马尾松采伐更新带中亚美马褂木生长发育对带宽的响应

杨天明

将乐县林业执法大队，福建 将乐 353300

0 引言

马尾松是福建省重要的用材树种，适应性强、耐瘠薄，系荒山造林绿化的先锋树种之一。福建省现存马尾 松 林 面 积237.04 万hm2［1］，占 该 省 森 林 面 积 的29.2%［2］。大量试验研究表明，马尾松林抗逆性和稳定性较差［3-6］，生态功能与阔叶林比相对较低［3-10］，森林景观效果也一般［11］，尤其是受到毁灭性病虫害——松材线虫病的危害和胁迫，大面积马尾松林需要改造提升。因此，马尾松林改造提升是福建省促进林业发展的迫切任务，具有重要意义。为了降低马尾松林比重，同时不造成森林面积减少，循序渐进地进行马尾松林改造提升是一种安全、有效的途径。

亚美马褂木是中国马褂木和北美鹅掌楸的杂交种，形态特征介于两者之间，具有明显的杂种优势。亚美马褂木既有其亲本生长迅速、材质优良、适应性强、叶形奇特、叶色季相变化明显的特性，又有比亲本花色艳丽、花大等更高的观赏价值，是极佳的观赏树种［12］。此外，亚美马褂木还具有较强的生态功能，是一种极具发展潜力的多用途树种［13］。

笔者在马尾松林中开展带状采伐更新亚美马褂木的试验研究，试图了解亚美马褂木生长状况及其对不同间伐更新带宽度的响应，为马尾松林改造为马尾松、亚美马褂木复层林提供可借鉴的技术措施和生产实践经验。

1 试验地概况

试验地在福建省西北部的将乐县（北纬26°26'～27°04'，东经117°05'～117°40'）。将乐县属中亚热带大陆性兼海洋性季风气候区，年均气温18.7 ℃，年均降水量1 669 mm，无霜期长，实际霜日40～45 d，气候温暖湿润，雨量充沛，水热条件优越，土壤肥沃，适合林木生长。试验林位于将乐县安仁乡余坑村12林班6大班12 小班，西南坡，坡度31°～35°，林地立地条件为中等肥沃类型（Ⅲ类地），林分为1997年春季营造的马尾松纯林，2017年马尾松平均2 325株/hm2，平均树高16.4 m，平均胸径18.6 cm。

2 试验方法

2017 年在马尾松林中，按照试验设计进行带状采伐。保留带与采伐更新带宽度相同。采伐后在更新带内进行块状整地，株行距2 m×2 m，穴规格60 cm×40 cm×40 cm，每穴施入精制有机肥1 kg（有机质≥30%）。2018 年春，采用1 年生亚美马褂木体胚苗造林（胚苗来自南京林业大学在将乐县建立的杂交鹅掌楸体胚苗繁育中心）。幼林抚育采用常规措施。试验设4 组处理：①ET 处理，间伐更新带宽度8 m，在带内正方形栽植，与相邻马尾松边距2.0 m，套种3 行亚美马褂木；②TN 处理，间伐更新带宽度10 m，在带内正方形栽植，与相邻马尾松边距2.0 m，套种4 行亚美马褂木；③TE处理，间伐更新带宽度12 m，在带内正方形栽植，与相邻马尾松边距2.0 m，套种5 行亚美马褂木；④FN 处理，间伐更新带宽度15 m，在带内正方形栽植，与相邻马尾松边距1.5 m，套种7行亚美马褂木。

套种后，选择同一面坡，林分生长状况相似的区段，以亚美马褂木种植带为中心，建立20 m×20 m 标准地。每一处理各有3 个标准地，标准地内包含未间伐的马尾松保留木，但此次研究仅调查分析亚美马褂木的生长发育状况。

于亚美马褂木造林当年，在标准地内调查亚美马褂木造林成活率。2022年11月，在标准地内调查保存率，每木检测胸径、树高等指标。以各标准地平均胸径、平均树高（允许误差±5%）选择5株（“X”字形分布）作为标准株。每一标准株采用普通钢卷尺测定冠幅（南北和东西方向，取平均值）、枝下高等，记录主要观赏性状及开花数量。主要观赏性状及开花数量从每一代表株第一朵开放直至最后一朵花凋谢，每天观察，观察时间08:00—10:00。6 年生亚美马褂木树形为广卵形，采用下式计算单株绿量（G）［14］。

