不同规格闽楠容器苗对造林生境的响应分析

张天宇，曾兰珺，陈恩，黄秋良，范辉华

(1.福建省顺昌县林业科学技术中心，福建 南平 353200；2.福建农林大学生命科学院，福建 福州 350002；3.福建省古田国有林场，福建 宁德 352200；4.福建农林大学林学院，福建 福州 350002；5.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012)

闽楠() 是樟科(Lauraceae) 楠属植物，国家Ⅱ级重点保护的珍稀濒危物种、珍贵用材树种，主要分布于长江中下游以南，如福建、浙江、江西、湖北、湖南、四川、贵州、广东、广西等地。目前，针对闽楠主要开展的研究有天然林及天然次生林、遗传多样性研究及分子标记辅助育种、种苗培育、光合特性和混交林等。其中，关于闽楠在不同林分下套种及闽楠在幼林时的光合特性是研究热点，而且不同学者研究均表明，光照是影响闽楠幼林生长的关键因素。有学者研究表明，闽楠在幼林时喜阴，较适宜在林下套种；有学者认为，裸地栽植闽楠容器苗造林具有显著的培育优势；还有学者研究表明，闽楠对光的利用范围相对较广，属于耐阴植物但又能忍受一定的光强，并且闽楠幼树通过改变光合特性、生物量积累来适应光环境的变化；同时在闽楠成林后，高郁闭度下的低光环境已对其产生了一定的胁迫作用，应适当增加林内透光率。

为进一步探究闽楠在杉木林下套种和裸地造林成效，以及不同规格苗木对不同生境的响应，总结闽楠在林下套种和裸地造林时的关键技术，采用同一批不同规格的闽楠苗木进行杉木林下套种和裸地造林试验，探讨不同立地条件下闽楠在幼林时的光合特性，以期为在不同生境下造林选择闽楠最佳苗木规格提供理论依据。

1 试验地概况

1.1 裸地造林试验地概况

试验地位于宁德市古田县黄田国有林场黄田工区，118°36′ E，26°44′ N，海拔约170 m，年平均气温为18.5 ℃，最高气温为38.6 ℃，最低气温为-3 ℃，年平均降水量1 609.7 mm，地形属低丘，地处山坡中下部，坡向为南坡，坡度平缓，土壤为山地红壤，立地条件Ⅱ级，试验地为杉木1代人工林采伐迹地。

1.2 杉木林下套种试验地概况

试验地位于顺昌县大干镇干山村50林班10大班030小班，海拔550～600 m，坡向西北，山坡中下部，立地条件中等，造林时该杉木林为1998年在杉木皆伐基地营造的杉木二代林分，造林密度2.5 m×2.5 m，2015年择伐时林分生长属中等水平，蓄积量150～165 m·hm，择伐的蓄积量强度为60%～70%，株数强度为80%，择伐后杉木保留密度为300株·hm，保留木蓄积45～60 m·hm，郁闭度0.3～0.4，栽植前完成林地清理。

1.3 材料与方法

古田和顺昌采用相同的造林技术措施。将闽楠1～3年苗木划分为Ⅰ级苗和Ⅱ级苗，6种容器苗的容器规格与分级标准见表1。试验采用完全随机区组设计，3次重复，每个小区10株5列，裸地造林在重复区间种植2行1年生木荷轻基质容器苗作为隔离带。种植穴规格为50 cm×50 cm×40 cm，每穴底施基肥钙镁磷250 g，造林当年全面锄草培土2次。

表1 闽楠不同规格容器苗基质及分级标准

1.4 调查方法

在试验的第4年，对古田和顺昌的各试验小区苗木胸径、树高、最大侧枝粗、最大冠幅、枝下高、最大侧枝长和分枝等进行调查，每个试验的各小区随机调查30株。

1.5 数据处理

调查后的数据用Excel和DPSv7.05统计软件进行方差分析、聚类分析等。

2 结果与分析

2.1 不同规格的闽楠苗在裸地上造林生长分析

由表2可知，以不同苗龄的Ⅰ级苗造林统计，3年生(GTE)苗造林较1年生(GTA)和2年生(GTC)苗造林后的胸径分别高出183.25%和135.50%，树高分别高出57.20%和33.81%，最大冠幅分别高出55.69%和54.28%；按同为Ⅱ级苗造林，3年生(GTF)苗造林较1年生(GTA)和2年生(GTD)苗造林后的胸径分别高出87.63%和75.45%，树高分别高出了29.32%和20.11%，最大冠幅分别高出56.96%和58.61%。表明，闽楠在裸地造林时采用较大规格的容器苗更有利于快速形成林分环境，提升造林效果。

表2 闽楠不同苗木规格造林生长比较分析

在相同苗龄情况下，对不同苗木质量等级的闽楠裸地造林效果分析表明：1年生的Ⅰ级苗(GTA)和Ⅱ级苗(GTB)的生长指标差异均不显著，但GTA的胸径、树高生长比GTB的胸径、树高分别略高0.33%和2.70%；2年生的Ⅰ级苗(GTC)和Ⅱ级苗(GTD)的枝下高存在极显著差异，树高、侧枝粗和侧枝长均存在显著差异，其中，GTC的树高、枝下高、侧枝粗和侧枝长比GTD的树高、枝下高、侧枝粗和侧枝长分别高出12.06%、78.40%、16.09%和14.85%；3年生的Ⅰ级苗(GTE)和Ⅱ级苗(GTF)的胸径、树高、枝下高和最大冠幅均存在极显著差异，分支角存在显著差异，其中，GTE的胸径、树高、枝下高、最大冠幅和分支角比GTF的胸径、树高、枝下高、最大冠幅和分支角别高出51.47%、24.84%、37.08%、6.49%和14.69%。表明，闽楠的Ⅰ级苗造林比Ⅱ级苗造林的后期生长更好，而且随着苗木年龄的增大，其对应的Ⅰ级苗造林比Ⅱ级苗造林后的生长差异越明显。

