不同种植密度卷荚相思在饶平的生长表现*

肖 舒 陈应彪 王俊林

（广东省潮州市饶平县林业技术推广站，广东 饶平 515745）

随着我国对生态环境的日益重视，对林业产业的把控力度逐步加强。我国林业及林产加工行业得到快速发展。但林木成长周期长、原料供应不足、产品单一等问题日益突出[1]。近年来，随着粤东地区林产业对速生树种的逐步依赖，以及对桉树Eucalyptus urophylla 改造力度逐年加大，卷荚相思Acacia cincinnata 的研究及推广再一次引起 重视。

卷荚相思原产于澳大利亚昆士兰北部、巴布亚新几内亚南部与印度尼西亚东部等地，其生长纬度约在南纬16°～28°之间的热带、亚热带区域内。卷荚相思的引进主要是在福建、广东省一带居多[2]。卷荚相思具有的生长速度快、木纹致密独特、硬度与耐磨性强等特点，使其不仅成为造林绿化的优选树种，在家具装饰、工业用材上也有着重要地位。通过前期的引种试验，我们发现卷荚相思在饶平地区具有生长速度快、耐瘠薄等特性，是一种值得在饶平地区大面积推广的优良树种之一。

本试验是选用中国林业科学研究院热带林业研究所2008 年6 月提供的优质种子苗木，设置4种不同的种植密度，4 次重复，随机区组排列。分别于2012 年与2020 年收集2 次数据进行分析比对，研究两个时间段卷荚相思在不同种植密度下的生长表现，筛选出卷荚相思更适宜饶平地区的种植密度，为饶平地区的林业推广与技术支持提供依据。

1 种植地概况

饶平县地处粤东沿海，广东省最东端，隶属广东潮州市管辖县区之一。地理坐标为北纬23°30′16”～24°14′12”，东经116°41′12”～117°11′16”。气候属于典型的海洋性副热带季风气候，年平均温度为21.3℃，年均降雨量在1 475.9～2 025.0 mm 之间，南部沿海地区与北部山地降雨量有一定差异，降雨主要集中在4—7 月，年相对湿度约为79%。饶平县依山傍海，地势北高南低，海拔1 000 m 以上山峰有7 座，种植地海拔20～80 m，相对高度约65 m 左右，为低山丘陵地貌。试验区内岩层主要是花岗岩，部分为流纹岩以及砂页岩等。土壤为赤红壤。主要植被有芒箕Dicranopteris dichotoma、大芒Miscanthus sinensis、乌毛蕨Blechnum orientale 等。试验地原为黎蒴Castanopsis fissa 纯林，于造林前一年进行采伐，于2008 年5 月用卷荚相思1 a 生苗木定植。

2 材料与方法

2.1 试验设计

试验树种为卷荚相思，分别用4 种种植密度1.5 m×3 m（2 220 株/hm2）、2 m×3 m（1 665株 /hm2）、2.5 m×3 m（1 335 株/hm2）、3 m×3 m（1 110 株/hm2），造林试验采用单因素，随机区组排列，4 次重复，共设置48 个分区，其中每个分区种植面积为0.067 hm2，试验造林面积共计3.2 hm2，4 种种植密度分别种植株树为1 728株（1.5 m×3 m）、1 332 株（2 m×3 m）、1 068 株（2.5 m×3 m）、888 株（3 m×3 m）。定植前采用人工挖穴，植穴规格为50 cm×50 cm×40 cm，回填表土前每穴施过磷酸钙250 g，复合肥250 g 作为基肥。栽植后40 天进行除草、松土、施肥抚育，当年8 月再抚育一次，之后每年抚育一次直至2012 年郁闭成林。