式（1）中：x、y分别表示代表植株平均冠幅和冠长。

3 试验结果与分析

3.1 亚美马褂木造林成活情况

造林成活率和保存率是评价造林成功与否的基础性指标，能够反映树种的生态适应性［15］。由表1可知，在不同带宽中栽植亚美马褂木的造林成活率都比较高，差异较小，但保存率存在一定差异，4 组处理造林保存率为TE 处理>TN 处理>FN 处理>ET 处理，表明TE处理、TN处理造林保存率高于ET处理。

3.2 亚美马褂木高径生长状况

林木高径生长量可以反映林分对环境的适应性和林分生物学稳定性［16-17］。由表1 可知，不同带宽下6 年生亚美马褂木高径生长均存在差异。平均树高生长量为TN处理>TE处理>FN处理>ET处理。经方差分析，4组处理中两两平均树高间未达到显著差异（P>0.05），但存在一定差异。该结果说明在适当的带宽条件下，亚美马褂木为了争取更好的光照条件，树高生长加快。

表1 2022年不同带宽下亚美马褂木生长状况及绿量

亚美马褂木平均胸径为TE 处理>TN 处理>FN 处理>ET 处理，与平均树高生长略有不同，TE 处理平均胸径生长量最大，其次才是TN 处理。经方差分析，各处理两两平均胸径间未达到显著水平（P>0.05），但有一定差异。试验结果说表明，不同带宽间，TE 处理、TN 处理亚美马褂木平均胸径大于ET 处理、FN 处理；带宽过小或过大对亚美马褂木胸径生长有抑制作用。

适当的带宽对更新的亚美马褂木起到了庇护和促生长作用，有利于亚美马褂木的高径生长。亚美马褂木对带宽>10 m 的生长环境能够适应，林分结构稳定性高。带宽过小或过大可能加剧亚美马褂木与马尾松种间竞争，或加大亚美马褂木种内竞争，影响混交林生长效益。

3.3 不同处理绿量

绿量指植物枝叶所占空间大小，可以体现其生态功能的高低，单位面积绿量是反映树种生态功能的关键指标［18］。由表1可知，亚美马褂木单株绿量为TE 处理>TN 处理>FN 处理>ET 处理，与高径生长情况基本吻合。经方差分析，TN 处理、TE 处理、FN 处理与ET处理存在显著差异（P<0.05），其他处理单株绿量间差异未达到显著水平（P>0.05），表明TN 处理、TE 处理、FN处理单株绿量显著大于ET处理。从单位面积绿量分析，TE 处理>TN 处理>FN 处理>ET 处理，与单株绿量排序一致。但经方差分析，TN 处理、TE 处理、FN 处理与ET 处理间存在极显著差异（P<0.01），其他处理单位面积绿量间差异未达到显著水平（P>0.05），表明TE处理、TN 处理、FN 处理单位面积绿量极显著高于ET处理。绿量较大，光能利用率高，减少了光能的浪费，提高了生长量，间接也说明TE 处理、TN 处理组亚美马褂木具有较高的生态功能，改造提升效果较好。

3.4 亚美马褂木观赏性状及开花数量

据观察，亚美马褂木干形端直，树冠呈广卵形，树姿秀美；叶形似马褂，季相变化明显（将乐县亚美马褂木变色期在10—11 月，这期间是观叶时节）；花硕大，呈杯状，花径6～8 cm，花长3～4 cm，花被为多瓣、轮状（外轮3 片绿色，内2 轮金黄色），观赏价值高，是山地优良的木本观赏树种。

