北亞熱帶高山區(qū)歐洲云杉不同栽植密度比較試驗(yàn)研究

王功芳，王軍輝，韓慶瑜，李道新，黃祥豐，郭義東，祁萬(wàn)宜

(1. 宜昌市國(guó)有大老嶺林場(chǎng)，湖北 宜昌 443132； 2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，北京 100091；3. 宜昌市林業(yè)科學(xué)研究所，湖北 宜昌 443111)

北亞熱帶高山區(qū)歐洲云杉不同栽植密度比較試驗(yàn)研究

王功芳1，王軍輝2，韓慶瑜1，李道新1，黃祥豐1，郭義東1，祁萬(wàn)宜3

(1. 宜昌市國(guó)有大老嶺林場(chǎng)，湖北 宜昌 443132； 2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，北京 100091；3. 宜昌市林業(yè)科學(xué)研究所，湖北 宜昌 443111)

為探討不同栽植密度對(duì)歐洲云杉林生長(zhǎng)量的影響，在國(guó)有大老嶺林場(chǎng)對(duì)4～10年(苗齡3年)生歐洲云杉林，在6種密度下的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行了調(diào)查研究，結(jié)果表明：雖然不同密度間歐洲云杉林生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)還未出現(xiàn)顯著差異，但從各生長(zhǎng)量指標(biāo)來(lái)看，密度1(1 m×1 m)下歐洲云杉生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)最明顯；10年生林木樹(shù)高、地徑、抽梢、冠幅年生長(zhǎng)量分別增長(zhǎng)了近15.7%，25.1%，35.3%和26.8%。

歐洲云杉；栽植密度；紙漿用材林；生長(zhǎng)

歐洲云杉(Piceaabies(L.) Karsl)又名挪威云杉，是我國(guó)成功從北歐引進(jìn)的優(yōu)良樹(shù)種。因其具有優(yōu)良材質(zhì)、紋理細(xì)密、質(zhì)地均勻、纖維長(zhǎng)、樹(shù)冠優(yōu)美、枝條濃密常綠、樹(shù)形美觀等特點(diǎn)，其不僅可作為重要的建筑、紙漿和產(chǎn)脂等用材樹(shù)種，又是城鎮(zhèn)綠化的優(yōu)良觀賞樹(shù)種[1-3]。20世紀(jì)80年代初，歐洲云杉在三峽地區(qū)首次引種成功，現(xiàn)已在北亞熱帶形成了1 000～2 000 m的高海拔主栽區(qū)，該區(qū)也正在逐步成為我國(guó)新的歐洲云杉用材林基地[4]。

林分密度大小反映了林地生產(chǎn)潛力的現(xiàn)時(shí)充分利用程度，它是林業(yè)技術(shù)人員在人工林經(jīng)營(yíng)中的主要調(diào)控因子之一[5]，它不僅影響著林木的粗生長(zhǎng)和高生長(zhǎng)過(guò)程，而且還對(duì)木材材質(zhì)好壞有一定影響。林木栽植密度過(guò)大，不但成本過(guò)高，而且也會(huì)使林木個(gè)體之間產(chǎn)生爭(zhēng)奪時(shí)空資源的激烈競(jìng)爭(zhēng)，抑制了林木生長(zhǎng)；反之，栽植密度過(guò)小，林地時(shí)空資源又得不到充分利用，將會(huì)導(dǎo)致地力的過(guò)多浪費(fèi)，降低了木材產(chǎn)量。因此，研究如何根據(jù)不同的培育目標(biāo)確定合理造林密度一直是人工林學(xué)者最關(guān)心的問(wèn)題之一。為進(jìn)一步提高歐洲云杉速生豐產(chǎn)人工林木材產(chǎn)量，選擇合理的造林密度尤為重要，本文選擇了6種栽植密度進(jìn)行造林試驗(yàn)，以研究不同造林密度對(duì)歐洲云杉林生長(zhǎng)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于西陵峽北岸的宜昌市國(guó)有大老嶺林場(chǎng)新宮伐區(qū)，110°34′7″E，31°1′30″N，海拔1 335 m，坡度20°，坡位中，坡向西。試驗(yàn)地屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，日照長(zhǎng)，強(qiáng)度低，四季分明，冷涼多雨，春長(zhǎng)夏雨，秋霧冬寒。年均氣溫8 ℃，最低氣溫-15 ℃，最高氣溫30 ℃，全年日照時(shí)數(shù)742.8～1 107.1 h，無(wú)霜期180 d左右，年降水量1 400～1 600 mm，年均空氣相對(duì)濕度達(dá)85%以上，氣候條件與歐洲云杉原產(chǎn)地十分相似。

