廖德志,魏志恒,程 勇,吳際友,陳明皋,黃小飛,劉欲曉,郭文平,賀文明,陳德云
(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004;2.攸縣林業(yè)局,湖南 攸縣 412300;3.湖南省攸縣黃豐橋國(guó)有林場(chǎng),湖南 攸縣 412300)
樟樹Cinnamomum camphora是我國(guó)重要的珍貴樹種之一,國(guó)內(nèi)樟樹主要集中分布在長(zhǎng)江流域以南各省市,東至臺(tái)灣、西至四川、云南[1],其木材柔韌致密,紋理美觀,香氣濃郁,且耐腐防蟲,材性穩(wěn)定,是雕刻、家具裝飾、建筑和膠合板面板等的珍貴用材[2-5]。同時(shí)樟樹具有很高的觀賞價(jià)值,被廣泛應(yīng)用于造林綠化和景觀設(shè)計(jì)中。但現(xiàn)有樟樹大多處于散生或混生狀態(tài),普遍存在生長(zhǎng)速度慢、枝椏粗大、干形差、出材率低等問題,嚴(yán)重影響了樟樹的用材價(jià)值[6]。并且樟樹的研究大多集中在油用和生態(tài)價(jià)值方面[7-10],對(duì)于樟樹的集約栽培和大徑材培育方面研究十分有限[11]。本研究通過15年生樟樹試驗(yàn)林調(diào)查,研究了不同坡位對(duì)樟樹純林及樟杉混交林生長(zhǎng)的影響,為樟樹立地匹配研究及大徑材培育提供支撐。
試驗(yàn)地位于湖南省株洲市攸縣黃豐橋國(guó)有林場(chǎng),林場(chǎng)橫跨攸縣東西,羅霄山脈中段,武功山西南端,以中低山地貌為主,介于113°04′~113°43′E、26°43′~27°26′N之間。最高海拔1 270 m,最低海拔115 m,屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)。試驗(yàn)地具體信息見表1。
表 1 試驗(yàn)林立地及氣候因子Table 1 Forestry site conditions and climatic factors
為了了解坡位對(duì)樟樹林分的影響,2017年10月中旬在對(duì)黃豐橋國(guó)有林場(chǎng)樟樹培育試驗(yàn)與示范林林分全面踏查的基礎(chǔ)上,分別對(duì)樟樹純林和樟杉混交林(采用行間混交模式,株行距與純林相同為2 m×3 m)在同一坡地的上坡位、中坡位、下坡位3個(gè)坡位設(shè)置了調(diào)查樣地,3個(gè)坡位上的樣地調(diào)查重復(fù)3次,如表2所示。其中所有樣地中的樟樹,都為2003年春季采用1年生樟樹實(shí)生苗造林,樟樹1年生實(shí)生苗由湖南省林業(yè)科學(xué)院提供,樟樹試驗(yàn)與示范林總面積為15 hm2。
表 2 調(diào)查樣地立地因子Table 2 Sample plot site factors
每塊樣地調(diào)查樟樹的株數(shù)為30株,每個(gè)樣地類型總共調(diào)查90株(重復(fù)3次,混交林中只調(diào)查樟樹群體)、測(cè)定立木胸徑、樹高、枝下高、冠幅、主干高(指從地面到第一個(gè)分叉位置之間的高度),并且記錄樟樹立木的通直度以及開叉情況(若立木主干高度不足樹高的60%則標(biāo)記為開叉),最終統(tǒng)計(jì)每個(gè)類型樣地的開叉率(開叉植株數(shù)量/調(diào)查植株總數(shù))
使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算;利用SPSS17.0進(jìn)行方差分析[12-13]。
在保證立地條件、造林密度及撫育措施一致的條件下,調(diào)查統(tǒng)計(jì)了不同坡位上樟樹純林林分的生長(zhǎng)情況,表3為不同坡位上樟樹純林林分生長(zhǎng)對(duì)比。方差分析結(jié)果顯示,不同坡位上生長(zhǎng)的樟樹純林在胸徑、樹高、枝下高上存在極顯著差異,冠幅及主干高差異不顯著(見表4)。
