福建柏馬尾松不同混交比例生長(zhǎng)效果研究

楊國(guó)廠

(福建省洋口國(guó)有林場(chǎng)，福建 順昌 353211)

1 引言

福建柏(Fokieniahodginsii)是柏科(Cupressaceae)福建柏屬(Fokienia)的唯一種，是國(guó)家第一批二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物和珍稀瀕危植物[1～3]。福建柏材質(zhì)結(jié)實(shí)，紋理勻直，結(jié)構(gòu)細(xì)密，耐腐性好，木材物理力學(xué)性能比杉木好[4]，是我國(guó)南方林區(qū)鄉(xiāng)土珍貴用材樹種，2007年列入福建省第一批主要栽培珍貴樹種。福建柏根系穿透能力比杉木強(qiáng)，人工林凋落物N、P、K養(yǎng)分的歸還量比杉木高，對(duì)維持林地長(zhǎng)期生產(chǎn)力具有積極作用[5]，是杉木中低產(chǎn)林改造[6]和二代林更新[7]的優(yōu)良樹種。已有文獻(xiàn)報(bào)道，福建柏與馬尾松混交林的樹高、胸徑和單株立木材積比福建柏純林大，土壤通透性和持水能力優(yōu)于福建柏純林，土壤理化性質(zhì)有所提高[8～11]。但對(duì)福建柏與馬尾松不同比例混交林的生長(zhǎng)效果未見報(bào)道。

福建省洋口國(guó)有林場(chǎng)2000年在杉木采伐跡地上輪作福建柏馬尾松(Panusmassoniana)混交試驗(yàn)林，本文報(bào)道該場(chǎng)21年生福建柏馬尾松混交林生長(zhǎng)效果，旨在為松林改造樹種及其造林方式選擇提供參考。

2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)林設(shè)在福建省洋口國(guó)有林場(chǎng)打鐵坑工區(qū)11林班7大班5小班(26°47′N、117°55′E)，屬中亞熱帶氣候，年平均氣溫18.5 ℃，1月平均氣溫11.7 ℃，7月平均氣溫25.0 ℃，極端最低溫 -6.8 ℃，極端最高溫40.3 ℃；無霜期280 d；年平均降水量188 0 mm，相對(duì)濕度82 %。試驗(yàn)地海拔249 ～ 319 m。坡向N，坡位長(zhǎng)坡下部。土壤為山地紅壤，質(zhì)地沙壤，土層厚度98 cm、腐殖質(zhì)層厚度24 cm，植被以蕨類為主，Ⅰ類立地級(jí)。前茬為杉木(Cunninghamialanceolata)人工純林，2000年9月份主伐皆伐。

3 材料與方法

田間試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(RCB)，設(shè)置福建柏馬尾松1∶1行間混交和2∶1、3∶1、4∶1行帶混交4種模式，以福建柏純林為對(duì)照，共5個(gè)處理(表1)，每種處理3次重復(fù)(區(qū)組)，共15個(gè)小區(qū)。

表1 福建柏馬尾松混交造林設(shè)計(jì)

試驗(yàn)林2000年10～11月份煉山、清雜、挖管茅頭，按株行距2 m×2 m(2500株/hm2)定點(diǎn)，挖50 cm×30 cm×30 cm明穴。造林采用種子1999年分別來自福建省尤溪國(guó)有林場(chǎng)福建柏初級(jí)種子園、福建省邵武衛(wèi)閩國(guó)有林場(chǎng)馬尾松第一代種子園，苗木2000年由福建省洋口國(guó)有林場(chǎng)自育，2001年1月份造林，1年生福建柏裸根苗高 ≥ 25 cm、地徑 ≥ 0.25 cm；0.5年生馬尾松容器苗高 ≥ 10 cm。造林當(dāng)年9～10月份擴(kuò)穴、扶苗、培土；第2年4～5月份擴(kuò)穴連帶，9～10月份帶面鋤草松土；第3～4年每年劈草1次。2015年10月份采用機(jī)械均勻方式[12]進(jìn)行第一次撫育間伐，保留密度1440株/hm2。

2021年1月份在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)中部同一水平位置各設(shè)置1個(gè)20 m×20 m樣地調(diào)查胸徑、樹高。單株立木材積估算，福建柏采用莊晨輝[13]材積方程：V=0.00005685D1.629996H1.261954。馬尾松采用福建省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院1998年編制的二元立木材積方程V=0.0000942941D1.832223553H0.8197255549。

樹高、胸徑、單株立木材積差異顯著性采用方差分析和多重比較q檢驗(yàn)[14]。

4 結(jié)果與分析

4.1 樹高、胸徑、單株立木材積和單位面積蓄積生長(zhǎng)分析

表2列出了21 年生不同混交比例的福建柏馬尾松混交林和福建柏純林各樹種的平均樹高、平均胸徑、平均單株立木材積和單位面積蓄積生長(zhǎng)性狀表現(xiàn)。

表2 21年生混交林和純林中各樹種生長(zhǎng)性狀表現(xiàn)

從表2看出，福建柏在混交林中的平均樹高10.8～12.2 m、平均胸徑15.0～17.3 cm、平均單株立木材積0.105 7 ～0.144 5 m3，分別比福建柏純林樹高10.3 m、胸徑14.8 cm、單株立木材積0.102 8 m3，增加4.9 %～18.4%、1.4%～16.9%、2.8%～40.6%。說明福建柏與馬尾松混交，能夠促進(jìn)福建柏樹高、胸徑、單株立木材積生長(zhǎng)，這與許生明[15]研究30年生福建柏、馬尾松混交林樹高、胸徑和單株立木材積比福建柏純林大的結(jié)果相吻合。福建柏馬尾松混交林的林分單位面積蓄積量164.70～ 205.96 m3/hm2，分別比福建柏純林146.50 m3/hm2，增加12.4～40.6 %。