造林前試驗(yàn)地以華山松為主，為天然闊葉樹(shù)混交林采伐跡地。試驗(yàn)地土壤為花崗巖風(fēng)化發(fā)育的山地黃棕壤[6]，土層厚85 cm，無(wú)侵蝕現(xiàn)象。試驗(yàn)林地土壤理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 歐洲云杉密度試驗(yàn)林土壤養(yǎng)分狀況土層pH有機(jī)質(zhì)/(g/kg)全N/(g/kg)A6.44.040.19B6.20.490.04C6.20.120.01全P/(g/kg)全K/(g/kg)陽(yáng)離子交換量/(mmol(+)/kg)0.071.55198.00.071.46134.40.051.94165.7

1.2 試驗(yàn)材料

歐洲云杉苗木來(lái)源于甘肅省小隴山林業(yè)實(shí)驗(yàn)局林科所國(guó)家云杉良種基地，3年生苗木，苗木平均苗高85 cm，平均地徑1.51 cm。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，5次重復(fù)，6種密度(表2)，每個(gè)密度每次重復(fù)小區(qū)面積400 m2(20 m×20 m)，試驗(yàn)林總面積2 hm2。

表2 歐洲云杉不同密度試驗(yàn)設(shè)計(jì)密度代碼密度/(株/hm2)株行距/(m×m)199901×1249951×2325052×2416652×3511103×368253×4

1.4 營(yíng)林措施

苗木栽植前一年(2006年)冬季對(duì)林地進(jìn)行全面清理，穴狀整地，栽植穴規(guī)格為50 cm×50 cm×35 cm。2007年春季造林。

苗木栽植后，幼林撫育采用2∶1∶1∶1方式進(jìn)行(第1年于7月上旬、8月中旬撫育2次，后連續(xù)5年于7月中旬撫育1次)，撫育方法為刀撫，全面割灌、割草。后期做好護(hù)林防火和病蟲(chóng)害防治工作。

1.5 試驗(yàn)林調(diào)查

分別于2007年、2010年和2013年10月，用游標(biāo)卡尺和測(cè)樹(shù)米尺，對(duì)林木地徑、樹(shù)高、當(dāng)年抽梢、冠幅等生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，并調(diào)查成活率和保存率。

1.6 數(shù)據(jù)分析

方差分析采用 SAS/STAT 6．12軟件中PROCANOVA過(guò)程計(jì)算，利用LSD多重比較方法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)[7]。

2 結(jié)果分析

2.1 造林成活率和保存率

2007年10月，本文就不同密度歐洲云杉試驗(yàn)林成活率進(jìn)行了調(diào)查，其均值達(dá)到90%，而后在每年年底均對(duì)保存率進(jìn)行調(diào)查，苗木保存率穩(wěn)定在75%左右，2013年保存率為74%。表明，歐洲云杉林造林成活率和保存率較好。

2.2密度對(duì)樹(shù)高的影響

為了探討不同造林密度對(duì)歐洲云杉樹(shù)高生長(zhǎng)的影響，本文對(duì)各年齡6種密度下林木的高生長(zhǎng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)比較，結(jié)果如表3所示，可知密度1(1 m×1 m)下歐洲云杉樹(shù)高生長(zhǎng)最快，密度5(3 m×3 m)次之，其他4種密度下高生長(zhǎng)差異不明顯，至10年生時(shí)，密度1高生長(zhǎng)與密度2(1 m×2 m)相比，增長(zhǎng)了近15.7%，密度5增長(zhǎng)了8.3%。表明，密度1和密度5下歐洲云杉樹(shù)高生長(zhǎng)最快。

