經(jīng)營(yíng)措施與生境因素對(duì)林下更新層閩楠生長(zhǎng)的影響

(福建省明溪縣林業(yè)局,福建明溪 365200)お

摘要 該研究應(yīng)用數(shù)理化理論模型Ⅰ的方法,對(duì)福建三明林下更新層閩楠培育基地進(jìn)行樣地調(diào)查與數(shù)據(jù)收集,分析探討不同經(jīng)營(yíng)措施與生境因素對(duì)林下更新層閩楠生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明影響林下更新層閩楠生長(zhǎng)的主要因素依次是造林方法、坡位、林冠層郁閉度、施肥、林下生境,且對(duì)閩楠生長(zhǎng)影響均達(dá)到極顯著。采用大容器苗造林,選擇山地下坡、林冠層郁閉度保持在0.4~0.6、施肥、林窗生境均是促進(jìn)更新層閩楠生長(zhǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞 閩楠; 林下更新層; 生長(zhǎng)效應(yīng); 經(jīng)營(yíng)措施; 林冠層郁閉度；大容器苗造林

中圖分類號(hào) SB792.24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào) 0517-6611（2014）19-06288-02お

Study on Effects of Management Measures and Habitat Factors on the Growth of Regeneration Layer 玃hoebe bourneお

OU Jian瞕e(Fujian Mingxi Forestry Bureau, Mingxi, Fujian 365200)

Abstract Using the quantitative theory I model, sample plot investigation and data collection was conducted on the forestation base of regeneration layer 玃hoebe bournei 玞ontainer seedling in Sanming, Fujian. The growth effect of different kinds of 玃.bournei 玞ontainer seedlings was analyzed under the conditions of different management measures and habitat factors. The result showed that the dominant factors affecting the 玃. bournei 玤rowth were forestation method, slope position, forest canopy density, fertilization, understory habitat, and the factors had significant growth effect on 玃. bournei. Using a large container seedling afforestation, selecting the downhill, forest canopy density keeping at 0.4-0.6, fertilization, choosing gaps habitats are key technologies to promote the growth of regeneration layer 玃. bournei.

Key words 玃hoebe bournei; 玆egeneration layer; Growth effect; Management measures; Forest canopy density; Large container seedlings planting method

基金項(xiàng)目 中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目［2012］2號(hào)。

作者簡(jiǎn)介 歐建德（1970- ），男，福建仙游人，高級(jí)工程師，從事林木育種、資源培育、森林經(jīng)營(yíng)與保護(hù)工作。

收稿日期 20140530

閩楠 ［玃hoebe bournei (Hemsl.)Yang］是中國(guó)特有的二級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物［1-2］，為珍貴闊葉樹(shù)種，具涵養(yǎng)水源、培肥土壤功能，是經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的上等用材樹(shù)種［3］ 。人工林下更新層被廣泛應(yīng)用于低效生態(tài)公益林改建以及人工林誘導(dǎo)復(fù)層林經(jīng)營(yíng)和低質(zhì)低效林分改建過(guò)程。進(jìn)行林下更新層閩楠培育可顯著提高林地生物量，增加森林生態(tài)與社會(huì)效益［4］。

近年來(lái),筆者所在課題組在福建三明進(jìn)行了造林方法、林下生境選擇、林冠層郁閉度調(diào)控等方面的創(chuàng)新，對(duì)林下更新層閩楠培育措施進(jìn)行系列改進(jìn)并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，取得了良好成效。目前，有關(guān)林下閩楠更新培育方面的研究較少，尤其是應(yīng)用數(shù)量化理論,大范圍、系統(tǒng)地分析更新層經(jīng)營(yíng)措施與生境各因子效應(yīng), 尚屬空白。為此,筆者在福建三明地區(qū)進(jìn)行林下更新層閩楠生長(zhǎng)調(diào)查，系統(tǒng)分析經(jīng)營(yíng)措施等因子對(duì)林下更新層閩楠生長(zhǎng)的影響，以期為林下更新層閩楠培育提供科學(xué)理論支撐和技術(shù)支持。

