連書釵

(福建省洋口國有林場，福建 順昌 353211)

伐樁萌芽更新是通過伐樁上的休眠芽萌發(fā)進而生長形成植株并更新森林的一種經(jīng)營方式，在桉樹、杉木、楊樹、泡桐、油茶等多個樹種上都有應用[1]。萌芽更新可以縮短生長周期，有效保護地力，營林作業(yè)簡單，尤其適合于具有較強速生特性和萌蘗能力，主要收獲中小徑級材及薪炭材的樹種[2]。研究表明，除了樹種特性及年齡會影響伐樁萌芽更新數(shù)量及質(zhì)量外，伐樁高度、伐樁基徑和林地地位指數(shù)都能夠影響伐樁萌芽數(shù)量和質(zhì)量。龐圣江等[3]研究發(fā)現(xiàn)伐樁基徑對米老排萌芽植株數(shù)量影響顯著，對伐樁萌芽植株胸徑及高度影響不顯著。對香樟不同伐樁高度研究發(fā)現(xiàn)，單株平均生物量、萌芽條數(shù)、萌芽條高度隨伐樁的增高先增加后減小，樁高20 cm時適用于香樟萌芽更新造林[4]。尾巨桉在伐樁高度5～10 cm時，具有較高的萌芽率和較強的萌芽力[5]。水曲柳萌條數(shù)量隨著伐根直徑的增大而增多，但萌條的平均高和根莖卻不隨伐樁的增大而變化，非生長季節(jié)采伐的萌條生長情況明顯好于在生長季節(jié)采伐后萌發(fā)的萌條[6]。

杉木[Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook.]是我國南方最重要的速生造林樹種，其分布栽培面積達893萬hm2，材質(zhì)優(yōu)良，產(chǎn)量高，蓄積量達6.25億m3[7]。杉木是我國針葉樹中具有極強萌芽力的樹種之一，采用伐樁萌芽更新營林方式具有一定的優(yōu)勢?；诿妊扛录夹g(shù)營造短輪伐期的杉木中小徑材林，是杉木人工林定向培育的重要方向。特別是近年來杉木集約化多代連栽經(jīng)營背景下，杉木人工林生產(chǎn)力下降、地力衰退、水土流失等林地生態(tài)問題日益凸顯[8-9]。在現(xiàn)有杉木中齡林或近成熟林中，采用中林作業(yè)方式，既以目標樹經(jīng)營方式培育杉木大徑材，又采用萌芽更新方式培育杉木萌芽林，從而形成由杉木大徑材和萌芽矮林混合組成的杉木復層林結(jié)構(gòu)，既可以實現(xiàn)杉木人工林的天然更新，又能夠有效提高杉木人工林水土保持、培肥土壤等生態(tài)服務功能，是杉木近自然經(jīng)營的一個重要研究方向[10-11]。目前，對杉木萌芽更新的研究僅見杉木成熟林皆伐后伐樁高度和伐樁基徑對萌芽數(shù)量的影響。在中林作業(yè)方式下，由于林地存在高大的杉木目標樹，下層的杉木萌芽更新受到的影響因素和更新效果存在明顯差異。然而，針對杉木中齡林間伐后林地地位指數(shù)，伐樁基徑、高度對杉木人工林萌芽更新的影響研究還未見報道。鑒于此，本試驗以福建省洋口國有林場17年生杉木林為研究對象，采用中林作業(yè)經(jīng)營方式，分析中齡林間伐后林地地位指數(shù)、伐樁基徑、伐樁高度對杉木萌芽更新的影響，從而為杉木中林作業(yè)模式下的萌芽更新提供參考。

1 試驗地概況

試驗林設置于福建省南平市順昌縣洋口國有林場，屬武夷山支脈的低山丘陵地帶，海拔300～700 m。位于中亞熱帶海洋性季風氣候區(qū)，年均氣溫18.6 ℃，年均降水量1300～2100 mm，年無霜期可達305 d，氣候溫暖，雨量充沛。土壤以山地紅壤為主，土層厚度大于1 m。試驗地土壤養(yǎng)分見表1。試驗林為17年生的杉木人工林。

表1 試驗地土壤養(yǎng)分

2 研究方法

2.1 試驗設計

2020年4月，在17年生杉木人工林中選擇地位指數(shù)分別為16、20、22、24的樣地20 m×20 m各3塊，共計12塊標準樣地。樣地內(nèi)進行中林作業(yè)模式，在現(xiàn)有1500～1800株·hm-2的林地中進行間伐處理，間伐保留密度為900株·hm-2，保留伐樁萌芽進行自然更新：將伐樁高度劃分為2～4、4～6、6～8、8～10 cm 4個組，伐樁基徑劃分為6～14、14～22、22～30、30～38 cm 4個組。2021年4月，在間伐處理1 a后調(diào)查伐樁高度和基徑，以及伐樁上的萌芽條數(shù)量、高度和根徑。

2.2 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2010軟件進行整理及計算和制表(數(shù)據(jù)形式為平均值±標準差)，運用SPSS 23軟件的單因素方差分析(ANOVA)及多重比較，分析不同伐樁高度、伐樁基徑以及地位指數(shù)處理下杉木萌芽條數(shù)量、萌芽條高度和萌芽條根徑之間的差異。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同伐樁高度對杉木萌芽更新的影響