通過上述方差分析,結(jié)果表明不同坡位的樟樹純林林分,在胸徑和樹高方面確實(shí)存在極顯著差異,為了對(duì)3個(gè)坡位樟樹林分的生長(zhǎng)差異進(jìn)行評(píng)價(jià),利用Duncan多重比較的方法,分別對(duì)胸徑和樹高兩個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行差異性分析,列出同類子集,如表5所示。結(jié)果顯示,3個(gè)坡位樟樹林分的胸徑兩兩之間均存在顯著差異,林分胸徑大小表現(xiàn)為,下坡位>中坡位>上坡位;下坡位林分平均分胸徑要高出上坡位13.1%,高出中坡位林分5.3%;而樹高方面下坡位和中坡位不存在顯著差異,但要顯著高于上坡位的樟樹林分,分別高出上坡平均樹高的13.9%和11.6%。
表 3 坡位對(duì)15年生樟樹純林生長(zhǎng)的影響Table 3 Effects of slope position on the growth of 15-year-old camphor tree pure forest
表 4 坡位對(duì)15年生樟樹純林生長(zhǎng)的方差分析Table 4 Variance analysis of 15-year-old pure camphora forest growth parameter at different slope positions
表 5 不同坡位15年生樟樹純林生長(zhǎng)指標(biāo)多重比較Table 5 Multiple comparison of 15-year-old pure camphora forest growth parameter at different slope positions
總體上樟樹純林生長(zhǎng)受坡位影響較大,隨著坡位的提高,生長(zhǎng)有減弱的趨勢(shì)。上坡位長(zhǎng)期受到?jīng)_刷,相對(duì)于中坡位和下坡位土層較薄,肥力較弱;下坡位積累流失的土壤和養(yǎng)分,具有更好的水肥條件,樟樹林分生長(zhǎng)更加旺盛。
表6為不同坡位樟杉混交林林分中樟樹生長(zhǎng)情況對(duì)比。方差分析顯示不同坡位樟杉混交林胸徑、樹高、枝下高、冠幅、主干高的生長(zhǎng)均存在極顯著影響(見表7)。
表 6 坡位對(duì)15年生樟杉混交林生長(zhǎng)影響對(duì)比Table 6 Growth comparison of 15-year-old camphor-fir mix forest at different slope positions
利用Duncan多重比較的方法,分別對(duì)混交林林分的胸徑、樹高和冠幅進(jìn)一步進(jìn)行差異性平價(jià),見表8。分析結(jié)果與樟樹純林基本一致,下坡位林分胸徑和樹高生長(zhǎng)量均為最佳,分別高出中坡位胸徑、樹高的23.8%和12.8%,高出上坡位胸徑、樹高的36%和 25.6%。
與純林林分不同的是,混交林林分冠幅生長(zhǎng)受坡位的影響顯著,下坡位林分的冠幅要顯著大于中坡位和上坡位,且相同坡位位上林分冠幅基本一致,可能是由于樟樹林分冠幅很大程度上受到了杉木生長(zhǎng)的影響,混交林中的杉木相比樟樹而言長(zhǎng)勢(shì)更為一致,從而一定程度上控制了樟樹的冠型,使得林分中樟樹冠幅生長(zhǎng)趨于一致。
表9顯示的是相同坡位上樟樹純林與樟杉混交林的生長(zhǎng)差異,對(duì)比3個(gè)坡位上樟樹純林與樟杉混交林林分各個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)的生長(zhǎng)情況,并且通過方差分析,得出各個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)的差異顯著程度。
表 7 坡位對(duì)15年生樟杉混交林生長(zhǎng)方差分析Table 7 Variance analysis of 15-year-old camphor-fir mix forest growth parameter at different slope positions