1 調(diào)查地概況

調(diào)查范圍為福建省三元、梅列、明溪、沙縣、永安、清流等6個(gè)縣（區(qū)）,為閩北低山丘陵地區(qū)。該區(qū)氣候?yàn)橹衼啛釒夂騾^(qū)域,氣候溫和,雨量充足,年降雨量為1 700~2 000 mm,年均氣溫17~19 ℃,極端高溫39.7 ℃。海撥一般在200~600 m,土壤為紅壤、黃紅壤，土層深厚,質(zhì)地為壤土,土質(zhì)肥沃,適宜閩楠生長(zhǎng)［5］。

2 材料與方法

在調(diào)查區(qū)共計(jì)調(diào)查造林年限為1~3年的林下閩楠更新層樣地72個(gè)。選擇簡(jiǎn)單、易測(cè)的造林方法、施肥、林下生境選擇、坡位、林冠層郁閉度、坡向、林冠層優(yōu)勢(shì)樹(shù)種和造林年

限等8個(gè)項(xiàng)目，其中各項(xiàng)目又包含不同的類目。一共調(diào)查8個(gè)項(xiàng)目,并劃分為17個(gè)類目(表1),并記錄相關(guān)資料。選定閩楠平均樹(shù)高作為評(píng)價(jià)閩楠生長(zhǎng)的指標(biāo)。每個(gè)樣地隨機(jī)調(diào)查50株閩楠,計(jì)算其平均樹(shù)高作為樣地閩楠樹(shù)高代表值。選用下式數(shù)量化理論I數(shù)學(xué)模型作為閩楠樹(shù)高生長(zhǎng)基本模型［5-6］。

玒璱=騧 i=1

x璱 j=1S璱(i,j)b﹊j+X﹊m+1猙1+ε

式中,m為項(xiàng)目數(shù),x璱為第i個(gè)項(xiàng)目的類目數(shù),S璱(i,j)為第i個(gè)樣地第j個(gè)類目的反映值，b﹊j為第i個(gè)自變量第j個(gè)類目的得分值，X﹊m+1為第i個(gè)樣地造林年限，b1為造林年限的得分值,ε為殘差,Y璱為第i個(gè)樣地平均樹(shù)高。

表1 各因子類目情況

項(xiàng)目 類目

造林方法 大容器苗造林,采用2 a閩楠大美植袋苗造林；常規(guī)容器苗造林,采用1 a閩楠大美植袋苗造林

施肥 造林當(dāng)年施復(fù)合肥50 g/株、不施肥

林下生境選擇 林窗、林冠下

坡位 下坡、上坡

林冠層郁閉度 0.4~0.6、0.2~0.4、0.6~0.8

坡向 半陰半陽(yáng)、陽(yáng)坡、陰坡

林冠層優(yōu)勢(shì)樹(shù)種 針葉樹(shù)、闊葉樹(shù)

造林年限 年

使用數(shù)量化模型得出回歸方程，根據(jù)在野外調(diào)查的72個(gè)樣地的數(shù)據(jù)，將定性指標(biāo)定量化后，進(jìn)行回歸分析，找出影響閩楠生長(zhǎng)的主導(dǎo)因子，按照線性回歸的原理和方法，對(duì)已確定的8個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行建模，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行偏相關(guān)系數(shù)玊檢驗(yàn)，把差異不顯著、偏相關(guān)系數(shù)最小的項(xiàng)目刪除，然后再對(duì)剩下的項(xiàng)目重新建模，如此重復(fù)進(jìn)行，直至所有項(xiàng)目達(dá)到顯著水平。

3 結(jié)果與分析

考慮到盡可能減少建模因子的數(shù)量，最后篩選出造林方法、施肥、林下生境選擇、坡位、林冠層郁閉度和造林年限等因子，最終得出閩楠樹(shù)高生長(zhǎng)的回歸方程為：

