影響福建柏生長的環(huán)境因子分析

摘 要：分析主要生態(tài)因子對福建柏生長的影響，結果表明：立地類型、海拔高度、坡度對福建柏的胸徑、樹高、單株材積、單位面積蓄積量等均有極顯著的影響；土壤的腐殖質、速效N、速效P含量與福建柏胸徑、樹高的生長密切相關，從而影響了單株材積和單位面積蓄積；土壤K含量對福建柏生長沒有影響；年降水量、3～7月份的降水量對福建柏的胸徑、樹高生長有明顯的影響，年積溫對胸徑生長有明顯影響，對樹高生長沒有影響。

關鍵詞：福建柏；生態(tài)因子；方差分析；相關分析

中圖分類號 S722.5；759.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）16-112-03

福建柏（Fokienia hodginsii （Dunn） Henry et Thomas），柏科福建柏屬常綠大喬木，高達30m以上，胸徑達1m，樹皮紫褐色，近平滑或不規(guī)則長條片開裂。葉鱗形，小枝上面的葉微拱凸，深綠色，下面的葉具有凹陷的白色氣孔帶。雌雄同株，球花單生小枝頂端。球果翌年成熟，近球形，直徑 1.7～2.5cm，成熟時褐色[1]。福建柏為淺根性陽性樹種，主根不明顯，側根發(fā)達；多散生于中亞熱帶至南亞熱帶的針闊混交林中。福建柏木材輕，收縮度小，強度中等，質地略軟，紋理勻直，結構細，干后材質穩(wěn)定，耐久性良好，是建筑、家具、細木工、雕刻的良好用材。福建邵武在1994年始陸續(xù)有較大面積的福建柏造林，生長良好。筆者通過對現(xiàn)有的福建柏林分的調查、統(tǒng)計分析，探討其生長與主要生態(tài)因子間的相關性，為實現(xiàn)適地適樹、進一步提高福建柏造林效果、促進福建柏的更大規(guī)模發(fā)展奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況 邵武市地處福建省西北部，武夷山南麓，閩江支流富屯溪中上游，地跨E 117°2′～117°52′、N 26°55′～27°35′，屬北亞熱帶季風氣候，年平均氣溫17.3～18.2℃，最冷月（1月份）平均氣溫在6～11℃，最熱月（7月份）平均氣溫為28～32℃；年平均降雨量1 560～1 780mm，年平均相對濕度為75%～82%；年平均無霜期298～305d。土壤多為黃紅壤，占全區(qū)林業(yè)用地面積的90%以上。立地類型以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類地居多，Ⅳ類地較少。

1.2 試驗設計與調查方法

1.2.1 試驗設計 按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等3種立地類型，<20°、20°～30°、>30°等3種坡度區(qū)間，100～250m、251～450m、>451m等3種海拔高度區(qū)間，從邵武拿口、城郊、吳家塘、麻沙、沿山等5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，分別選取15a生的福建柏純林林分作為調查對象，共選擇調查45個林分。立地類型間、不同坡度間、不同海拔高度間的林木生長比較，均采用3個處理，5次重復。

1.2.2 調查方法 2013年5月，在查閱造林檔案資料和踏查的基礎上，選擇1996年造林的林分，根據(jù)試驗設計，在典型地段設置標準地，標準地面積400m2（20m×20m）。對標準地內的福建柏每木檢尺，測定胸徑，統(tǒng)計株數(shù)、平均胸徑。根據(jù)平均胸徑統(tǒng)計數(shù)值選擇平均木。伐倒平均木，測定樹高，先截取0m、0.5m、1.3m位置圓盤，以后按1m區(qū)分段截取圓盤作樹干解析。每個標準地挖1個土壤剖面，采集0～40cm深度土壤，混合后作為土壤肥力分析樣本。用羅盤儀和海拔儀測定標準地坡度、海拔高度，年降水量、≥10℃有效積溫數(shù)據(jù)從邵武市氣象部門獲得。

