潘升水， 劉紹輝， 魏志恒， 程 勇， 張 珉， 吳際友，謝 敏， 潘百紅

(1.瀏陽(yáng)市瀏陽(yáng)湖國(guó)有林場(chǎng)， 湖南 瀏陽(yáng) 410300； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 3.湖南冠達(dá)農(nóng)林科技有限公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 4.中南林業(yè)科技大學(xué)， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

我國(guó)林業(yè)正處于向綠色發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期[1-2]，就當(dāng)前研究來(lái)看，我們亟待解決的問(wèn)題是如何提高木材供應(yīng)鏈的質(zhì)量和提升生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的效益[3-5]。杉木作為南方大面積營(yíng)造的造林樹(shù)種，其傳統(tǒng)的營(yíng)林模式已經(jīng)與時(shí)代脫節(jié)，面臨著林分生產(chǎn)力下降、林分結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、生物多樣性低等問(wèn)題[6-7]。因此諸多林學(xué)專(zhuān)家倡導(dǎo)向近自然化的林分構(gòu)成轉(zhuǎn)變，從而改善林分質(zhì)量，更大程度地提升生態(tài)價(jià)值[8-9]。杉木純林多具備林窗開(kāi)闊、分枝較高等特點(diǎn)，適合發(fā)展林下養(yǎng)殖。我國(guó)在杉木純林的改造研究上，多集中其林下經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖研究[10-11]，而少有林下補(bǔ)植和間伐套種研究。目前營(yíng)造多結(jié)構(gòu)復(fù)層混交林的理念正逐步貫徹[12-13]，由于對(duì)選擇適宜于杉木間伐套種的樹(shù)種還處于探索階段，因此開(kāi)展有關(guān)杉木純林的套種改培對(duì)林業(yè)發(fā)展具有一定意義[14-15]。

以湖南省瀏陽(yáng)市瀏陽(yáng)湖國(guó)有林場(chǎng)杉木純林為研究對(duì)象，通過(guò)研究杉木林間伐后林下套種閩楠形成異齡復(fù)層混交林的過(guò)程，分析研究最佳林下補(bǔ)植數(shù)量，比較不同補(bǔ)植強(qiáng)度林分的生長(zhǎng)表現(xiàn)，以期為杉木純林改培提供重要參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于瀏陽(yáng)市瀏陽(yáng)湖國(guó)有林場(chǎng)，地理坐標(biāo)113.88°E，28.43°N，屬丘陵地形，海拔300 m，年降雨量1500～1600mm，最高氣溫38℃，最低氣溫-1℃，坡度20°以下。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤條件基本一致，成土為花崗巖紅壤，土層深厚，土壤肥力中等，土壤pH 5.0～6.5。周邊群山環(huán)繞、森林密布，適合閩楠生長(zhǎng)。

1.2 試驗(yàn)材料

杉木間伐套種的閩楠為1年生容器苗，要求苗干通直，單一主干，頂芽健壯，長(zhǎng)勢(shì)旺，無(wú)病蟲(chóng)害，苗高大于1.0 m、地徑大于1 cm。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

杉木林分于2008年?duì)I造，造林密度為1600株·hm-2。對(duì)杉木林采取去劣疏伐，最終保留優(yōu)良單株525株·hm-2。于2016年春補(bǔ)植閩楠， 共設(shè)置3種改培處理方案。處理Ⅰ為杉木林下補(bǔ)植閩楠750株·hm-2，改培面積為1.5hm2，補(bǔ)植后林分密度為1275株·hm-2；處理Ⅱ?yàn)樯寄玖窒卵a(bǔ)植閩楠450株·hm-2，改培面積為1.5hm2，補(bǔ)植后林分密度為975株·hm-2；處理Ⅲ為選擇與杉木改培林位于同一坡面同一坡位，采用50 cm×50 cm×40 cm的定穴植造林方式營(yíng)造閩楠純林，株距為2.5 m× 2.5 m，造林面積為2.5 hm2，生長(zhǎng)6 a后林分保留密度為1050～1305株·hm-2。

調(diào)查設(shè)計(jì)：設(shè)置調(diào)查區(qū)組3個(gè)(3次重復(fù))，采用25 m×25 m的樣方調(diào)查方式，每個(gè)樣方調(diào)查閩楠30株，對(duì)每個(gè)改培處理林分進(jìn)行閩楠每木檢尺，記錄閩楠的胸徑和樹(shù)高。

2 結(jié)果與分析

2.1 杉木林下改培閩楠與閩楠純林樹(shù)高生長(zhǎng)表現(xiàn)

林下補(bǔ)植生長(zhǎng)6 a后，閩楠樹(shù)高生長(zhǎng)情況如表1和表2所示，結(jié)果表明：在杉木林分密度一致的情況下，閩楠補(bǔ)植密度對(duì)閩楠林分樹(shù)高生長(zhǎng)影響顯著。

表1 6年生改培林閩楠與閩楠純林樹(shù)高生長(zhǎng)Tab.1 High growth of the 6-year-old reconstructed forest of Phoebe bournei and the pure forest of Phoebe bourneim重復(fù)處理Ⅰ處理Ⅱ處理Ⅲ15.96.84.725.66.44.435.15.83.9平均5.56.34.3

