林之盼 林小瓊 薛楊 王小燕

摘要[目的]在文昌市島東林場(chǎng)低效木麻黃純林中開(kāi)展近自然經(jīng)營(yíng)改造技術(shù)試驗(yàn)，對(duì)3種模式下的樹(shù)種生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，選擇出最佳的配置模式。[方法]采用方差統(tǒng)計(jì)、聚類(lèi)分析的方法對(duì)10個(gè)樹(shù)種的樹(shù)高、地徑、冠幅生長(zhǎng)量生長(zhǎng)情況進(jìn)行整體比較。[結(jié)果]伊朗紫硬膠、非洲楝第1年和第2年均表現(xiàn)出樹(shù)高、地徑、冠幅生長(zhǎng)速度較快，相反檀香紫檀、瓊崖海棠和黃槿生長(zhǎng)速度較慢，其他樹(shù)種表現(xiàn)不一，并將樹(shù)種分為3類(lèi)，第1類(lèi)為速生樹(shù)種，有非洲楝和伊朗紫硬膠;第2類(lèi)為中生樹(shù)種，有麻楝、花梨，山竹、大葉相思、母生;第3類(lèi)為慢生樹(shù)種，有瓊崖海棠、黃槿、檀香紫檀。[結(jié)論]根據(jù)近自然化原則、樹(shù)種生態(tài)特性和垂直結(jié)構(gòu)理論，選擇花梨、非洲楝和檀香紫檀混交模式作為低效木麻黃林下近自然改造的首選配置模式。

關(guān)鍵詞低效林;生長(zhǎng)量;聚類(lèi)分析;配置模式

中圖分類(lèi)號(hào)S718.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611（2019）03-0094-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.030

文昌市沿海防護(hù)林以木麻黃（Casuarina equisetifolia）作為主要樹(shù)種，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)木麻黃人工林占文昌市沿海防護(hù)林有林地經(jīng)營(yíng)面積的80%[1]，可見(jiàn)，木麻黃在文昌的森林資源結(jié)構(gòu)中占有非常重要的地位。但是近年來(lái)，受到外界干擾、立地條件和自然災(zāi)害的影響，部分木麻黃出現(xiàn)老化、病蟲(chóng)害嚴(yán)重，加上經(jīng)過(guò)多年經(jīng)營(yíng)木麻黃，土壤肥力缺乏，林木生長(zhǎng)受到破壞，出現(xiàn)低效木麻黃林分，防護(hù)功能后天衰退，提高了林火災(zāi)害的危險(xiǎn)，對(duì)沿海防護(hù)林多樣性和生境完整性形成巨大的威脅[2]。如何使其維持較高的生態(tài)效益，已成為森林經(jīng)營(yíng)工作中的重點(diǎn)。歷史的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)讓人們認(rèn)識(shí)到單一樹(shù)種的輪伐期人工林經(jīng)營(yíng)模式不利于在一個(gè)區(qū)域內(nèi)大規(guī)模使用，需要開(kāi)發(fā)和應(yīng)用更精細(xì)的多功能的近自然森林經(jīng)營(yíng)模式，培育出結(jié)構(gòu)功能合理的近自然森林[3-4]。

近自然森林經(jīng)營(yíng)是以鄉(xiāng)土樹(shù)種為主，以不同樹(shù)齡、多個(gè)層次、多個(gè)樹(shù)種、多樣品種組成的近自然化多功能森林為目標(biāo)[5]，通過(guò)結(jié)合人工經(jīng)營(yíng)處理措施與自然結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的積極作用，實(shí)現(xiàn)具有生物多樣性、穩(wěn)定性、多功能性的綜合高效近自然森林生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)模式[6]。在我國(guó)南方，對(duì)杉木純林的近自然化改造試驗(yàn)證明，大力營(yíng)造異齡混交林以改良土壤和改善生物多樣性[7]，海南省東北部海岸地區(qū)開(kāi)展了相關(guān)的木麻黃混交造林試驗(yàn)，在營(yíng)造混交海防林的角度上獲得了一些經(jīng)驗(yàn)，其中木麻黃-相思混交林在促進(jìn)林分生長(zhǎng)、土壤養(yǎng)分發(fā)育上也取得一定的效果，但以鄉(xiāng)土樹(shù)種為主多樹(shù)種套種在木麻黃人工林上的試驗(yàn)研究報(bào)道較少。筆者以文昌市島東林場(chǎng)東風(fēng)作業(yè)區(qū)低效木麻黃林為研究對(duì)象，選擇花梨、伊朗紫硬膠、瓊崖海棠、山竹、母生、黃槿、檀香紫檀、非洲楝、麻楝、大葉相思10個(gè)樹(shù)種，設(shè)計(jì)了低效木麻黃林下套種3種模式試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)套種后的林下幼齡樹(shù)種生長(zhǎng)進(jìn)行定期測(cè)定，分析各樹(shù)種的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，選擇出最佳的配置模式，從而為低效林改造提供技術(shù)依據(jù)。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于文昌市島東林場(chǎng)東風(fēng)作業(yè)區(qū)，地處110°36′～110°01′E，19°40′～20°06′N(xiāo)，屬于沿海平原地帶，熱帶海洋性季風(fēng)氣候，日照充足，氣候溫和，太陽(yáng)總輻射強(qiáng)，年均氣溫22.5～23.8 ℃，年均降雨量1 808 mm，相對(duì)濕度70%。土壤類(lèi)型為濱海沉積物砂壤土，pH為6.5～8.4。人工植被以木麻黃為主，灌木主要是野牡丹、馬櫻丹、桃金娘、大青等，草本主要有牛筋草、鬼針草、勝紅薊等。

