兩種培育模式下閩楠生長及生物量研究

陳慶忠

（福建省寧化國有林場 福建寧化 365407）

閩楠（Phoebe bournei）屬樟科闊葉樹種，是福建省優(yōu)良鄉(xiāng)土闊葉樹種和珍貴用材樹種，也是國家列入重點保護野生植物名錄的二級 保護樹種。樹干紋理通直、木材結(jié)構(gòu)緊密，呈淡黃褐色，有香氣、耐腐、不易變形和開裂，是建筑、造船、高級家具的理想用材[1]。當(dāng)前，市場上閩楠木材價格持續(xù)升高，導(dǎo)致閩楠野生資源過度利用，而人工造林少，加之閩楠生長緩慢，使得閩楠資源近于枯竭[2]。由于閩楠成材時間較長、經(jīng)營效果不佳等原因，多年來人工造林發(fā)展緩慢[3]。近年來，閩楠人工林高效培育日益受到關(guān)注。通常認(rèn)為閩楠是陰性樹種，但吳載璋和陳紹栓[4]研究表明，楠木幼樹能耐一定的陰蔽，隨林齡增加，需光量逐漸增強，成林在全光照條件生長良好。其他研究表明，閩楠與馬尾松（Pinus massoniana）混交生長優(yōu)于閩楠純林[5]。盡管如此，閩楠混交林和林下套種等方面的栽培技術(shù)仍然缺乏。因此，探索適宜培育模式是快速發(fā)展閩楠人工林急需解決的重要技術(shù)問題。為此，本研究開展了馬尾松與閩楠不同混交比例，以及閩楠在不同間伐強度馬尾松林下套種的試驗，調(diào)查不同培育模式下閩楠生長、材積和生物量的特征，為閩楠高效培育提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗區(qū)位于福建省寧化國有林場，該場地處閩西北丘陵地帶，現(xiàn)有人工林以馬尾松為主，占林地總面積的55.4%。年平均氣溫18℃，年降水量1900mm，無霜期214-246 天，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候。山場海拔高度在300-1000 m，土壤以紅壤為主。

1.2 研究方法

2005年春季開展了不同培育模式下種植閩楠的試驗，在66 林班4 大班1 小班采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，包括馬尾松：閩楠=1∶1（以下簡稱混交林1）和馬尾松：閩楠=2∶1（以下簡稱混交林2）兩種混交比例，株間混交，3次重復(fù)，每個試驗小區(qū)面積666m2，在杉木皆伐跡地上采用1年實生容器苗造林，設(shè)計造林密度3000 株/hm2。在鄰近的65 林班6 大班3小班馬尾松林內(nèi)（2004年間伐，林齡15年）也采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，包括25%（間伐后保留1545 株/hm2）和40%（間伐后保留1252株/hm2）2 種間伐強度，3 次重復(fù)，每個試驗小區(qū)面積666m2；2005年在間伐后的馬尾松林下套種閩楠，閩楠按照2×2m 規(guī)格在馬尾松林下套種。25%間伐處理林下套種下文簡稱林下套種1，40%間伐處理林下套種下文簡稱林下套種2。挖穴規(guī)格40×30×30 cm，造林后前3年每年撫育2 次，第4-5年每年撫育1 次。

在2 種培育模式下4 種試驗處理小區(qū)內(nèi)分別建立20×20m 的固定樣地3 塊，各樣地的坡度、坡位和土壤等立地條件基本一致。造林后第1、4、7 和9年調(diào)查了閩楠的生長狀況，并計算林分材積。2013年10月根據(jù)固定樣地調(diào)查結(jié)果，在2 種培育模式下各處理小區(qū)內(nèi)分別選取6 株平均樣木，采用全挖法測量全株生物量，在野外分段分別測定各組分（葉、枝、干和根）的鮮重，同時各組分分別取小樣密封后帶回實驗室在75 ℃烘至恒重，測定含水率，換算出各器官干物質(zhì)重量及全株的干生物量。

