33年生不同坡位混交林中乳源木莲生长效应分析

许雪英

(福建省沙县水南国有林场，福建 沙县 365500)

1 引言

杉木(Cunninghamialanceolata)为杉科杉木属乔木，是我国南方特有的重要速生用材树种，在南方林业生产中占有重要地位[1，2]。但是杉木人工纯林经营模式长期连栽使得地力衰退严重，生物多样性减退，水土流失严重，生产力下降显著。早在20世纪80、90年代乳源木莲与杉木混交备受推广。

乳源木莲(Manglietiayuyuanensis)系木兰科木莲属常绿乔木，干形直，材性好，生长快，速生丰产性状显著[3，4]。乳源木莲又是中亚热带常绿阔叶林的建群树种之一。乳源木莲经驯化后生长速度较快，树干笔直，木材纹理通直，结构细腻致密，是高级的家具用材和高级的建筑用材树种[4,5]。乳源木莲也是常绿阔叶树种，叶片长8～14 cm，寿命短，每年都有大量的叶片掉落林地，已有研究表明乳源木莲凋落叶容易分解，且分解快，养分高，是优良的培肥植物[6～9]。许多学者从混交比例、立地条件、经营措施等不同角度对中幼林进行探索，试验证明杉莲混交通过抚育间伐等可以培育乳源木莲大径材[9～11]。本文旨在对33年生不同坡位杉木乳源木莲混交林生长因子进行调查分析，以期为今后杉木乳源木莲混交林培育乳源木莲大径材提供参考。

2 试验地概况

研究地取于福建省沙县水南国有林场，地处武夷山脉与戴云山脉交界处，地理位置北纬26°6′～26°46′，东经117°32′～118°6′，区域性气候为中亚热带大陆性兼海洋性季风气候。年均温19.2 ℃,年降雨量1780 mm，空气相对湿度79%以上，霜期80～86 d,霜日20～25 d。试验地在该场水南峡管护站054林班08大班070小班。地貌为低丘，海拔198～300 m，土壤为红壤，土层深，厚度达100 cm以上，腐殖质层厚度达10 cm。植被多以杂竹、五节芒(Miscanthusfloridulus)、铁芒萁(Dicranopterislinearis)、蕨类(Bryophyta)为主，Ⅱ类立地(表1)。

表1 杉木乳源木莲混交林林分小班基本情况

2.1 整地

造林前为杉木林采伐迹地，1987年7～9月份，经劈草、炼山清杂，挖明穴、回表土。按株行距1.7 m×1.7 m块状整地，穴规格60 cm×40 cm×40 cm。

2.2 栽植

1988年2月采用一年生杉木和乳源木莲实生裸根苗同时造林，杉木×乳源木莲采用3∶2株间混交，树种组成6杉4木莲，初植密度为3450株/hm2。

2.3 抚育

造林当年、次年每年二次5、9月份各进行全面锄草一次，深度3～10 cm；造林三、四年5、9月份各进行全面劈草一次。

成林抚育2次，其中：1996年8月进行第一次抚育透光伐，全面割灌除草；2006年10月份进行第二次抚育间伐，定株80株/亩。

3 研究方法

3.1 查阅资料

经查阅本场该小班林分状况，当年整地、造林、抚育等相关档案资料，以及杉木与乳源木莲混交相关卡片资料，并进行分析总结。

3.2 试验方法

2020年5月，在试验地选取同一面坡分别在上坡位、中坡位、下坡位沿着等高线并排设置标准地3个，每个标准地面积为400 m2(20 m ×20 m)，在标准地内分别每木检测杉木、乳源木莲活立木树高、胸径。试验采用随机区组设计，3次重复。数据统计处理利用 Excel2003计算平均胸径、平均树高、单株材积和采用DPS专业软件对其进行方差分析。

杉木、乳源木莲单株材积分别采用福建省人工林二元立木材积公式计算：

V杉=0.0000942941D1.832223553H0.8197255549

(1)

V莲=0.000052764291D1.8821611H1.0093166

(2)

4 结果与分析

4.1 不同坡位乳源木莲生长状况分析

4.1.1 乳源木莲胸径生长情况

胸径大小是衡量用材林生长状况的主要指标，从表2可知：不同坡位乳源木莲平均胸径由大到小是下坡位>中坡位>上坡位，依次为：24.4 cm、22.9 cm和22.1 cm，下坡位比中坡位、上坡位分别提高了6.6%、10.4%；中坡位比上坡位提高了3.6%。经方差分析和多重比较：同一面坡不同坡位间乳源木莲胸径生长存在差异不一致。乳源木莲胸径生长下坡位与中、上坡位存在显著差异，中、上坡位间差异不显著。上坡位腐殖质层薄，土壤贫瘠，但是随着坡位上移乳源木莲吸收到的光照总量增加，乳源木莲冠幅也增大。胸径生长与冠幅生长存在密切正相关[12]，促进了胸径生长。已有研究表明：乳源木莲的枝下高，树干圆满度均随着坡位上移至中坡起显著减少[15]。因此，在33年生杉木乳源木莲混交林中培育乳源木莲大径材最好是下坡位，其次是中坡位。

