杉木乳源木莲异龄复层林的生长效果分析

叶文建

(福建省建瓯市徐墩林业工作站，福建 南平 353100)

杉木(Cunninghamialanceolata) 具有生长快、材质好、产量高、用途广等优点，是中国南方重要的用材树种之一[1]。间伐是人工林栽培的一项重要经营措施，间伐对林木生长，特别是大径木材的培育具有重要意义[2]。乳源木莲(ManglietiayuyuanensisLaw)为木兰科(Magnoliaceae) 木莲属(Manglietia) 常绿乔木，具有生长迅速,树干通直,材质优异,适应性和耐寒力强的优点，自然分布于浙江、安徽、江西、福建、湖南、广东等省[3]。杨统一[4]研究发现乳源木莲对环境变化适应能力和光系统(PSⅡ)最大光能转换效率较强。近年来陆续报道了杉木与乳源木莲混交林的研究[5-11]，但鲜有关于杉木林下套种乳源木莲构建异龄复层林的报道。本研究通过对现有34年生杉木与17年生乳源木莲异龄复层林调查，探讨纯林间伐套种和坡位对上层保留杉木及下层乳源木莲生长的影响，以期为杉木纯林改造经营、大径材培育和针阔异龄复层林构建提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

调查样地设置在福建省建瓯市水西国有林场徐墩瑶坪工区，地理坐标118°18′5″ E，27°2′24″ N，海拔130～180 m，属低山丘陵，土壤为山地红壤，立地类型为Ⅱ类地，坡向为东南坡。气候属于亚热带海洋性季风气候，年平均气温19 ℃，极端气温最高达40.7 ℃，最低为-7.2 ℃，霜期从12月至翌年2月，无霜期286 d，年降雨量1 600～1 900 mm。

所选调查林分为1986年营建的杉木林，2001年开展第二次抚育间伐，伐后杉木保留密度为750株·hm-2，郁闭度为0.4，伐后耙带清理林地，块状整地，挖明穴、穴规格50 cm×40 cm×35 cm，每穴施钙镁磷基肥250 g。2002年2月选用1年生地径4.5 mm以上，苗高35～50 cm的乳源木莲裸根苗开展林下套种，种植密度825株·hm-2，造林后连续抚育管理3年，前2年每年块状除草培土抚育2次，第3年全面劈草抚育1次。至2019年1月，异龄复层林下层17年生乳源木莲保存密度725株·hm-2、保存率89%，上层34年生杉木郁闭度达0.8。

1.2 林分调查与数据分析

2019年1月，采用小样圆调查方法在试验林中开展抽样调查，即分别相同坡向的上、中、下坡位设置水平方向连续3个相切的样圆(半径3.26 m)，进行样圆每木的胸径、树高调查。材积计算公式为：

V=0.000 052 76D1.882 161H1.009317

V杉=0.000 050 806D1.955 335H0.864 033

数据应用DPS数据处理系统(7.05)和Excel2007进行统计和分析[11]。

2 结果与分析

2.1 复层林生长情况分析

由表1可知，杉木纯林间伐套种乳源木莲17年后，在人工异龄杉木林下17年生乳源木莲的平均胸径和平均树高分别为13.59 cm和11.70 m。乳源木莲和杉木的胸径年均生长量差异不显著(P>0.05)，乳源木莲和杉木的树高、材积年均生长量存在极显著差异(P<0.01)。其中，杉木胸径、材积年均生长量分别比乳源木莲高出3.75%、196.00%，而乳源木莲树高年均生长量比杉木的高出27.78%，可能是杉木(33 a)已是成熟期，生长逐渐减缓，而乳源木莲(17 a)则进入速生期，生长较快的原因。

表1 复层林生长情况

2.2 不同坡位的乳源木莲生长比较分析

通过不同坡位的乳源木莲生长比较(表2)发现，乳源木莲在不同坡位生长(平均树高、平均胸径、平均材积)分别存在显著或极显著差异(P<0.05或P<0.01)。其中，下坡位的平均胸径与上坡位的存在显著差异；下坡位和中坡位的平均树高、平均材积与上坡位存在极显著差异；下坡位的平均树高、平均材积和中坡位存在显著差异。

乳源木莲的平均胸径、平均树高、平均材积的大小均是下坡位>中坡位>上坡位，下坡位的乳源木莲平均胸径、平均树高和平均材积比上坡位的分别高出22.61%、23.01%和80.89%；下坡位的乳源木莲平均胸径、平均树高和平均材积分别比中坡位高出11.18%、4.45%和27.56%；中坡位的乳源木莲平均胸径、平均树高和平均材积分别比上坡位高出10.29%、17.77%和41.81%；表明下坡位的乳源木莲生长最好。

表2 不同坡位的乳源木莲生长比较分析

2.3 不同坡位的杉木生长比较分析

通过不同坡位的杉木生长比较分析(表3)可知，杉木在不同坡位生长(平均树高、平均胸径、平均材积)分别存在显著或极显著差异。其中，下坡位的平均胸径与上坡位存在极显著差异，中坡位的平均胸径与上坡位存在显著差异；下坡位和中坡位的平均胸径、平均材积与上坡位均存在极显著差异。

表3 不同坡位的杉木生长比较分析

杉木胸径、树高和材积的大小依次是下坡位>中坡位>上坡位。下坡位的杉木平均树高、平均胸径、平均材积分别比上坡位高出16.29%、18.08%和61.97%；下坡位的杉木平均树高、平均胸径、平均材积分别比中坡位高出3.91%、4.01%和9.00%；中坡位的杉木平均树高、平均胸径、平均材积分别比上坡位高出11.92%、13.53%和48.60%，表明下坡位的杉木生长最好，下坡位与中坡位差异不显著，上坡位表现最差。

3 结论与讨论

杉木林下套种的乳源木莲(17 a)平均胸径和平均树高分别为13.59 cm和11.70 m；杉木乳源木莲混交林的乳源木莲(17a)平均胸径和平均树高分别为18.34 cm和12.50 m[6]，表明乳源木莲在杉木林下套种和与杉木混交的生长差异不大。在杉木间伐林下(郁闭度为0.4)套种乳源木莲，符合乳源木莲为幼树稍耐荫、主根不太明显、侧根非常发达的中性偏喜光等特性[7]，且乳源木莲早期生长缓于杉木，10年生左右进入干材速生期，杉木的间伐林分下套种，可与杉木生长快速生长期错开，减少养分竞争[3]。表明，乳源木莲适宜在杉木林下套种，且乳源木莲的枯枝落叶多、分解迅速，改善了林分内的土壤物理性质为杉木的生长提供养分的积累。调查发现，随着复层林分的生长，杉木郁闭度逐渐增加和乳源木莲生长的需光量逐渐增强，林内的光照条件比林缘差，导致乳源木莲在光照充足林缘的生长较好，与林根旺[12]等研究结果相同。因此，为更高效地培育乳源木莲需要合理控制杉木大径材林分的郁闭度。

不同坡位对乳源木莲和杉木生长影响显著，且均是下坡位生长最好、中坡位次之、上坡位最差，下坡位的乳源木莲平均胸径、平均树高和平均材积分别比上坡位高出22.61%、29.73%和90.87%；下坡位的杉木平均树高、平均胸径、平均材积分别比上坡位高出16.29%、18.08%和61.97%，主要是下坡位水分和养分累积较上坡位多，表明乳源木莲和杉木选择在土层深厚、水分条件较好的缓坡地造林效果最好，与康永武的研究结果[7]相同。