2 結果與分析

2.1 數(shù)據(jù)分析與比較

2.1.1 不同立地類型對福建柏生長的影響

2.1.1.1 徑生長比較 從表1可以看出，Ⅰ類地的福建柏胸徑平均值達到20.8cm，分別超過Ⅱ類地、Ⅲ類地胸徑平均值27.61%、66.40%，Ⅱ類地超過Ⅲ類地的30.4%。方差分析結果表明，F(xiàn)=38.25>F0.01（2，10）=4.96，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類地之間福建柏胸徑生長存在極顯著差異；多重比較結果表明，Ⅰ類地與Ⅱ類地、Ⅰ類地與Ⅲ類地、Ⅱ類地與Ⅲ類地之間胸徑生長均達到顯著的差異水平。樹干解析數(shù)據(jù)分析結果表明，不同立地條件下的福建柏胸徑生長速度差異，在造林后4～8a表現(xiàn)最為明顯。福建柏造林后1～3a徑生長較慢，對養(yǎng)分需求少，不同立地條件土壤營養(yǎng)元素含量差異尚不足以引起徑生長的明顯差異。造林后4～8a是福建柏徑生長的高峰期，營養(yǎng)需求不斷增多，不同的立地類型能夠提供的營養(yǎng)元素差異越大，徑生長速度差異也越大。

2.1.1.2 樹高生長比較 Ⅰ類地的福建柏樹高平均值為13.6m，分別超過Ⅱ類地、Ⅲ類25.93%、34.65%，Ⅱ類地超過Ⅲ類地6.93%。方差分析結果表明，F(xiàn)=15.48>F0.01（2，10）=4.96，不同立地類型間樹高生長速度有極顯著差異，對立地條件的反應敏感；多重比較結果表明，Ⅰ類地、Ⅱ類地、Ⅲ類地彼此之間在樹高生長上，均達到顯著的差異水平。樹干解析數(shù)據(jù)分析結果表明，不同立地條件下的福建柏樹高生長量差異，在造林后5～10a表現(xiàn)最為明顯。樹高生長與個體間的競爭有密切關系。福建柏樹冠較為濃密，在相同的造林密度下，立地條件好的林分由于個體生長快，林分郁閉早，個體間的競爭較立地條件差的林分早，且更為劇烈，對樹高生長有更為明顯的促進作用。

2.1.1.3 單株材積、單位面積蓄積量比較 不同立地類型下，福建柏單株材積、單位面積蓄積量均存在較大差異（見表1），均表現(xiàn)出Ⅰ類地>Ⅱ類地>Ⅲ類地。不同立地類型下的福建柏單株材積平均值方差分析結果為F=113.31>F0.01（2，10）=4.96，達到極顯著的差異性水平，不同立地類型下的福建柏林分單位面積蓄積量方差分析結果為F=257.36>F0.01（2，10）=4.96，同樣達到極顯著的差異性水平。造林地的立地條件對福建柏的單株材積、單位面積蓄積量的影響是非常明顯的。多重比較結果表明，Ⅰ類地、Ⅱ類地、Ⅲ類地彼此之間，福建柏單株材積、單位面積蓄積量表現(xiàn)上均存在顯著差異。

2.1.2 不同海拔高度對福建柏生長的影響

2.2 性狀表現(xiàn)與環(huán)境因子的相關分析

2.2.1 性狀表現(xiàn)與土壤養(yǎng)分間的相關分析 胸徑與土壤腐殖質、速效N含量間的相關系數(shù)分別為0.789 8、0.624 5，線性相關關系極明顯；與速效P含量相關系數(shù)為0.323 5，有明顯的相關性；與K含量的相關系數(shù)僅為0.107 2，呈弱線性相關。樹高與土壤腐殖質含量的相關系數(shù)達到0.763 3，與速效N含量的相關系數(shù)為0.638 7，呈極密切的線性相關；與速效P含量的相關系數(shù)為0.332 4，呈密切相關；與K含量的相關系數(shù)較低，僅為0.032 5。單株材積與腐殖質含量的相關系數(shù)達到0.659 2，與速效N的相關系數(shù)為0.584 5，呈極密切的線性相關；與速效P含量的相關系數(shù)為0.310 7，呈密切相關；與K含量的相關系數(shù)為0.075 3，線性相關關系不明顯。單位面積蓄積量與腐殖質含量、速效N含量的相關系數(shù)為0.644 2、0.505 2，線性相關關系極為密切；與速效P的相關系數(shù)為0.342 2，呈密切相關；與K含量的相關系數(shù)為0.054 5，無明顯的線性相關（表2）。

