陳得水
(永春縣林業(yè)局,福建 泉州362600)
杉木(Cunninghamia lanceolata)是我國(guó)南方山地用材林的主要造林樹種,生長(zhǎng)迅速,產(chǎn)量高,在南方林業(yè)經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的作用。前人研究表明,純林的大面積營(yíng)造及多代連栽,導(dǎo)致杉木人工林出現(xiàn)了地力衰退嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)抗逆性和穩(wěn)定性差等問題[1]。大量研究指出,營(yíng)造混交林是改善杉木純林生態(tài)問題,維持林分穩(wěn)定豐產(chǎn)的有效措施。巨尾桉(Eucalyptus urophylla×E.grandi)系尾葉桉與巨桉雜交后代,是著名的速生性樹種,生長(zhǎng)迅速,耐瘠薄,是優(yōu)良的用材林和原料林樹種[2-4];馬尾松(Pinus massoniana)是南方山地造林的先鋒樹種,具生長(zhǎng)快和改土能力良好等特點(diǎn)[5];木荷(Schima superba)是亞熱帶常綠闊葉林的建群種[6,7],作為耐火先鋒樹種在南方山地被廣泛引種。為進(jìn)一步揭示不同混交模式對(duì)杉木幼林生長(zhǎng)的影響,本研究選擇巨尾桉、馬尾松、木荷與杉木進(jìn)行混交造林,造林4年后對(duì)其生長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查與對(duì)比分析,以期為杉木人工林混交樹種的選擇和混交效益評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)區(qū)位于永春縣(25°13′15″—25°33′45″N,117°40′55″—118°31′9″E)東關(guān)鎮(zhèn)、湖洋鎮(zhèn)和吾峰鎮(zhèn),地貌以低山及丘陵為主,土壤以酸性、中性火成巖或花崗巖紅壤為主,屬中、南亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候過渡地區(qū),年平均氣溫18~20.4℃,最低月均氣溫9℃,最高月均氣溫26℃,極端最高氣溫39℃,最低氣溫-2℃,1月平均氣溫10~12℃,年平均降雨量1 600~2 000mm,氣候溫和,濕潤(rùn)多雨。
選擇永春縣東關(guān)鎮(zhèn)南美村、吾峰鎮(zhèn)擇水村和湖洋鎮(zhèn)桃源村作為試驗(yàn)樣地。試驗(yàn)區(qū)前茬均為荒蕪柑橘園,立地因子均為西北向中下坡位,土壤較肥沃,草本植被主要以五節(jié)芒(Miscanthus floridulus)、杠板歸(Polygonum perfoliatum)、蓬蘽 (Rubus hirsutus)等為主,各樣地基本情況詳見表1。
表1 不同混交模式杉木幼林樣地基本情況
2011年1月清雜煉山,塊狀整地,挖明穴,規(guī)格40cm×30cm×30cm,回表土,分別選擇巨尾桉、馬尾松、木荷與杉木進(jìn)行混交造林,混交方式為插花混交,混交比例分別為:9杉1巨尾桉、9杉1馬、9杉1木荷,以同林齡杉木純林作為對(duì)照。
造林時(shí)間均為2011年3月。分別在南美村營(yíng)造杉木純林和杉木+巨尾桉混交林,造林密度為3 300株·hm-2。2011年全面劈草2次,2012年全面劈草3次,2013年全面劈草2次。試驗(yàn)材料:杉木2.5代,從福建順昌洋口林場(chǎng)調(diào)入,巨尾桉(DH3229)從莆田仙游調(diào)入。
在擇水村營(yíng)造杉木+馬尾松混交林,造林密度為3 300株·hm-2。2011—2013年每年全面劈草3次。試驗(yàn)材料:杉木2.5代,馬尾松為裸根苗,從永春縣苗圃調(diào)入。
在桃源村營(yíng)造杉木+木荷混交林,造林密度為3 300株·hm-2。2011—2013年每年全面劈草3次。試驗(yàn)材料:杉木2.5代,木荷為裸根苗,從永春縣苗圃調(diào)入。
2014年3月進(jìn)行樣地調(diào)查,在不同混交模式試驗(yàn)林地分別設(shè)置3個(gè)20m×20m的樣方作為3個(gè)抽樣重復(fù)進(jìn)行每木檢尺,記錄杉木的胸徑、樹高等生長(zhǎng)因子,同時(shí),對(duì)各混交樹種各隨機(jī)調(diào)查100株,分別記錄其胸徑、樹高等生長(zhǎng)因子,調(diào)查時(shí),不同栽培模式杉木的保存率均為95%,巨尾桉的保存率為90%,馬尾松的保存率為92%,木荷的保存率為85%。