2 結(jié)果與分析

2.1 成活率分析

對造林當(dāng)年2種培育模式下閩楠成活率的調(diào)查表明，林下套種的閩楠成活率普遍高于混交林，林下套種1 和林下套種2 閩楠成活率分別為96.1%和95.3%；混交林1 和混交林2 閩楠成活率分別為88.7%和90.2%（圖1）。因為馬尾松林下套種受上層林冠的保護作用，水熱條件變化相對緩和，尤其是土壤濕度大，有利于閩楠幼苗的生長，因而成活率較高。而混交林內(nèi)苗木受氣候變化影響較大，如高溫或季節(jié)性干旱均影響苗木生長。這說明適當(dāng)?shù)氖a蔽環(huán)境有利于閩楠保持較高的成活率。

圖1 兩種培育模式下1年生閩楠成活率 Figure 1 Survival rate of 1-year-lod P.bournei under two cultivation styles

2.2 樹高生長量分析

從圖2可以看出，1年生和4年生閩楠在2種培育模式下樹高沒有顯著差異。7年生閩楠樹高在2 種培育模式下具有較大差異，混交林模式樹高生長量大于林下套種模式，混交林1 中樹高生長量比混交林2 處理高8.1%，但兩種處理之間沒有顯著差異；林下套種2 樹高生長量顯著高于林下套種1 處理。9年生閩楠樹高在2 種培育模式下變化趨勢與7年生林分類似，混交林模式樹高生長量顯著高于林下套種模式，同一模式不同處理之間差異顯著，混交林1 樹高生長量比混交林2 處理增加11.6%，林下套種2 樹高生長量比林下套種1 處理增加32.4%。

圖2 不同生長階段2 種培育模式閩楠樹高比較 Figure 2 Comparation of tree heights of P.bournei under the two cultivation styles with tree age

2.3 胸徑（或地徑）生長量分析

2 種培育模式閩楠胸徑（或地徑）生長量隨林齡的動態(tài)變化趨勢與樹高基本一致（圖3）。這表明造林后前4年閩楠在2 種培育模式下的生長差異不大，此后逐漸顯示出較大差別。馬尾松林分間伐4年后，25%的間伐處理（林下套種1）林分郁閉度已基本恢復(fù)到間伐前的水平，約0.9 左右，較高的郁閉度導(dǎo)致林下光照不足，進而影響閩楠生長。40%的間伐處理（林下套種2）林分郁閉度相對較低，林下光照條件優(yōu)于林下套種1，因此造林后第7年，閩楠樹高和胸徑生長顯著高于林下套種1 處理。造林后第9年，由于上層馬尾松林分郁閉度的進一步增大，林下套種模式下兩種處理的閩楠樹高和胸徑生長減緩。盡管一些研究表明，閩楠喜濕耐蔭[5-7]，但過度的蔭蔽條件可能不利于閩楠生長。隨著馬尾松快速生長，林分郁閉度進一步增大，下層閩楠獲取的資源空間逐漸減小，生長受到部分抑制。

造林4年后，混交林內(nèi)閩楠生長優(yōu)于林下套種，主要是因為混交林光照條件相對較好。另外，不同馬尾松、閩楠混交比例對閩楠生長也有重要影響，混交林2 處理中馬尾松比例高于混交林1 處理，由于馬尾松幼齡期生長快，林分郁閉早，處于林冠上層，而閩楠早期生長慢，處于林冠下層，因而，混交林中馬尾松比例的增加導(dǎo)致林分提前郁閉，閩楠生長受到影響。

圖3 不同生長階段2 種培育模式閩楠胸徑（1年生為地徑）比較 Figure 3 Comparation of diameter at breast height （data is ground diameter at the first year） of P.bournei under the two cultivation styles with tree age