1.2材料

選擇非洲楝、花梨、檀香紫檀、伊朗紫硬膠、大葉相思、瓊崖海棠、黃槿、麻楝、山竹、母生作為試驗(yàn)樹(shù)種，具體造林規(guī)格見(jiàn)表1。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以島東林場(chǎng)東風(fēng)作業(yè)區(qū)低效木麻黃純林為研究對(duì)象，開(kāi)展近自然經(jīng)營(yíng)改造技術(shù)試驗(yàn)，設(shè)置3種不同林下套種樹(shù)種配置模式，即模式1：非洲楝、花梨、檀香紫檀;模式2：大葉相思、黃槿、瓊崖海棠、伊朗紫硬膠;模式3：麻楝、母生、山竹。采用帶狀補(bǔ)植方式，穴狀整地，株行距為1.5 m×3.0 m，穴的規(guī)格為40 cm×40 cm×40 cm。將樹(shù)苗放入穴內(nèi)培土并分層踏實(shí)。該試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每種模式中建立20 m×30 m標(biāo)準(zhǔn)地，每種模式3次重復(fù)，總共布設(shè)9塊樣地，造林時(shí)間2017年3月，分別于2017年11月、2018年8月對(duì)樣地內(nèi)套種的幼樹(shù)成活率以及樹(shù)高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量進(jìn)行調(diào)查。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差統(tǒng)計(jì)和聚類(lèi)分析處理。

2結(jié)果與分析

2.1不同樹(shù)種幼樹(shù)的成活率

套種后當(dāng)年10個(gè)樹(shù)種的幼樹(shù)成活率均在60%以上，其中麻楝、母生的成活率最高，達(dá)97%;非洲楝、花梨成活率次之，均達(dá)90%;伊朗紫硬膠、大葉相思、檀香紫檀的成活率達(dá)80%～86%;瓊崖海棠、山竹和黃槿的成活率低，分別為70%、65%和63%。對(duì)成活率低的樹(shù)種進(jìn)行補(bǔ)植，后續(xù)追蹤調(diào)查成活率都較好，均達(dá)85%。

2.2幼樹(shù)生長(zhǎng)分析

2.2.1地徑生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。10個(gè)樹(shù)種間各年齡的地徑生長(zhǎng)差異極顯著（P<0.01）。由圖1可以看出，套種后當(dāng)年非洲楝地徑表現(xiàn)出快速生長(zhǎng)，生長(zhǎng)量為0.43 cm，第2年生長(zhǎng)稍微減緩;伊朗紫硬膠、大葉相思、麻楝、花梨、山竹和母生均為套種當(dāng)年生長(zhǎng)緩慢，第2年地徑生長(zhǎng)有上升的趨勢(shì)，生長(zhǎng)量分別為0.63、0.55、0.53、0.46、0.27和0.25 cm;瓊崖海棠、黃槿、檀香紫檀地徑生長(zhǎng)較慢，套種后2年地徑年均生長(zhǎng)量小于01 cm。套種樹(shù)種地徑生長(zhǎng)速度依次為非洲楝、伊朗紫硬膠、大葉相思、麻楝、花梨、山竹、母生、瓊崖海棠、黃槿、檀香紫檀。

2.2.2

樹(shù)高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。10個(gè)樹(shù)種在套種當(dāng)年樹(shù)高生長(zhǎng)差異不顯著（P>0.05），第2年樹(shù)高生長(zhǎng)差異顯著（P<0.05）。由圖2可以看出，套種后當(dāng)年10個(gè)樹(shù)種樹(shù)高生長(zhǎng)量介于9.0～13.3 cm，第2年樹(shù)高生長(zhǎng)量較第1年有不同程度的增長(zhǎng)，其中非洲楝、伊朗紫硬膠、大葉相思、花梨、麻楝、山竹、母生的樹(shù)高發(fā)生顯著變化，生長(zhǎng)量為23～53 cm，其次黃槿、檀香紫檀和瓊崖海棠生長(zhǎng)平穩(wěn)，生長(zhǎng)量為12 cm左右。套種樹(shù)種樹(shù)高生長(zhǎng)速度依次為非洲楝、伊朗紫硬膠、麻楝、大葉相思、花梨、山竹、母生、黃槿、檀香紫檀、瓊崖海棠。