不同伐樁高度對杉木萌芽更新的影響不同(表2)。萌芽條數(shù)量，以伐樁高度2～4 cm的最多，分別是伐樁高度4～6、6～8、8～10 cm的2.05、2.30、2.91倍，且差異顯著(P<0.05)；伐樁高度8～10 cm的最少。萌芽條高度隨伐樁高度的增加呈先增加后減小的趨勢，以伐樁高度6～8 cm的最大，分別是伐樁高度2～4、4～6、8～10 cm的1.16、1.08、1.35倍，且伐樁高度6～8 cm的顯著高于伐樁高度8～10 cm的(P<0.05)；伐樁高度8～10 cm的最小。萌芽條根徑，以伐樁高度4～6 cm的最大，分別是伐樁高度2～4、6～8、8～10 cm的1.03、1.02、1.56倍，但差異不顯著(P>0.05)；伐樁高度8～10 cm的最小。

3.2 不同伐樁基徑對杉木萌芽更新的影響

不同伐樁基徑對杉木萌芽更新的影響不同(表3)。萌芽條數(shù)量隨著伐樁基徑的增大而減小，以伐樁基徑6～14 cm的萌條數(shù)量最多，分別是伐樁基徑14～22、22～30、30～38 cm的1.06、3.06、7.03倍，且顯著高于伐樁基徑22～30、30～38 cm的(P<0.05)。萌芽條高度隨著伐樁基徑的增加呈先增加后減小，以伐樁基徑22～30 cm的最大，分別是伐樁基徑6～14、14～22、30～38 cm的1.27、1.05、1.00倍，且顯著高于伐樁基徑6～14 cm的(P<0.05)；伐樁基徑6～14 cm的最小。萌芽條根徑，以伐樁基徑14～22 cm的最大，分別是伐樁基徑6～14、22～30、30～38 cm的1.22、1.15、1.09倍；伐樁基徑6～14 cm的最小。不同伐樁基徑對萌芽條根徑的影響不顯著(P>0.05)。

3.3 不同地位指數(shù)對杉木萌芽更新的影響

表2 不同伐樁高度杉木萌芽情況

表3 不同伐樁基徑杉木萌芽情況

表4 不同地位指數(shù)杉木萌芽情況

不同地位指數(shù)對杉木萌芽的影響不同(表4)。萌芽條數(shù)量隨著地位指數(shù)的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。其中，以地位指數(shù)18的萌芽數(shù)量最多，分別是地位指數(shù)16、20、22的1.04、1.17、5.89倍。萌芽條高度，以地位指數(shù)20的最大，分別是地位指數(shù)16、18、22的1.19、1.32和1.14倍，且與地位指數(shù)18的差異顯著(P<0.05)；地位指數(shù)18的最小。萌芽條根徑，以地位指數(shù)20的最大，分別是地位指數(shù)16、18、22的1.35、1.51、1.42倍；地位指數(shù)18的萌芽條根徑最小，且與地位指數(shù)16、20、22間的差異顯著(P<0.05)。

4 結(jié)論與討論

本研究分析了不同伐樁高度、基徑，地位指數(shù)對杉木萌芽條數(shù)量、萌芽條高度、萌芽條根徑的影響。結(jié)果表明，伐樁高度2～4 cm和4～6 cm的萌芽條高度、萌芽條根徑較大，萌芽條數(shù)量隨著伐樁高度的增大而減小，伐樁高度對杉木萌芽條數(shù)量和萌芽條高度的影響顯著(P<0.05)。伐樁基徑6～14 cm的萌芽條數(shù)量最多，22～30 cm的萌芽條高度最大，14～22 cm的萌芽條根徑最大，伐樁基徑對萌芽條數(shù)量和萌芽條高度的影響顯著(P<0.05)。地位指數(shù)18的杉木萌芽條數(shù)量最大，地位指數(shù)20的杉木萌芽條高度和萌芽條根徑最大，地位指數(shù)對萌芽條數(shù)量的影響顯著(P<0.05)。因此就本研究而言，地位指數(shù)16～22、伐樁高度2～6 cm、伐樁基徑14～30 cm時木萌芽更新效果較好。研究結(jié)果可為中林作業(yè)模式下杉木大徑材和萌芽矮林組成的復層林萌芽更新、杉木短輪伐期小徑材經(jīng)營模式下的萌芽更新造林提供參考。

總體上，杉木萌芽條數(shù)量和萌芽條高度隨著伐樁高度的增大而減小。這與田曉萍[12]的研究一致。陳夢俅等[13]研究也表明，萌芽條數(shù)量隨著伐樁高度和伐樁直徑的增加而減小。高健等[14]研究表明，低伐樁高度(0～5 cm和6～10 cm)萌芽條數(shù)量較多。因為較低伐樁高度距離根系近，所以活力最大，萌發(fā)成條的效果較好。杉木萌芽數(shù)量不僅受林齡、伐樁高度、基徑、地位指數(shù)等影響，還受到采伐季節(jié)、伐根完整度、采伐方式等外在因素的影響[15-16]。此外，在其它樹種上的研究表明，間伐處理的溫度、跡地煉山與否、地形、坡位、萌芽代數(shù)等因素也會影響林木萌芽更新[17-18]。因此，對杉木中林作業(yè)模式下的萌芽更新情況研究還需要綜合其它影響因素進行長期深入研究。