表2 不同坡位乳源木莲生长情况方差分析

4.1.2 乳源木莲树高生长情况

树高大小是衡量用材林经营好坏的又一重要指标。从表2可以看出：不同坡位对乳源木莲平均树高均存在极显著差异。各坡位间差异较大，分别是下坡位>中坡位>上坡位，平均树高分别为20.5 m、17.6 m、14.3 m。经方差分析及多重比较可知：下坡位比中上坡位各高出16.5%，43.3%；中坡位比上坡位高出23.1%。在0.01、0.05水平都存在显著差异。中、下坡位立地条件好，腐殖质层深厚、土壤肥沃、涵养水源好，有利于乳源木莲生长，(在此调查中下坡位乳源木莲个别高达26 m以上)这跟乳源木莲喜阴湿，宜在土层深厚生长的生物学特性有关。低坡位光照总量相对更少，乳源木莲为了争夺阳光，种间及种内均发生竞争，从而促进了乳源木莲高生长。这也验证了谢芳的论断，在南方低山丘陵区，影响混交乳源木莲干材的主要生育地因子是坡度，缓坡地土层深厚，立地条件较好，乳源木莲干材生长量大，枝下高长，杉木乳源木莲混交可以培育优质的大径阔叶材[11]。

4.1.3 乳源木莲单株材积生长情况

单株材积可以直观体现林分出材。从表2可以看出：不同坡位乳源木莲平均单株材积在0.01、0.05水平均达到显著差异。平均单株材积各坡位间差异较大，下坡位平均单株材积最好为0.4553 m2、其次是中坡位0.3455 m2、上坡位最差为0.2642 m2。经方差分析及多重比较：下坡位比中上坡位各高出31.8%，72.3%；中坡位比上坡位高出30.8%。可见，培育乳源木莲大经材应选在下坡位和中坡位。

4.2 杉木乳源木莲林分蓄积状况

从表2看出下、中、上坡位平均林分蓄积分别为25.5938 m3/hm2、25.5456 m3/hm2、21.0575 m3/hm2。不同坡位乳源木莲平均林分蓄积差异不大。经方差分析：在0.01水平上，各不同坡位乳源木莲平均林分蓄积没有差异；在0.05水平上，中、下坡位乳源木莲平均林分蓄积与上坡位乳源木莲平均林分蓄积差异显著。这主要是在林业生产经营过程中，抚育间伐经营时根据林分生长状况、地形地貌、坡度坡位以及优势木来决定保留株数，遵循正态分布和保持水土流失等原则。在抚育间伐保留株数时上坡位>中坡位>下坡位，因此对整个林分蓄积影响不显著。从培育大径材角度来看不宜选择上坡位。

5 结论与讨论

(1)通过对33年生杉木乳源木莲混交林不同坡位乳源木莲生长情况进行试验分析。试验结果表明：混交林中不同坡位乳源木莲平均胸径生长以下坡位最好，中坡位次之；不同坡位乳源木莲平均树高、平均单株材积生长在0.01、0.05水平均存在显著差异，下坡位>中坡位>上坡位。分别与范新源[13]、潘世华[14]不同坡位同一树种生长表现为下坡>中坡>上坡的结果，以及康永武等[15]阴坡的中、下坡位，半阴坡的下坡位等3个生镜是乳源木莲人工林配置的合理微生镜，配置优先阴坡的下坡位，其次为半阴坡的下坡位，再次是阴坡的中坡位的结论相互验证。为此，在原有杉木乳源木莲混交林的中、下坡位进一步培育乳源木莲大径材较理想。

(2)该林分自2006年进行第二次间伐后未进行过间伐经营,从表1可知林分郁闭度达到0.9。在乳源木莲优质用材林培育的过程中，近、成熟林阶段树冠形态调整的重点与方向是促进冠幅宽大[16]。郁闭度过高不利于乳源木莲冠幅生长，从培育乳源木莲大径干材角度，可以对此林分重点对中、下坡位林木进行生长伐。伐除些成熟杉木和乳源木莲Ⅲ级木，以扩大乳源木莲冠幅生长空间，从而促进胸径生长，以达到培育目的。