不同整地方式对杉树幼林生长的影响

2022-11-03莫文达

绿色科技 2022年19期

莫文达

(来宾市金秀瑶族自治县国有金秀林场，广西来宾 545799)

1 引言

杉树属松科，为常绿乔木，高度可达到30 m，胸径为3 m，其树形整齐、树干端直。杉树为亚热带树种，喜光照、温暖、潮湿、多雾、静风环境，对严寒、干旱、大风耐性较差[1]。杉树主要分布于我国长江流域以及秦岭以南区域，其生长速度较快，木材颜色为黄白色，可为桥梁、电杆、建筑、木桩等行业提供原料。另外，杉树也具备良好的药用价值[2]。近年来，随着人们生活水平显著提升，杉树市场供不应求，人们对杉树种植积极性极高，很多地区开始在荒山迹地开展杉树造林[3]。

当前，杉树已经成南方地区主要的用材树种，其栽培面积日益增大，人工林在经过采伐后仍然更新为杉树林，因连年栽培导致种植地块地力持续衰退，因土壤板结问题导致土壤结构及理化性质明显变差，最终导致杉树连载生产力不断降低[4]。整地是一种重要的改善杉树幼林生长的工序，也是一项重要的森林土壤管理技术措施[5]。截至目前，已有多人在整地方式方面对杉树的生长进行了研究。张先仪等[6]研究了整地方式对水土保持、杉树幼林生长的影响，发现采取撩壕方式整地最有利于杉树的生长；林开敏等[7]研究了不同抚育方式对杉树幼林生长的影响，发现全垦抚育以及块状抚育可提升杉树保存率，促进幼苗地径的生长；贺果山等[8]发现大穴整地方式可促进杉树根系纵向深层发展。

为探究不同整地方式对杉树幼林生长的影响，笔者在广西来宾金秀县进行了实验，动态监测不同整地方式下杉树生长情况，探讨了整地方式对杉树生物量积累的影响，希望能够为当地杉树造林提供参考及借鉴。

2 材料及方法

2.1 试验地概况

试验地位于广西壮族自治区来宾市金秀瑶族自治县某试验基地内，当地为亚热带季风气候区，具备明显的季节性气候变化，冬季干冷少雨，夏季湿润多雨。年平均日照时长为1269 h，平均气温为17 ℃，无霜期为283 d，平均降雨量为1648 mm。

2.2 整地方案设计

选择海拔、坡位、土壤厚度相一致的试验地块，共设置3个整地方式，见表1。各个处理分别重复3次，共设置9个试验小区，各试验小区长宽均为25.82 m。

表1 试验处理

试验于2005年春季造林，造林密度为2505株/hm2，苗木为一年生优质杉树苗木。

2.3 测量指标

2020年春季，对试验林16年株高、胸径等指标进行测量。

按照王佩兰等[9]方法测量杉树枝、叶、干、皮、根各组分生物量并计算其占总生物量的比例。

2.4 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 20.0软件进行数据处理。

3 结果与分析

3.1 不同整地方式对杉树成活率及生长的影响

杉树幼苗具备较为发达的根系，在其种植过程中对整地规格要求较高，若整地过浅，在种植苗木时极容易出现窝根现象，影响苗木的成活率，同时苗木在生长过程中也容易出现倾斜以及倒伏等问题[10]。不同整地方式对杉树成活率及生长的影响见表2。从表2中可以看出，各处理造林成活率由高到低依次为处理A(94.72%)、处理B(89.23%)、处理C(87.56%)。处理A及处理B成活率差异不显著，但是明显高于处理C。

不同整地方式对16年生杉树树高存在显著影响。从表2中可以看出，各个处理平均树高由高到低依次为处理A(20.61 cm)、处理B(19.38 cm)、处理C(14.83 cm)，其中处理A与处理B差异不显著，明显高于处理C。表明，若挖穴过小，杉树幼林树高将受到较大影响。