2.2 不同规格的闽楠苗在杉木林下套种生长分析

由表3可知，不同规格的闽楠苗在杉木林下造林后，其幼林的生长指标和形态指标差异显著。同为Ⅰ级苗造林计，3年生(SCE)苗造林较1年生(SCA)和2年生(SCC)苗造林后的胸径分别高出61.48%和48.71%，树高分别高出32.84%和29.77%，最大冠幅分别高出31.79%和20.76%；按同为Ⅱ级苗造林，3年生(SCF)苗造林较1年生(SCB)和2年生(SCD)苗造林后的胸径分别高出86.18%和53.90%，树高分别高出了41.01%和35.78%，最大冠幅分别高出42.80%和29.22%。表明，采用较大规格的容器苗在杉木林下套种对促进快速形成林分环境，提升造林效果十分显著。

表3 不同规格的闽楠苗在杉木林下套种生长分析

在相同苗龄情况下，1年生的Ⅰ级苗(SCA)和Ⅱ级苗(SCB)、2年生的Ⅰ级苗(SCC)和Ⅱ级苗(SCD)、3年生的Ⅰ级苗(SCE)和Ⅱ级苗(SCF)的胸径、树高、最大冠幅、枝下高、最大侧枝分枝角、最大侧枝粗和最大侧枝长均不存在显著差异。1年生Ⅰ级苗(SCA)的树高、胸径和冠幅分别比1年生Ⅱ级苗(SCB)的树高、胸径和冠幅高出21.26%、12.65%和13.08%；2年生Ⅰ级苗(SCC)的树高、胸径和冠幅分别比2年生Ⅱ级苗(SCD)的树高、胸径和冠幅高出8.85%、11.03%和11.68%；3年生Ⅰ级苗(SCE)的树高、胸径和冠幅分别比3年生Ⅱ级苗(SCF)的树高、胸径和冠幅高出5.18%、6.12%和4.36%。表明，同龄不同苗木质量等级的闽楠在同一水平上的杉木林下生长差异不显著，Ⅰ级苗比Ⅱ级苗的生长得更好；同时，随着闽楠苗龄的增加，闽楠Ⅰ级苗与Ⅱ级苗的造林后生长差异逐步减小。

2.3 不同规格的闽楠苗在不同立地条件下的造林情况分析

通过对闽楠造林后的生长指标和形态指标进行标准化转化，利用欧式距离的离差平方和的聚类方法进行聚类分析(图1)。当值为5.01时，被划分成3大类：第1类为GTA、GTB、GTC和GTD；第2类为SCA、SCB、SCC和SCD；第3类GTE、GTF、SCE和SCF。表明，闽楠对不同的立地条件响应较为强烈，但随着闽楠苗龄的增加，造林后对立地的响应程度会减弱(表2、表3 )。特别值得注意的是不同规格的闽楠苗在裸地造林的冠幅明显比杉木林下套种的冠幅小，表明，闽楠在幼林时，杉木林下套种更有利于闽楠尽快形成郁闭的林分。

图1 聚类分析结果

3 结论与讨论

本文采用不同规格的闽楠容器苗分别在裸地和杉木林下造林，在造林的第4年对其生长指标及其树形指标进行调查分析。闽楠在裸地造林和杉木林下套种均表明采用较大规格的容器苗更有利于快速形成林分环境，提升造林效果十分显著，这可能是因为大规格的闽楠容器苗的冠幅较大，其占据营养空间和光合作用空间也较大，生长量较大，且更能尽早形成郁闭的林分；同时，闽楠的Ⅰ级苗造林比Ⅱ级苗造林的后期生长更好，高质量的苗木具有更强的减短缓苗时间能力。

闽楠分别在裸地和杉木林下造林后也存在不同的生长规律：在裸地造林时，苗木年龄越大，其对应的Ⅰ级苗造林比Ⅱ级苗造林后的生长差异越明显；而闽楠在杉木林下套种时，随着闽楠苗龄的增加，闽楠Ⅰ级苗比Ⅱ级苗的造林后生长差异逐步减小，这可能是随着闽楠的生长，对光照需求越来越大，这时林下的弱光照条件反而成为闽楠生长的制约因素，王振兴等研究表明，闽楠在3龄时，全光照条件下更有利于闽楠幼树光合产物的积累，进一步验证了闽楠在林下套种时，应根据闽楠的生长，灵活调整林内透光率，以适合闽楠不同生长阶段对光照的需求。

通过聚类分析也可知，闽楠幼林时喜阴，而1～2年生的闽楠在裸地造林后，未能尽快形成较为郁闭的林分，光照强度较大，故其树高、胸径和冠幅明显比闽楠在杉木林下套种的生长效果差，这与贺利中等研究的1年闽楠在裸地造林比林冠下造林生长效果好的结论相反；但3年生的闽楠在裸地造林和杉木林下套种后的生长情况聚为一类，这可能是因为3年生的闽楠在苗期的长势较好，特别是冠幅较大，能够在裸露的林地里使林分尽快形成郁闭，避免强光对闽楠的照射，这也表明了闽楠在幼林生长阶段，光照强度比土壤、水分等立地条件更能影响闽楠的生长。

综上所述，闽楠在裸地造林时，建议采用大规格苗木造林和适当增加伴生树种，一方面有利于快速成林；另一方面可降低幼林抚育成本，抵销苗木质量提升增加的成本。在杉木林下套种时，除了大规格苗木林下套种外，还应结合现有林分的透光情况，合理设置造林密度，避免弱光不能满足闽楠的后期生长。