表 8 不同坡位15年生樟杉混交林生長(zhǎng)指標(biāo)多重比較Table 8 Multiple comparison of 15-year-old camphor-fir mix forest growth parameter at different slope positions
表 9 相同坡位上樟樹純林與樟杉混交林生長(zhǎng)差異性分析Table 9 Growth parameter variance analysis of 15-year-old camphor-fir mix forest forest and pure camphor forest at the same slope positions
方差分析表明,下坡位的樟樹純林林分和樟杉混交林林分各個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)均不存在顯著差異,而上坡位和中坡位兩種林分在胸徑、樹高、冠幅差異顯著,且純林林分3個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)都要顯著高于混交林林分。比較可知上坡位樟樹純林林分平均胸徑、樹高和冠幅分別高出同坡位混交林樟樹林分的21.3%、6%和22.9%;中坡位樟樹純林林分平均胸徑、樹高和冠幅分別高出同坡位混交林樟樹林分的19.2%、4.0%和20.4%。這一定程度上說明,在立地條件相對(duì)優(yōu)越的下坡位,樟樹與杉木混交造林對(duì)樟樹群體生長(zhǎng)影響不大,但隨著坡位提高,立地條件變差,混交林中樟樹群體生長(zhǎng)量要顯著低于同坡位樟樹純林。
同一樹種其生長(zhǎng)情況、產(chǎn)量高低主要是由不同立地條件下立地因子之間的差異所造成,不同的立地條件將會(huì)使林木生長(zhǎng)受到很大的影響。對(duì)立地條件進(jìn)行選擇有利于實(shí)現(xiàn)適地適樹、速生、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),這也一直是林木栽培研究的重點(diǎn)[14-16]。立地條件對(duì)林木生長(zhǎng)的影響主要是通過造成水肥條件和光照條件的差異引起的。通過研究不同坡位對(duì)樟樹純林和樟杉混交林的影響,發(fā)現(xiàn)坡位對(duì)樟樹林分的胸徑、樹高、枝下高、冠幅及主干高等生長(zhǎng)指標(biāo)影響程度各有不同,且坡位對(duì)樟樹純林的影響與樟杉混交林影響程度有所差異。
總體上不同坡位樟樹林分長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)為下坡位>中坡位>上坡位,下坡位林分的胸徑和樹高都要顯著大于中坡位和上坡位,而林分枝下高、主干高差異不明顯;在此樟樹純林與樟杉混交林變化規(guī)律表現(xiàn)一致,不同的是坡位對(duì)兩種林分的影響程度不一樣,坡位對(duì)混交林的影響要明顯大于純林,并且隨坡位提高影響程度或者林分間差異增大,這與陳耀輝等[17]對(duì)白樺與灰木蓮的研究一致;當(dāng)坡位較高時(shí),同坡位上的混交林中樟樹群體胸徑、樹高生長(zhǎng)量要顯著小于純林中的樟樹群體,并且隨坡位提高差異更加明顯。但是下坡的兩種林分不存在顯著差異,并且同坡位上混交林中的樟樹群體表現(xiàn)出更低的開叉率和更加一致的冠幅,這表明在坡位較低的立地條件下,樟杉混交造林能夠起到調(diào)控樟樹干形及冠形的作用。
由于本次調(diào)查觀測(cè)數(shù)據(jù)來源與同一個(gè)林場(chǎng),其結(jié)果只為初步結(jié)論,但對(duì)立地條件相同或相似的地域仍有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。接下來將對(duì)不同土壤類型及海拔高度對(duì)樟樹生長(zhǎng)的影響以及不同地域樟樹生長(zhǎng)差異分析等方面進(jìn)行進(jìn)一步研究;同時(shí)開展樟樹跨地域培育性試驗(yàn),為對(duì)樟樹大徑材培育提供技術(shù)支撐。