不同整地方式还会对树木胸径造成长期影响。从表2中可以看出，不同整地方式16年生杉树胸径差异较大，其平均胸径由大到小依次为：处理A(22.54 cm)、处理B(20.82 cm)、处理C(14.16 cm)，其中处理A与处理B杉树胸径差异不显著，处理C则明显低于处理A及处理B。表明在杉树种植中对整地挖穴有一定要求，若挖穴过小，杉树的生长将受到严重影响。

表2 不同整地方式对杉树成活率及生长的影响

3.2 不同整地方式对杉树林分结构的影响

不同整地方式16年生杉树林分结构情况见表3。本试验将直径大于等于20 cm的杉树归为大径级、直径在10～19 cm间的杉树归为中径级、直径在10 cm以下的杉树归为小径级。从表3中可以看出，处理A大径级树木最多，占比达到了63.48%，中径级及小径级占比分别为33.74%、2.78%；处理B与处理A林分结构较为相似，以大径级为最多，达到了57.97%，中径级及小径级占比分别为39.97%、2.06%；在处理C下，中径级为最多，占比达到了70.84%，接着为小径级，达到了14.79%，大径级占比为最低，仅14.37%。比较不同处理可以发现，A处理16年生杉树大径材与B处理差异不显著，比C处理高出了49.11%；C处理中径材分别比A处理及B处理高出了36.26%、30.03%，A处理及B处理差异不显著；C处理小径材数量明显高于A处理及B处理，分别高出了12.01%、12.73%。综上所述，从林分结构来看，处理A及处理B较优，处理C为最差。

表3 不同整地方式对杉树林分结构的影响

3.3 不同整地方式对杉木生物量及其分配的影响

不同整地方式对杉树生物量及其分配的影响见表4。从表4中可以看出，3个处理杉树总生物量由高到低依次为处理A(95.14 kg/株)、处理B(90.74 kg/株)、处理C(80.12 kg/株)，其中处理A与处理B差异不显著，二者明显高于处理C。从生物量的分配情况来看，树叶、树枝、树干、树皮、树根几个部位生物量处理A均与处理B差异不显著，明显高于处理C。特别是树干及树根2个部位，处理A及处理B生物量远远高于处理C。表明整地规格越高，更有利于植物积累生物量。

表4 不同整地方式对杉树生物量及其分配的影响

另外，分析杉树不同部位生物量可以发现，杉树生物量主要集中于树干，接着依次为树根、树皮、树枝以及树叶。

3.4 不同整地方式用工及成本

不同整地方式用工及成本见表5。从表5可以看出，3个处理用工及成本差异很大，处理A、处理B、处理C用工分别为180 d/hm2、105 d/hm2、60 d/hm2;从成本方面来看，由高到低依次为处理A、处理B、处理C，其中处理A比处理B高出了3750元/hm2，处理A比处理C高出了6000元/hm2，处理B比处理C高出了2250元/hm2。虽然处理A与处理B对杉树幼林生长的促进作用差异不显著，但是处理B可有效节约用工成本，因而杉树造林以处理B为最佳。

表5 不同整地方式用工及成本

4 讨论

杉木幼苗成活率随着整地规格的提高而提高[10]。本研究发现，大穴及中穴整地方式杉树成活率差异不显著，但是明显高于小穴整地方式。这可能是由于大规格的整地可更好地改善造林地立地条件，促进新栽树苗生根，增强幼苗的抗逆性，以提高成活率[11]。

对林木生长来说，整地挖掘规格越高越好。游桂接[12]研究了4种不同造林挖穴规格对杉木幼林生长的影响，发现在种植穴较大时，杉木幼树胸径及株高差异不大，但是在穴规格减小到一定程度后，杉木幼树胸径及株高将受到显著影响。本研究发现，大穴及中穴杉木幼苗胸径、树高两个指标差异不显著，明显高于小穴处理，这与游桂接的研究结果基本一致。

本研究发现，高规格的整地更有利于杉树积累生物量。这可能是由于随着整地规格的提升，深层土壤容重将有所降低，可扩大林木根系生长空间，促进根系生长，从而更好地吸收矿质影响，使林木得到更好生长[13]；同时高规格的整地可提升土壤非毛管孔隙度，增加土壤的水分入渗率以及入渗量，提升土壤蓄水及抗旱能力，从而促进林木生长[14，15]。