2.2 调查分析

试验于2012 年6 月进行第一次生长调查，2020 年3 月进行第二次生长调查，每个分区中心位置设置20 m×20 m 样地，在样地内，按照各分区不同种植密度，其中1.5 m×3 m（87 株/样地）、2 m×3 m（66 株/样地）、2.5 m×3 m（53株/样地）、3 m×3 m（44 株/样地），统计枯损株数，计算保存率，测量样地内卷荚相思树高、胸径，并计算每个分区内各指标平均值，按2005 年建立的《广东省二元立木材积表》中速生相思类二元立木材积表进行林分材积和林分材积计算。利用Excel 2016、SPSS 22.0 软件和1stOpt 软件进行数据统计分析。

单株材积计算公式：V 单株材积=7.327 15× 10-5D1.65483H1.08069（D=胸径、H=树高）

林分材积计算公式：V林分材积=V单株材积×每公顷株数[2]

非线性回归分析密度与材积公式：V 单株材积= a x-b（a、b =参数值、x =种植密度）

3 结果与分析

3.1 种植密度与树高生长之间的关系

不同种植密度下卷荚相思幼林的高生长在造林后逐年加速，4 a 生卷荚相思低密度林分平均高生长小于高密度林分平均高生长，1.5 m×3 m 种植密度平均高生长量最高（2.85 m/年），3 m×3 m 种植密度平均高生长量最低（2.7 m/年）。12 a 生卷荚相思平均高数据相反，低密度林分的高生长开始超过高密度林分，3 m×3 m 种植密度平均高生长量达到最高（0.91 m/年），1.5 m×3 m 种植密度平均高生长量最低（0.7 m/年），年平均高生长量在4 a 时最大，4 a 后明显下降，生长高度均衡。

图1 不同种植密度卷荚相思平均树高和树高生长量表现Figure 1 Average tree height and annual growth of different planting density of Acacia cincinnata

图2 不同种植密度卷荚相思平均胸径和平均胸径生长量表现Figure 2 Average tree DBH and annual DBH growth of different planting density of Acacia cincinnata

对比4 a 生与12 a 生卷荚相思在不同种植密度下平均高生长表现（图1），结果显示卷荚相思在4 a 幼林期，平均高生长与密度之间关系呈正比，即密度越大，高生长越大，反之密度越小，高生长越小；而卷荚相思在12 a 成熟期，平均高生长与密度之间关系呈反比，密度越大，高成长越低，密度越小，高生长越大，相比两个年龄段卷荚相思平均高生长表现，其总体差异表现不显著，但生长差异区间相反，这也与其他研究学者结果相一致[6-8]。

3.2 种植密度与胸径生长之间的关系

不同种植密度下卷荚相思幼林平均胸径生长过程与其平均高生长相似，4 a 生卷荚相思平均胸径生长数据中可看出，不同种植密度对4 a 生卷荚相思胸径差异不显著，高密度林分胸径生长比低密度林分略小，3 m×3 m 种植密度下平均胸径达到最高（11.44 cm），年均生长量为2.86 cm。12 a生卷荚相思在不同种植密度下胸径差异明显，高密度林分胸径生长比低密度林分小，3 m×3 m 种植密度下平均胸径达到最高（23.96 cm），年均生长量为1.57 cm。

对比4 a 生与12 a 生卷荚相思在不同种植密度下平均胸径生长表现（图2）看出，密度越低林分胸径生长越大，其中1.5 m×3 m 与2 m×3 m 种植密度在12 a 数据中，年平均生长量为约1 cm/年，而2.5 m×3 m 与3 m×3 m 则在1.2 cm/年以上，卷荚相思在不同种植密度下胸径生长表现也与桉树Eucalyptus spp.、西南桦Betula alnoides 等速生树种类似[6-7]。

3.3 种植密度与林木保存率之间的关系

4 a 生卷荚相思在不同种植密度下，保存率差异大，1.5 m×3 m 与2 m×3 m 两种种植密度下林木枯损率分别为2.1%和2.71%，2.5 m×3 m 与3 m×3 m 两种种植密度下林木枯损率分别为1.13%和0%。12 a 生卷荚相思林木保存率明显下降，其中1.5 m×3 m 与2 m×3 m 两种种植密度下林木枯损率分别高达18.3%和12.7%，而2.5 m×3 m 与3 m×3 m两种种植密度下林木枯损率仅为4.5%和2.8% （表1）。