玒=-5.2-62.6X12+14.0X21+40.5X31+36.7X32+13.1猉41-22.2X42+14.5X51-1.6X52-8.7X53+37.6X61

注:回歸方程中, Y為閩楠樹(shù)高, X﹊j為第i個(gè)項(xiàng)目第j個(gè)類目反映值,X1j為造林方法項(xiàng)目第j個(gè)類目反映值,X2j為施肥項(xiàng)目第j個(gè)類目反映值,X3j為林下生境選擇項(xiàng)目第j個(gè)類目反映值,X4j為坡位項(xiàng)目第j個(gè)類目反映值,X5j為林冠層郁閉度項(xiàng)目第j個(gè)類目反映值,X61為造林年限項(xiàng)目數(shù)值。

模型中的偏相關(guān)系數(shù)采用T檢驗(yàn)，結(jié)果均為極顯著，復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.904 442，采用F檢驗(yàn)，F(xiàn)=27.419 31，檢驗(yàn)結(jié)果為極顯著，篩選出的6個(gè)項(xiàng)目因子與閩楠的生長(zhǎng)情況之間具有極顯著的關(guān)系。模型運(yùn)行結(jié)果與各類目得分值、項(xiàng)目極差見(jiàn)表2。

表2 模型運(yùn)行結(jié)果與相關(guān)系數(shù)

項(xiàng)目 項(xiàng)目代號(hào) 類目 得分值 得分范圍 偏相關(guān)系數(shù) 玊檢驗(yàn)

造林方法 玐1 大容器苗造林 0 62.6 0.819 79** 162.490 8**

常規(guī)容器苗造林 -62.6

施肥 X2 施肥 14.0 14.0 0.283 53** 20.040 66**

不施肥 0

林下生境選擇 X3 林窗 40.5 3.8 0.222 06** 15.182 4**

林冠下 36.7

坡位 X4 下坡 13.1 35.3 0.575 29** 55.891 46**

上坡 -22.2

林冠層郁閉度 X5 0.4~0.6 14.5 23.2 0.357 42** 26.634 42**

0.2~0.4 -1.6

0.6~0.8 -8.7

造林年限 X6 年 37.60.677 43** 81.379 79**

玆=0.904 442**， R2=0.818 015**

F值=27.419 31**

由表2可知，影響閩楠生長(zhǎng)的主要因子依次是造林方法、坡位、林冠層郁閉度、施肥、林下生境。

3.1 造林方法對(duì)林下更新層閩楠幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響造林方法對(duì)閩楠1~3年幼樹(shù)的生長(zhǎng)影響最顯著，得分值范圍為62.6，偏相關(guān)系數(shù)為0.819 79，玊檢驗(yàn)值為162.490 8。從得分情況分析，采用2 a大容器苗造林方法明顯優(yōu)于采用常規(guī)1 a容器苗造林。究其原因，這是因?yàn)? a閩楠大容器苗的抗逆性、光合作用等性能均優(yōu)于1 a閩楠容器苗,能夠更好地適應(yīng)林下生境。

3.2 坡位對(duì)林下更新層閩楠幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響坡位對(duì)林下更新層造林后1~3年閩楠幼樹(shù)的生長(zhǎng)影響僅次于造林方法，其得分值范圍為35.3。分析得分情況，下坡閩楠生長(zhǎng)明顯優(yōu)于上坡。究其原因，閩楠對(duì)立地肥力要求較高，幼樹(shù)生長(zhǎng)有著明顯的坡位效應(yīng)。坡位效應(yīng)是由于長(zhǎng)期的降水和地表徑流作用，通過(guò)改變更新層土壤腐殖質(zhì)層厚度、土層厚度和土壤質(zhì)地而產(chǎn)生影響,下坡優(yōu)于上坡。閩楠更新層培育中選擇土壤肥沃的立地與理想坡位很重要。