各處理的閩楠樹(shù)高生長(zhǎng)情況如表1所示，處理Ⅱ的6年生閩楠平均樹(shù)高生長(zhǎng)達(dá)6.3 m，高出同年?duì)I造的6年生閩楠純林(處理Ⅲ)46.5%，高出閩楠補(bǔ)種密度較大的杉木林下改培林(處理Ⅰ)14.7%。由方差分析和LSD多重比較可知(見(jiàn)表2和表3)：林分生長(zhǎng)6a后，不同改培處理間的閩楠樹(shù)高生長(zhǎng)存在極顯著的差異(P<0.01)，總體表現(xiàn)為處理Ⅱ>處理Ⅰ>處理Ⅲ。

表2 不同處理間閩楠平均樹(shù)高生長(zhǎng)方差分析Tab.2 Variance analsis of high growth of Phoebe bournei between different treatments變異來(lái)源Ⅲ型平方和dfMSFSig.處理間2 554.11521 277.058 24.759 0.000處理內(nèi)377.2612188.631 3.657 0.217誤差206.322451.581總計(jì)3137.6988

綜合比較顯示：在最終保留密度基本一致的情況下，杉木林下補(bǔ)植閩楠形成的復(fù)層混交林中閩楠樹(shù)高生長(zhǎng)要顯著高于閩楠純林。

表3 不同處理間閩楠平均樹(shù)高生長(zhǎng)多重比較Tab.3 Multiple comparisons of average tree height growth between different treatments處理處理均值差顯著性ⅠⅡ-0.813?0.003Ⅲ1.225?0.000LSDⅡⅠ0.813?0.003Ⅲ2.147?0.000ⅢⅠ-1.225?0.000Ⅱ-2.147?0.000 注:?表示與對(duì)比處理存在極顯著差異(P<0.01)。下同。

2.2 杉木林下改培閩楠與閩楠純林胸徑生長(zhǎng)表現(xiàn)

各處理閩楠胸徑生長(zhǎng)情況如表4所示，處理Ⅱ的6年生閩楠平均胸徑生長(zhǎng)達(dá)6.0 cm，高出同年?duì)I造的6年生閩楠純林(處理Ⅲ)53.8%，高出閩楠補(bǔ)種密度較大的杉木林下改培林(處理Ⅰ)15.3%。由不同改培處理間的方差分析和LSD多重比較可知(見(jiàn)表5和表6)：林分生長(zhǎng)6a后，3種不同的改培處理間閩楠胸徑生長(zhǎng)存在極顯著差異(P<0.01)，總體表現(xiàn)為處理Ⅱ>處理Ⅰ>處理Ⅲ。

綜合比較顯示：在最終保留密度基本一致的情況下，杉木林下補(bǔ)植閩楠形成的復(fù)層混交林中閩楠胸徑生長(zhǎng)要顯著高于閩楠純林。

表4 6年生改培林閩楠與閩楠純林胸徑生長(zhǎng)Tab.4 DBH growth of the 6-year-old reconstructed forest of Phoebe bournei and the pure forest of Phoebe bourneicm重復(fù)處理Ⅰ處理Ⅱ處理Ⅲ15.66.44.425.25.94.034.75.63.4平均5.26.03.9

表5 不同處理間閩楠平均胸徑生長(zhǎng)方差分析Tab.5 Multiple comparisons of average DBH growth be-tween different treatments變異來(lái)源Ⅲ型平方和dfMSFSig.處理間1 487.6172743.80828.685 00.000處理內(nèi)196.542298.2713.789 80.261誤差103.719425.929總計(jì)1787.8788

表6 不同處理間閩楠平均胸徑生長(zhǎng)多重比較Tab.6 Multiple comparisons of average DBH growth be-tween different treatments處理處理均值差顯著性ⅠⅡ-0.811?0.002Ⅲ1.314?0.000LSDⅡⅠ0.811?0.002Ⅲ2.147?0.000ⅢⅠ-1.314?0.000Ⅱ-2.147?0.000

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明：在杉木純林間伐套種閩楠，以此方法構(gòu)建的復(fù)層針闊混交異齡林，閩楠的總體生長(zhǎng)狀態(tài)良好，且樹(shù)高、胸徑顯著高于同時(shí)期營(yíng)造的閩楠純林。同時(shí),在每1 hm2保留優(yōu)良單株525株的杉木純林里補(bǔ)植450株閩楠其林分生長(zhǎng)狀態(tài)最佳，胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)顯著高于林下每1 hm2補(bǔ)植750株閩楠的改培林和同條件下?tīng)I(yíng)造的閩楠純林。6年生的改培處理Ⅱ，閩楠平均樹(shù)高達(dá)6.3 m，比處理Ⅰ提高14.7%、比處理Ⅲ提高46.2%；平均胸徑達(dá)6.0cm，比改培處理Ⅰ提高15.3%、比處理Ⅲ提高53.8%。

綜上所述，杉木林實(shí)施間伐后補(bǔ)植閩楠，能夠在一定程度上改善閩楠的生長(zhǎng)條件，促進(jìn)閩楠林分的生長(zhǎng)。閩楠是我國(guó)珍貴的常綠闊葉樹(shù)種，也是國(guó)家主推的戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備林營(yíng)造主要樹(shù)種之一[16-17]。在杉木林經(jīng)營(yíng)中，林下套種經(jīng)營(yíng)復(fù)層林采用閩楠是不錯(cuò)的選擇，建議在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。