從以上的相關性分析可以看出，土壤養(yǎng)分狀況對福建柏徑、高生長和單株材積、單位面積蓄積量增長有著很大的影響，選擇腐殖質含量高、土壤肥沃的林地造林，有利于福建柏的生長；瘠薄的林地，應在造林前通過埋青、種植豆科植物等技術措施進行一定的土壤改良，增加土壤中的腐殖質含量和速效N含量，也可在造林后第一年套種綠肥增加肥力。造林后施肥應以N、P肥為主。施加K肥，對福建柏生長無明顯的促進作用。福建柏枯枝落葉腐爛分解的速度慢，可考慮與闊葉樹混交，以增加林地土壤的腐殖質含量，促進福建柏的生長[4]。

2.2.2 連年生長量與氣候因子間的相關分析 對各平均木的胸徑、樹高連年生長量平均值與當年主要氣候因子進行相關分析，結果見表2。福建柏胸徑連年生長量與當年的年降水量、3～7月份降水量、≥10℃有效積溫間相關系數(shù)分別為0.580 5、0.561 1、0.723 2，呈極密切的線性相關；樹高年生長量與年降水量、3～7月份降水量之間的相關系數(shù)為0.621 9、0.705 8，線性相關密切，但與年積溫間無明顯線性相關。以上分析結果表明，年降水量、3～7月份的降水量對福建柏的生長影響極大。福建柏屬淺根性樹種，耐旱性較差，較多的降水有利于生長。同時，福建柏在邵武地區(qū)3～6月有一個生長高峰期，是一年中生長量最大的時期；9～10月份有第二個生長高峰期，但生長量較第一個高峰期少。邵武地區(qū)降水主要集中在5～7月份，屬夏雨型，3～4月份也有較多降水，這階段的降水對福建柏的生長極其重要。邵武地區(qū)9～10月份一般屬于干旱期，這可能也是導致福建柏第二個生長高峰期生長量較小的原因。

3 結論與探討

通過對邵武市5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)45片林分福建柏林分調查，分析主要生態(tài)因子對福建柏生長的影響，結果表明，立地類型、海拔高度、坡度對福建柏的胸徑、樹高、單株材積、單位面積蓄積量等均有極顯著的影響。立地條件好、低海拔、小坡度的林地，營造福建柏可以取得最佳的效果；土壤的腐殖質、速效N、速效P含量高，均有利于福建柏胸徑、樹高的生長，從而提高單株材積和單位面積蓄積；土壤K含量對福建柏生長沒有影響；年降水量、3～7月份的降水量對福建柏的胸徑、樹高生長有明顯的影響，過于干旱的地塊、蓄水保水能力差的土壤，福建柏徑高生長速度慢；年積溫對胸徑生長有明顯影響，年積溫越高，胸徑生長越快，但年積溫對樹高生長沒有影響。

綜上所述，作為速生豐產林培育，福建柏造林應選擇立地條件好的Ⅰ、Ⅱ類地，施肥應以N、P為主。為提高林地的腐殖質含量，應提倡營造福建柏與闊葉樹種混交林，特別是落葉量大、落葉易分解的闊葉樹種，或造林前、造林后第一年種植綠肥以提高土壤肥力和保水保肥能力[4-5]。由于從現(xiàn)有林分中調查，各調查林分的造林時間、造林苗木、造林后管理措施上存在差異，可能對試驗精度有一定影響。福建柏后期的生長表現(xiàn)有待于進一步觀察研究。

參考文獻

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[4]李寶銀，周俊新，李凌，等.烏桕與竹樸等樹種混交效果評價[J].華東森林經理，2009，23（1）：13-16.

[5]劉化桐.閩北山地7種闊葉樹種造林對比試驗[J].福建林業(yè)科技，2004，31（4）：62-63.

（責編：徐世紅）