從福建柏馬尾松混交林的樹高生長(zhǎng)上看，1福建柏∶1馬尾松混交林中福建柏樹高10.8 m比馬尾松樹高11.5 m小0.7 m，福建柏樹冠位于馬尾松樹冠之下，樹高生長(zhǎng)受到馬尾松壓抑；2福建柏∶1馬尾松混交林中福建柏樹高11.5 m比馬尾松樹高11.3 m大0.3 m，福建柏與馬尾松兩者樹高競(jìng)爭(zhēng)激烈；3福建柏∶1馬尾松混交林中福建柏樹高11.8 m，比馬尾松樹高11.1 m大0.7 m、4福建柏∶1馬尾松混交林中福建柏樹高12.2 m，比馬尾松樹高10.8 m大1.4 m，福建柏樹冠位于馬尾松之上，說明3福建柏∶1馬尾松和4福建柏∶1馬尾松混交林有利于福建柏樹高生長(zhǎng)。

對(duì)4個(gè)不同混交比例的福建柏馬尾松混交林和福建柏純林中的福建柏樹高、胸徑、單株立木材積以及林分總蓄積量進(jìn)行方差分析。結(jié)果表明：區(qū)組(重復(fù))間差異未達(dá)到顯著水平；福建柏樹高生長(zhǎng)差異達(dá)到顯著水平；胸徑、單株立木材積和林分總蓄積量生長(zhǎng)差異達(dá)到極顯著水平(表3)。由此可見，福建柏馬尾松混交林比福建柏純林生長(zhǎng)差異主要受到混交林本身林木生長(zhǎng)影響，其原因是混交林的樹種間和樹種內(nèi)，個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，從而促使福建柏林木生長(zhǎng)。

表3 福建柏混交林和純林生長(zhǎng)性狀方差分析

對(duì)福建柏馬尾松混交林和福建柏純林單位面積蓄積量進(jìn)行多重比較q檢驗(yàn)的結(jié)果見表4。

從表4看出，x3(3福建柏∶1馬尾松行帶混交)與x5(福建柏純林)單位面積蓄積量生長(zhǎng)差異達(dá)到顯著水平，其他未達(dá)到顯著水平。說明3福建柏∶1馬尾松行帶混交的生長(zhǎng)效果為最佳。

表4 單位面積蓄積量多重比較q檢驗(yàn)

4.2 徑階分布分析

參照福建省馬尾松速生豐產(chǎn)林栽培技術(shù)規(guī)程[16]小徑材、中徑材、大徑材劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)21 年生4個(gè)不同混交比例福建柏馬尾松混交林和福建柏純林分徑階林木株數(shù)百分比統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表5。

表5 混交林各樹種徑階株數(shù)百分比

從表5看出，福建柏混交林，以16～24 cm中徑材為主，占比53.3%～69.9%；≤14 cm小徑材占比28.0%～43.4%，≥26 cm大徑材占比0%～5.5%。福建柏純林，以≤14 cm小徑材為主，占比53.7%；16～24 cm中徑材占比46.3%，無大徑材。由此可見，福建柏馬尾松混交林有利于培育中、大徑材?，F(xiàn)有福建柏馬尾松混交林保存密度1350～1395株/hm2，通過撫育間伐選留密度825～900株/hm2，并在間伐后進(jìn)行修枝、施肥，可以培育大徑材。

在4個(gè)不同混交比例的福建柏馬尾松混交林中，3福建柏∶1馬尾松混交林生長(zhǎng)最佳，福建柏中徑材占比最高，為71.4%，其中18～24 cm占比57.0%；4福建柏∶1馬尾松和2福建柏∶1馬尾松次之，福建柏中徑材分別占比66.2%、64.5%；1福建柏∶1馬尾松最差，福建柏中徑材占比48.9%，與福建柏純林(46.3%)基本一致。

5 結(jié)論

通過調(diào)查福建省洋口國(guó)有林場(chǎng)21年生4個(gè)不同混交比例的福建柏馬尾松混交林和福建柏純林生長(zhǎng)效果，結(jié)果表明：福建柏馬尾松混交林中的福建柏平均樹高10.8～12.2 m、平均胸徑15.0～17.3 cm、平均單株立木材積0.1057～0.144 5 m3和林分單位面積蓄積量164.70～205.96 m3/hm2，分別比福建柏純林增加4.9%～18.4%、1.4%～16.9%、2.8%～40.6%和12.4%～40.6%。福建柏馬尾松混交林以16～24 cm的中徑材為主，占比53.3%～69.9%；≤14 cm的小徑材占比28.0%～43.4%，≥26 cm的大徑材占比0%～5.5%；福建柏純林以小徑材為主，占比53.7%；中徑材占比46.3%，無大徑材。在4個(gè)不同混交比例的福建柏馬尾松混交林中，以3福建柏∶1馬尾松行帶混交的生長(zhǎng)效果最佳，其平均樹高11.8 m、平均胸徑17.3 cm、平均單株立木材積0.1445 m3，中徑材占比71.4%；林分總蓄積量205.96 m3/hm2，中、大徑材占比72.0%，其中福建柏蓄積量151.70 m3/hm2?？勺鳛樗闪指脑鞓浞N及其造林方式在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。