表1 林分初植密度、保存率和保存株数Table 1 Initial planting density conservation rate and number of preserved trees

图3 不同种植密度卷荚相思林分保存率Figure 3 Stand preservation rate of different planting density of Acacia cincinnata

不同密度下，卷荚相思的保存率差异主要源于林分的自然稀疏，导致高密度林分之间的林木养分竞争，林木间相互的挤压导致获取营养面积减少，影响林木自然生长，导致林木死亡。而密度越小，林木获取养分面积增大，林木生长速度得以加快，保存率高于密度大的林分。

3.4 种植密度与林木材积之间的关系

对4 a 和12 a 生卷荚相思材积进行了非线性回归分析，结果发现卷荚相思林分材积与种植密度呈负相关，高密度林分比低密度林分材积小，它们之间呈幂函数关系，用关系式V = a x-b来进行表示（表2）。可以看出随林龄的增长林分材积之间的差异越来越大，而相关系数R 随着林龄的增长也由4 a 时的0.886 3 扩大至12 a 时的0.950 6。

林分蓄积是林分生产力的集中表现之一[4]，卷荚相思林分材积与种植密度在4 a 生林木中呈正相关关系，密度越大材积越高（表3），这主要取决于种植林木的密度与林木保存率，高密度下虽然林木胸径、单株材积小于低密度，但株数高于低密度，保存率差异也不大，因而材积量更高。随着林龄增长，林分出现自然稀疏，12 a 生卷荚相思由于保存率、胸径的差异增大，3 m×3 m 的种植密度材积达到最大，4 种种植密度每公顷材积的比例也由4 a 生时的1.5 m×3 m : 2 m×3 m : 2.5 m× 3 m ∶3 m×3 m=1.53 : 1.31 : 1.17 : 1，变为12 a 生时0.99 : 0.83 : 0.91 : 1。这结果也与其他研究学者结果相一致[5-8]。

4 讨论与结论

试验调查数据和方差分析结果显示：密度对卷荚相思高生长影响不明显，2 个林龄相似，原因是卷荚相思为速生树种，树高生长优势明显，幼林期不为生长空间所影响。

与树高相反，不同密度的胸径生长差异明显，林龄越大其差异也越大，4 a 时胸径差异最大仅0.7 cm，而12 a 时差异为5.73 cm。主要原因是随着林龄的增长，不同密度下卷荚相思所获取的营养生长空间具有一定差异，保存率也不相同。密度越大林木获取营养空间越小，保存率越低，反之密度越小，生存空间越大，保存率越高。高密度林分生长从4 a 生开始明显放缓，如培育中、大径材，需适当调整林分密度，才能有效促进林木生长。

表2 密度与单株材积间的相关关系Table 2 Correlation between density and individual volume

表3 不同密度的卷荚相思林分材积（蓄积）生长差异对比Table 3 Comparison of Acacia cincinnata stands volume difference with different density

不同种植密度对卷荚相思材积生长影响显著。4 a 生卷荚相思林分材积与种植密度呈正相关，而与单株材积呈负相关，12 a 生卷荚相思材积与林分材积变化主导因素来自林木保存率的变化与每公顷种植密度的大小，4 种种植密度每公顷材积的比例为0.99 : 0.83 : 0.91 : 1。密度越高林分单株材积越小，而密度越低林分单株材积越大，随着林龄的增长，单株材积生长与密度之间关系愈来愈明显。造成这样的关系表现，主要原因来源于随着林龄增加，林木间的竞争越来越激烈，所造成的林分密度效应也越来越明显。

试验证明卷荚相思既适宜培育短期速生轮伐人工林也适宜培育中、大径材林，通过整个试验的分析对比，培育短期速生轮伐林可选用密度大的种植方式，1.5 m×3 m 株行距造林最为适宜；培育中、大径材林时，选用3 m×3 m 株行距造林最为适宜。这也与我们近年来对饶平地区周边调查卷荚相思种植密度与生长表现关系数据一致。