杉木、馬尾松、木荷的材積按照福建省地方標(biāo)準(zhǔn)伐區(qū)調(diào)查設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DB35/T88-1998中的材積模型來(lái)確定,巨尾桉的材積按照文獻(xiàn)[8]來(lái)確定。
使用SPSS for windows 18.0對(duì)不同混交模式杉木幼林的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行 One-way Analysis of Variance和 Duncan Post Hoc Tests,使用 Microsoft Excel 2003制作圖表。
表2 不同混交模式杉木幼樹生長(zhǎng)情況方差分析
由表2可見,不同混交模式杉木幼樹的胸徑生長(zhǎng)無(wú)顯著差異,F(xiàn)=1.797<F0.05,而樹高生長(zhǎng)和林分蓄積量具有極顯著差異,F(xiàn)值分別為12.213、4.811,均大于F0.01,可見,不同混交樹種對(duì)杉木幼樹的樹高和蓄積量具有極顯著的影響。
表3 不同混交模式杉木幼樹生長(zhǎng)情況多重檢驗(yàn)
由表3可見,不同栽培模式中杉木幼樹的胸徑排序?yàn)樯寄荆尬茶窕旖涣郑旧寄荆竞苫旖涣郑旧寄炯兞郑旧寄荆R尾松混交林,Duncan多重檢驗(yàn)表明,不同栽培模式間無(wú)顯著差異(P>0.05);樹高和蓄積量排序均為杉木+巨尾桉混交林>杉木純林>杉木+木荷混交林>杉木+馬尾松混交林,Duncan多重檢驗(yàn)表明,杉木+巨尾桉混交模式中杉木的樹高和蓄積量與其他模式差異顯著(P<0.05),而其他模式中杉木的樹高和蓄積量均無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表4 不同模式混交樹種生長(zhǎng)情況方差分析
由表4可見,不同模式混交樹種的胸徑、樹高和蓄積量均達(dá)到了極顯著差異,F(xiàn)值分別為1 538.792、1 074.651和325.61,均大于F0.01。
由表5可見,在9杉1混的混交林中,不同混交樹種的胸徑和蓄積量排序均為巨尾桉>木荷>馬尾松,Duncan多重檢驗(yàn)表明,巨尾桉的胸徑和蓄積量與馬尾松、木荷存在顯著差異(P<0.05),而馬尾松與木荷的胸徑和蓄積量無(wú)顯著差異(P>0.05);不同混交樹種的樹高排序?yàn)榫尬茶瘢灸竞桑抉R尾松,Duncan多重檢驗(yàn)表明,不同樹種的樹高均存在顯著差異(P<0.05)。
表5 不同模式混交樹種生長(zhǎng)情況多重檢驗(yàn)
圖1 不同混交模式杉木幼林總蓄積量
由圖1可見,不同混交模式4年生杉木幼林的總蓄積量排序?yàn)樯寄荆尬茶窕旖涣郑?2.184m3·hm-2)>杉木純林(11.46m3·hm-2)>杉木+木荷混交林(10.135m3·hm-2)>杉木+馬尾松混交林(8.636m3·hm-2),Duncan多重檢驗(yàn)表明,杉木+巨尾桉混交林的林分總蓄積量與其他3種模式間存在顯著差異(P<0.05),而杉木純林、杉木+木荷混交林和杉木+馬尾松混交林的林分總蓄積量無(wú)顯著差異(P>0.05)。
姚慶端等[8]研究發(fā)現(xiàn),巨尾桉與杉木、牛肋巴和厚莢相思混交時(shí),形成了巨尾桉樹在上的復(fù)層林冠,充分利用了營(yíng)養(yǎng)空間,促進(jìn)了桉樹的生長(zhǎng),與桉純林相比,混交林的生長(zhǎng)量均有不同程度的提高,生長(zhǎng)潛力巨大。在本研究的巨尾桉與杉木混交林中,由于巨尾桉生長(zhǎng)迅速,與杉木形成了明顯的復(fù)層林冠結(jié)構(gòu),充分利用空間資源,對(duì)巨尾桉和杉木的生長(zhǎng)均起到了促進(jìn)作用,因此,杉木+巨尾桉混交林中杉木的樹高和蓄積量顯著高于其他模式,巨尾桉的生長(zhǎng)和蓄積量也顯著高于其他樹種。
有研究表明,杉木與巨尾桉混交林中杉木和巨尾桉的平均樹高和胸徑分別是杉木純林的1.3、1.1倍和2.1、1.8倍,而單株材積分別是杉木純林的1.42倍和4.8倍,混交林林分的總蓄積量比純林高出26.41%,生物量則是純林的1.6倍,表明杉桉混交林比杉木純林有更高的林分生產(chǎn)力[1]。本研究中,由不同混交模式杉木幼林的總蓄積量可見,9杉木1巨尾桉混交造林,其林分總蓄積量顯著大于其他模式,巨尾桉對(duì)杉木的樹高生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用,提高了林分蓄積量和林地生長(zhǎng)率。
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