地中树高和地径的比较

1号试验地望天树在2018年树高和地径分别为(95.47±24.28)cm 和(1.22±0.28)cm,皆比同年2 号地中同种树高(63.02±35.73 cm,P<0.01) 和地径值(0.61±0.39 cm,P<0.01)值高(图4a和图4b)。在2019 年1 号试验地中的望天树树高(93.10±29.10 cm)和地径(1.16±0.61 cm)虽然略高,但与2 号地望天树树高(87.68±28.05 cm)和地径(0.92±0.33 cm)相比无显著性差异(图4a 和图4b)。

1 号试验地青梅在2018 年和2019 年的树高分别 为(88.10±27.83)cm 和(103.34±32.78)cm, 分别比2 号地2018 年(69.50±32.61 cm,P<0.01)和2019 年(93.20±26.35 cm,P<0.01)同种植株更高(图4c)。此外,1 号试验地青梅在2018 年和2019 年的地径分别为1.28±0.53 cm 和1.21±0.59 cm, 分别比2 号地2018 年(0.61±0.37 cm,P<0.01)和2019 年(0.80±0.40 cm,P<0.01)的地径更大(图4d)。

图3 两种混交林和龙脑香科树种整体3 年树高和地径的比较Fig. 3 Comparison of tree heights and ground diameters of overall and Dipterocarpaceae species for the mixed forest in the three years

图4 4 种龙脑香科树种3 年树高和地径的比较Fig.4 The comparison of heights and diameters of the four Dipterocarpaceae species in the three years

1 号试验地坡垒在2018 年的树高(75.44±24.80 cm) 比同年2 号试验地(71.33±33.73 cm)略高,但无显著性差异(图4e)。在2019 年坡垒2 号试验地的树高(96.54±34.10 cm)比1 号试验地(87.93±37.90 cm)略高,但仍无显著性差异。此外,1 号试验地坡垒在2018 年的地径为1.05±0.52 cm,比2 号地地径更大(0.72±0.49 cm,P<0.01)(图4f)。2019 年1号试验地坡垒的地径(1.02±0.59 cm)比2 号试验地(0.88±0.73 cm)更大,但无显著性差异。

1 号试验地具翼龙脑香在2018 年的树高(102.14±28.07 cm)比同年2 号试验地(89.90±37.94 cm) 略高,但无显著性差异(图4g)。但在2019 年具翼龙脑香二号试验地的树高(131.44±39.15 cm)比一号试验地(110.59±43.91 cm)有显著性增高(P<0.01)。此外,1 号试验地具翼龙脑香2018 年的地径(1.96±0.64 cm)比2 号试验地(1.27±0.58 cm)更大(P<0.01,图4h)。2019 年具翼龙脑香2 号试验地的地径(2.00±1.22 cm)比1 号试验地地径(1.93±0.75 cm)略大,但无显著性差异。

3 结论与讨论

通过对望天树等龙脑香科树种与红锥、楠木混交林的调查与分析表明,混交树种配置较合理,各树种生长比较均匀,存活率较高,尚未发现病虫危害。罗敏等[18]在信宜市引种了7 个龙脑香科树种,结果表明青皮、香坡垒和巨翼龙脑香等龙脑香科树种能够较适合在粤西地区种植,支持了本研究的结果。此外,我们通过两年的调查表明1号试验地龙脑香科树种长势从整体上优于2 号试验地。调查表明四种龙脑香科的树种在不同混交林种的生长情况各有特点。例如,1 号试验地青梅在造林后的第一年和第二年都表现出较快的生长速度;1 号试验地望天树在造林后第一年有较快的生长,但第二年该树种造林后与2 号地造林后相比无显著性优势;一号试验地坡垒和具翼龙脑香在造林后第一年较2 号地生长有优势,但第二年生长与2 号试验地差异不明显。龙脑樟科树种和红锥/桢楠之间可能出现种间竞争关系,但需进一步论证。因此,合理搭配龙脑香科树种和红锥/桢楠的混交林结构,可对粤西地区龙脑香科树种的引种提供参考。

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