花是植物重要的观赏器官，开花数量是衡量植物观赏价值的重要指标。由表2 可知，不同带宽下亚美马褂木开花数量存在差异，开花数量最多的是FN 处理，其次是TE处理，开花数量最少的是ET处理。经方差分析，TE 处理、FN 处理与ET 处理的开花量存在极显著差异（P<0.01），TN 处理与ET 处理存在显著差异（P<0.05），其他处理开花数量间差异未达到显著水平（P>0.05）。开花数量与带宽成正比，更新带越宽，开花数量越多，表明开花植物对光照的需求更多。亚美马褂木花多着生在树冠上部枝顶，间接反映出开花数量与光照强度密切相关。在培育以观赏目的为主的亚美马褂木林分时，笔者建议在经营中采取降低营林密度、控制树体高度、适当修剪等技术措施。

由表2 可知，不同带宽下亚美马褂木始花期存在差异。开花最早的为FN 处理、TE 处理，最迟的为ET处理，但不同带宽下亚美马褂木盛花期大致相同，集中出现在5 月中旬。随着带宽加大，花期也延长，FN 处理花期比ET处理多12 d。

表2 不同带宽下亚美马褂木花期及开花数量

4 结论与讨论

此次试验结果表明，亚美马褂木6 年生时，造林保存率为TE处理>TN处理>FN处理>ET处理，平均树高为TN 处理>TE 处理>FN 处理>ET 处理，平均胸径为TE 处理>TN 处理>FN 处理>ET 处理，但高径生长未达到显著差异；单株绿量和单位面积绿量为TE处理>TN处理>FN 处理>ET 处理，TN 处理、TE 处理、FN 处理单株绿量显著大于ET 处理，TN 处理、TE 处理、FN 处理单位面积绿量极显著大于ET 处理；开花数量最多是FN 处理，其次是TE 处理，FN 处理、TE 处理开花数量极显著高于ET 处理，TN 处理开花数量显著大于ET处理，且TN 处理、TE处理、FN 处理花期较长。亚美马褂木在更新带宽度大于10 m 时生长发育良好，以TE处理（即马尾松林22年生时，采伐更新带宽度12 m，在带内正方形栽植，与相邻马尾松相距2.0 m，套种5 行亚美马褂木）较为合适。

在马尾松林中采用带状采伐，不同带宽实际上形成了异质的林隙。马尾松对相邻更新的亚美马褂木产生了上方遮盖和侧方挤压作用，在种间竞争中马尾松占有优势，对亚美马褂木形成了不同程度的胁迫，影响了造林保存率。在ET处理中，采伐更新带宽8 m，林隙直径为马尾松平均树高的48.8%，边行种植的亚美马褂木受到相邻马尾松影响较大。FN 处理造林保存率低于TE 处理、TN 处理，与FN 处理亚美马褂木边排林木与马尾松相邻边缘距离（1.5 m）较近有关。据调查，边排亚美马褂木存活的数量明显低于林隙中心。这表明从造林保存率层面分析，在马尾松林中采用带状采伐后，更新亚美马褂木时，以带宽10 m 以上，与马尾松林边缘距离大于2.0 m较为适宜。

不同带宽实际上反映了林隙异质性。林隙异质性使得更新的亚美马褂木所获得的光、水分等资源产生差异，影响其存活、生长和发育。宋新章等［19］认为，在林隙中从林隙中心到林隙边缘光能强度呈递减趋势，同时认为在直径小于1/2 树高的林隙中树木不能成功填充。这与此次试验ET 处理中亚美马褂木造林成活率较低，生长发育状况较差的结果大致吻合。ET 处理上下林隙仅为8 m（扩展林隙），只有马尾松树高（22 年生平均株高16.4 m）的48.7%，受到上层马尾松遮盖和挤压程度较高，光照减少，对于喜光的亚美马褂木生长发育产生了较大影响。需要指出的是，宋新章等的研究对象为更新幼苗，得出直径小于树高1/2的林隙树木不能成功填充，而此次试验采用具有一定高度的体胚苗进行更新造林，其生态适应性和林木竞争力存在差异，不能一概而论。此次试验结果表明，在马尾松林中采伐更新带宽度小于10 m对亚美马褂木生长发育有消极影响。因此，笔者建议在不影响或少影响林分生态功能的前提下，采伐更新林带宽度应大于10 m，与相邻马尾松林木边距大于2.0 m，以加快马尾松纯林的改造提升。