2.4 單株材積生長分析

對不同生長階段閩楠單株材積調(diào)查表明，4年生閩楠材積在2 種培育模式下沒有顯著差異；7年生材積混交林明顯高于林下套種，其中林下套種2 單株材積顯著高于林下套種1，混交林1單株材積顯著高于混交林2；9年生單株材積變化與7年生類似，但同一模式兩種處理之間材積差異進一步增大（圖4）。林下套種的閩楠單株材積生長從第7年到第9年明顯減緩，尤其是林下套種1 材積增速低于林下套種2 處理?；旖涣? 閩楠單株材積第7年到第9年增加了90.5%，而混交林2 同期僅增加了72.4%?；旖涣? 中9年生單株材積比混交林2 高42.7%，林下套種2比林下套種1 高107.9%。由此可見，隨林齡增加，不同培育模式下閩楠單株材積逐漸呈現(xiàn)較大差異，其中混交林培育模式立木材積高于林下套種模式，主栽樹種間伐強度和閩楠混交比例均顯著影響立木材積的大小。

圖4 不同生長階段2 種培育模式閩楠材積比較 Figure 4 Comparation of stem volume of P.bournei under the two cultivation styles with tree age

2.5 生物量分析

9年生閩楠生物量的調(diào)查顯示，2 種培育模式閩楠單株干、皮、枝、葉和根生物量具有較大差異（表1）。林下套種2 閩楠各器官生物量均高于林下套種1 處理，單株總生物量比林下套種1 增加88.1%；混交林1 閩楠各器官生物量也高于混交林2 處理，單株總生物量比混交林2 增加44.2%。總體上，混交林模式單株生物量高于林下套種模式。這表明混交林模式比林下套種更有利于閩楠生物量的累積，主要與前者具有較大的資源空間（主要是光照）有關(guān)。

表1 不同培育模式9年生閩楠各器官干生物量特征（g·株-1） Table1 Dry biomass of 9-year-lod P.bournei under different cultivation styles

2 種栽培模式下，閩楠各器官生物量的分配模式一致，均為干>根>枝>葉>皮（表2），這與胡永顏[2]對21年生閩楠人工林生物量的調(diào)查結(jié)果一致。林下套種2 和混交林1 樹干、皮、枝和葉生物量占單株總生物量的比例高于林下套種1 和混交林2 處理，而根生物量占單株總生物量的比例則相反。這表明林下套種2和混交林1 增加了閩楠地上部分的生長。

表2 不同培育模式9年生閩楠各器官干生物量分配比例（%） Table2 Allocation of dry biomass of 9-year-lod P.bournei under different cultivation styles

3 小結(jié)

通過對兩種培育模式下閩楠生長、材積和生物量的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)造林后1-4年閩楠樹高、胸徑和材積在馬尾松林下套種和閩楠+馬尾松混交林中沒有顯著差異。造林后第7年，混交林中閩楠生長量和生物量顯著高于林下套種，其中馬尾松+閩楠1:1 混交林中閩楠胸徑、樹高、材積和生物量均顯著高于馬尾松+閩楠2:1 混交林；40%間伐處理后林下套種的閩楠胸徑、樹高、材積和生物量大于25%間伐處理。造林后第9年，林下套種模式閩楠的生長明顯受到抑制，因此，建議實踐中在40%間伐處理后7年左右再次對林分進行間伐，以保證林下閩楠的生長。盡管馬尾松+閩楠1:1 混交林生長速率高于2:1 混交處理，但7年后兩種混交處理中閩楠的生長速率也有一定程度下降，尤其是2:1 混交處理下降更為明顯。因此，對馬尾松+閩楠混交林在第7-9年開展適當(dāng)?shù)男拗烷g伐，以改善林內(nèi)光照環(huán)境，促進閩楠生長，對于林分維持較高的生產(chǎn)力具有重要意義。

[1] 福建森林編委會編著.福建森林[M].北京∶中國林業(yè)出版社，1993：142-148.

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