马尾松林下套种毛红椿幼林对竹节沟加施肥措施的响应

章允清

(福建省顺昌埔上国有林场,福建 顺昌 353200)

毛红椿(Toonaciliata),楝科香椿属乔木,是国家二级保护珍贵树种［1］。福建省来舟试验林场开展毛红椿成片造林试验取得良好造林效果［2］,柳新红亦提出了毛红椿速生用材林的丰产栽培模式［3］。

竹节沟是广泛应用于坡地经济林的水土保持措施,是一种沿坡地等高线开设的支沟,宽度、深度和长度根据栽植植物的生长需要而设定。竹节沟在南方坡地茶园、油茶林的应用已经非常广泛成熟,但在森林抚育方面却鲜有报道。本文试验林地小班处于富屯溪、国道316线路边以及著名景区合掌岩万佛洞出入口位置,为保持森林生态效应对试验林地马尾松高强度择伐后林下套种生长速度快的毛红椿,以达到迅速改变试验林地树种结构的目的。通过创新开展森林抚育方面竹节沟加施肥措施的对比试验,初步得出了林下套种毛红椿幼林对竹节沟加施肥措施的响应结果,对加快针叶林改造成复层异龄林或针阔混交林的营造林抚育措施应用具有较好的参考价值［4］。

1 试验方法

1.1 试验地概况

试验林地位于福建省顺昌埔上国有林场城关管护站27林班51大班7、8、9小班,面积3.5 hm2,坐标117°47′30″ E,北纬26°49′7″ N,为武夷山脉低山丘陵地貌,属东南亚热带季风气候,年平均温度18.5 ℃,年平均降水量1 756 mm,蒸发量1 290 mm,无霜期305 d。土壤为山地红壤,土层厚50～70 cm,立地质量类型为Ⅲ类地。

1.2 整地设计

试验小班马尾松林分营造于1989年,2019年4月通过高强度择伐作业每亩(1亩≈666.7 m2)保留株数降到30株,林分郁闭度降为0.3［5］。10月进行林地清理,沿等高线耙带,堆积采伐剩余物成带宽1 m,带间耙清宽4 m,按株行距3 m×4 m挖明穴规格50 cm×40 cm×30 cm,株间套种后总密度控制在1 200株/hm2。毛红椿苗木为1年生苗,苗高50 cm,地径0.5 cm。2020年1月套种栽植。

1.3 样地设置

在毛红椿幼林的上坡、中坡和下坡沿等高线分别设置对照和监测样地共计6个,每个样地面积0.09 hm2,不同坡位对照和监测样地的马尾松保留木及套种毛红椿幼林生长状况基本一致。

2020年2月对监测样地内毛红椿幼林采取竹节沟的措施。竹节沟施工质量要求为以毛红椿栽植点中心内侧40 cm处沿等高线方向挖宽深长为30 cm×30 cm×60 cm的长方形竹节沟,2020年至2022年的4月对毛红椿幼林施复合肥(氮磷钾为15∶15∶15,总养分≥40%)250g/株［6］。2021年至2022年的4月在施肥的同时对竹节沟进行维护。

对照样地只实施和监测样地其他相同的抚育措施,措施方式是带锄和松土扩穴。带锄和松土扩穴时间为2020年至2022年的4月和8月,每年2次,带锄施工质量要求为带内4 m锄净杂草、除萌,带间1m劈草;松土扩穴施工质量要求为栽植点半径40 cm范围内松土扩穴深20 cm,做到不伤植株,捡净穴内石块,将锄松的土培到植株根部。

2 调查与数据处理

分别于2020年、2021年和2022年的12月,调查对照样地和监测样地的毛红椿幼林树高、地径和冠幅等。并算出不同坡位样地的平均值和总平均值,最后画表进行综合分析［7］。

3 结果与分析

3.1 不同坡位样地毛红椿幼林树高生长对竹节沟加施肥措施的响应

图1描述了竹节沟加施肥措施对不同坡位样地平均树高的比较结果表现。从图1可知,通过试验3年后毛红椿树高值的情况:上坡位监测样地值为177 cm,增长了126 cm,对照样地值为127 m,增长了76 cm,监测样地增长量值是对照样地的166%;中坡位监测样地值为281 cm,增长了229 cm,对照样地值为187 m,增长了135 cm,监测样地增长量是对照样地的170%;下坡位监测样地值为354 cm,增长了303 cm,对照样地值为232 cm,增长了181 cm,监测样地增长量是对照样地的166%。结果表明不同坡位毛红椿幼林生长对竹节沟加施肥措施产生了较大响应,3年后幼林树高生长量值较对照均提高了166%以上。

图1 不同坡位样地毛红椿幼林1-3年生树高表现的比较

3.2 不同坡位样地毛红椿幼林地径生长对竹节沟加施肥措施的响应

图2描述了竹节沟加施肥措施对不同坡位样地平均地径的比较结果表现。从图2可知,通过试验3年后毛红椿地径值的情况:上坡位监测样地值为1.92 cm,增长了1.42 cm,对照样地值为1.34 cm,增长了0.84 cm,监测样地增长量值是对照样地的169%;中坡位监测样地值3.01 cm,增长了2.49 cm,对照样地值为2.13 cm,增长了1.61 cm,监测样地增长量是对照样地的155%;下坡位监测样地值为4.02 cm,增长了3.5 cm,对照样地值为2.85 cm,增长了2.33 cm,监测样地增长量是对照样地的150%。结果表明不同坡位毛红椿幼林地径生长对竹节沟加施肥措施均产生了较大响应,3年后幼林地径生长量均值较对照值提高了150%以上。

图2 不同坡位样地毛红椿幼林1-3年地径表现的比较

3.3 不同坡位样地毛红椿幼林冠幅生长对竹节沟加施肥措施的响应

图3描述了竹节沟加施肥措施对不同坡位样地平均冠幅的比较结果表现。从图3可知,通过试验3年后毛红椿冠幅值的情况:上坡位监测样地值为59 cm,增长了34 cm,对照样地值为50 cm,增长了 25 cm,监测样地增长量值是对照样地的136%;中坡位监测样地值81cm,增长了55 cm,对照样地值为66 cm,增长了40 cm,监测样地增长量是对照样地的138%;下坡位监测样地值156 cm,增长了128 cm,对照样地值为121 cm,增长了93 cm,监测样地增长量是对照的138%。结果表明不同坡位毛红椿幼林冠幅生长对竹节沟加施肥措施均产生了较大响应,3年后幼林冠幅生长量较对照值提高了136%以上。

图3 不同坡位样地毛红椿幼林1-3年冠幅表现的比较

4 结论与讨论

从不同坡位监测样地树高、地径和冠幅的增长量较对照值分别提高166%、150%和136%以上,可以得出马尾松林下套种毛红椿幼林生长对竹节沟加施肥措施的较大响应,说明措施有效促进了幼林的快速生长。由于立地条件差异,毛红椿幼林树高、地径和冠幅表现为下坡位>中坡位>上坡位,可以明显地发现,不同坡位对毛红椿幼林的生长也产生较大影响［8］。

竹节沟加施肥措施的试验充分考虑了毛红椿树种喜润湿的生长特性,以及在贫瘠造林地上速生树种对肥力的需求等因素,使套种在马尾松林下的毛红椿幼林对该抚育措施响应很明显。