3.3 林冠層郁閉度對(duì)林下更新層閩楠幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響林冠層郁閉度對(duì)林下更新層閩楠1~3年幼樹(shù)的生長(zhǎng)影響位于造林方法、坡位因素之后，其得分值范圍為23.2。多數(shù)學(xué)者都認(rèn)為，楠屬植物是陰性植物，適宜生長(zhǎng)在陰濕的地理環(huán)境，尤其是幼林期間，對(duì)光照條件要求嚴(yán)格［ 7-8］。光照條件直接影響閩楠的生長(zhǎng)，林冠層郁閉度的大小直接決定到達(dá)林下更新層的光照情況與條件。分析得分情況，以林冠層郁閉度0.4~0.6的林下更新層閩楠幼樹(shù)生長(zhǎng)最優(yōu)，林冠層郁閉度0.2~0.4次之，林冠層郁閉度0.6~0.8最差。表明在林下更新層閩楠培育中，應(yīng)該選擇林冠層郁閉度在0.4~0.6之間林下造林，或通過(guò)人為干擾(采伐、修枝)等措施，調(diào)整林冠層郁閉度。

3.4 施肥措施對(duì)林下更新層閩楠幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響

由表2可知，通過(guò)早期施肥，增加閩楠養(yǎng)分供給，可以促進(jìn)閩楠的生長(zhǎng)。在林下更新層閩楠培育中應(yīng)根據(jù)需要采取施肥措施。

3.5 林下生境對(duì)林下更新層閩楠幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響

由表2可知，選擇林窗生境的閩楠幼樹(shù)生長(zhǎng)較林冠下生境好。這主要是因?yàn)榱窒律车漠愘|(zhì)化，不同林下生境的光照條件、營(yíng)養(yǎng)條件、水濕差異不盡相同，林窗生境的光照條件和營(yíng)養(yǎng)條件更加適應(yīng)閩楠幼樹(shù)的生長(zhǎng)。建議在林下更新層閩楠培育中優(yōu)先選擇林窗生境進(jìn)行栽植。

4 結(jié)論與討論

（1）該文運(yùn)用數(shù)量化理論I方法，選取了6個(gè)項(xiàng)目因子建立線性回歸模型，得出影響閩楠幼樹(shù)生長(zhǎng)的主導(dǎo)因子依次是造林方法、坡位、林冠層郁閉度、施肥量、林下生境，而且它

們對(duì)幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響均達(dá)到極顯著。采用大容器苗造林方法，進(jìn)行林窗生境、林冠層郁閉度、坡位選擇與控制以及早期施肥對(duì)生長(zhǎng)有著促進(jìn)作用。

(2)該研究認(rèn)為采用大容器苗造林可顯著促進(jìn)更新層閩楠的生長(zhǎng)。表明在造林困難生境采用大容器苗造林方法可提高造林成效［9-10］。該研究認(rèn)為坡位對(duì)閩楠生長(zhǎng)影響顯著,且下坡更適宜閩楠生長(zhǎng)［11］。該研究認(rèn)為林冠層郁閉度對(duì)林

下樹(shù)木生長(zhǎng)有著顯著性影響，郁閉度0.4~0.6最優(yōu)［12］。該研究認(rèn)為,林窗較林冠下生境能顯著促進(jìn)對(duì)幼林生長(zhǎng)，這與前人對(duì)黃菠蘿等樹(shù)種研究結(jié)論一致［13-14］。

（3）眾多研究認(rèn)為坡向可以改變光照條件，對(duì)閩楠生長(zhǎng)有影響［6,11］。但該研究的對(duì)象為林下更新層的閩楠，林冠層郁閉度是影響閩楠光照條件的主要因素,坡向影響相對(duì)不明顯。林冠層優(yōu)勢(shì)樹(shù)種與坡向?qū)﹂}楠生長(zhǎng)的影響作用尚待今后的觀測(cè)研究。

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