2.2.3冠幅生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。10個(gè)樹(shù)種間各年齡的冠幅生長(zhǎng)差異極顯著（P<0.01），由圖3可以看出，套種后大葉相思和非洲楝保持較高的冠幅生長(zhǎng)，年均生長(zhǎng)量分別為22.33、20.16 cm;其次黃槿、山竹、伊朗紫硬膠、檀香紫檀、瓊崖海棠也表現(xiàn)出較好的生長(zhǎng)趨勢(shì)，套種當(dāng)年生長(zhǎng)慢，但第2年生長(zhǎng)迅猛，生長(zhǎng)量分別為17.0、16.6、16.0、12.0、11.6 cm;母生和麻楝生長(zhǎng)較慢，2年之間生長(zhǎng)量變化不大，年均生長(zhǎng)量分別為10.5、7.0 cm;花梨冠幅生長(zhǎng)最慢，套種后當(dāng)年生長(zhǎng)量為5.6 cm，第2年冠幅生長(zhǎng)量?jī)H為1.0 cm。套種樹(shù)種冠幅生長(zhǎng)速度依次為大葉相思、非洲楝、黃槿、山竹、伊朗紫硬膠、檀香紫檀、瓊崖海棠、母生、麻楝、花梨。

3結(jié)論與討論

（1）從該試驗(yàn)低效木麻黃林下套種樹(shù)種幼林生長(zhǎng)情況來(lái)看，各樹(shù)種生物生態(tài)學(xué)特性不同，林下10個(gè)樹(shù)種1年成活率都較好，除了瓊崖海棠、山竹和黃槿的成活率不足80%外，其他樹(shù)種均能達(dá)80%以上的成活率，反映它們適合在當(dāng)?shù)氐托韭辄S林分下補(bǔ)植套種。在苗木年生長(zhǎng)量方面，非洲楝、伊朗紫硬膠無(wú)論是第1年還是第2年，樹(shù)高、地徑、冠幅生長(zhǎng)速度均較快，相反檀香紫檀、瓊崖海棠和黃槿生長(zhǎng)速度較慢，其余樹(shù)種在不同時(shí)期的樹(shù)高、地徑、冠幅年生長(zhǎng)量均有著不同的生長(zhǎng)趨勢(shì)，有的樹(shù)種為縱向生長(zhǎng)，有的為橫向生長(zhǎng)，如花梨地徑、樹(shù)高生長(zhǎng)較好，由于是落葉樹(shù)種，冠幅生長(zhǎng)稍差。因此，單一的生長(zhǎng)指標(biāo)不能準(zhǔn)確地反映不同樹(shù)種的整體生長(zhǎng)狀況[8]。采用聚類(lèi)分析的方法，對(duì)10個(gè)樹(shù)種樹(shù)高、地徑、冠幅生長(zhǎng)情況進(jìn)行整體比較，結(jié)果表明非洲楝和伊朗紫硬膠生長(zhǎng)速度較快，在低效木麻黃林下具有較好的適應(yīng)性，可作為先鋒樹(shù)種;麻楝、花梨、山竹、母生、大葉相思等樹(shù)種生長(zhǎng)速度一般，作為中生樹(shù)種;瓊崖海棠、黃槿、檀香紫檀生長(zhǎng)速度較慢，作為慢生樹(shù)種。

（2）依據(jù)上述分析結(jié)果，根據(jù)近自然化原則，進(jìn)行樹(shù)種配置時(shí)，應(yīng)注重速生樹(shù)種和慢生樹(shù)種的合理搭配，間隔布植，以速生樹(shù)種快速形成森林，慢生樹(shù)種則起到豐富林分、穩(wěn)定群落的作用[9]。通過(guò)聚類(lèi)分析方法，同一生長(zhǎng)類(lèi)型中軸離系數(shù)很小的2個(gè)或多個(gè)種類(lèi)應(yīng)避免配置在一起，這樣可盡量減少或避免相近生態(tài)位樹(shù)種在對(duì)環(huán)境資源利用方面的競(jìng)爭(zhēng)[10]。由此可以看出，3種木麻黃林下套種樹(shù)種配置模式中，花梨、非洲楝和檀香紫檀在低效木麻黃林下配置模式效果是最佳的。但由于林下套種混交模式的林分還處于幼林階段，樹(shù)種之間是競(jìng)爭(zhēng)還是促進(jìn)關(guān)系，還需進(jìn)一步研究。

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