表3 歐洲云杉不同密度歷年生長(zhǎng)量密度代碼4a(2007年)7a(2010年)8a(2011年)成活率/%樹(shù)高/m抽梢/m地徑/cm冠幅/cm保存率/%樹(shù)高/m抽梢/m1901.040.231.900.85761.220.182950.860.151.580.65731.030.163900.880.151.560.68771.040.164930.930.181.820.68791.090.175890.950.181.740.81741.150.176850.920.181.680.70751.060.16均值900.930.181.710.73761.100.17密度代碼8a(2011年)10a(2013年)地徑/cm冠幅/cm保存率/%樹(shù)高/m抽梢/m地徑/cm冠幅/cm保存率/%12.120.93761.400.232.441.0473.821.820.74731.210.172.120.8273.031.780.76771.230.211.950.8574.441.920.76791.260.212.050.8576.951.920.85741.310.202.140.9473.861.970.78751.290.202.260.8672.5均值1.920.81761.280.212.160.8974.0

2.3 密度對(duì)抽梢的影響

如表3所示，從當(dāng)年新生樹(shù)梢來(lái)看，密度1下歐洲云杉的當(dāng)年抽梢最長(zhǎng)，密度2抽梢最短，密度4、密度5和密度6差異不大。至10年生時(shí)，密度1下新生樹(shù)梢長(zhǎng)度較密度2增長(zhǎng)了近35.3%。表明，密度1下歐洲云杉當(dāng)年生樹(shù)梢生長(zhǎng)最快。

2.4 密度對(duì)地徑的影響

地徑作為反映苗木生長(zhǎng)的重要指標(biāo)之一，其對(duì)苗木生長(zhǎng)狀況的反映具有重要作用。從表3可以看出，密度1地徑生長(zhǎng)最快，密度3生長(zhǎng)最慢。10年生歐洲云杉在密度1下地徑為2.44 cm，較密度3增長(zhǎng)了近25.1%。亦表明，密度1下林木地徑生長(zhǎng)最快。

2.5 密度對(duì)冠幅的影響

密度對(duì)歐洲云杉冠幅的影響與前面規(guī)律相似，亦為密度1下冠幅年生長(zhǎng)最快，密度5次之，密度2生長(zhǎng)最慢。至10年生時(shí)，密度1冠幅年生長(zhǎng)量為1.04 cm，較密度2增長(zhǎng)了近26.8%，密度5增長(zhǎng)了近14.6%。

2.6 歷年生長(zhǎng)量方差分析

將各年齡不同密度下歐洲云杉樹(shù)高、抽梢、地徑、冠幅進(jìn)行方差分析，結(jié)果如下表4所示，可知雖然不同密度下歐洲云杉各生長(zhǎng)量已逐漸表現(xiàn)出生長(zhǎng)差異，但該差異還未達(dá)到顯著性水平。這可能是因?yàn)榱帜驹灾矔r(shí)間還較短、而使林分生長(zhǎng)還沒(méi)有達(dá)到分化程度所致[8]。

表4 歐洲云杉不同密度歷年生長(zhǎng)量方差分析樹(shù)齡性狀變異來(lái)源自由度平方和均方F值4a(2007年)成活率 處理5169.05233.8101.323樹(shù)高 處理50.1000.0201.464枝下高 處理50.0020.0001.7457a(2010年)當(dāng)年抽稍處理50.0200.0042.032地徑 處理50.4430.0891.474平均冠幅處理50.1460.0291.499保存率 處理598.96619.7930.300

續(xù)表4 歐洲云杉不同密度歷年生長(zhǎng)量方差分析樹(shù)齡性狀變異來(lái)源自由度平方和均方F值樹(shù)高 處理50.1330.0271.964枝下高 處理50.0030.0010.5848a(2011年)當(dāng)年抽稍處理50.0020.0000.336地徑 處理50.3590.0721.284平均冠幅處理50.1330.0271.384保存率 處理5116.66723.3330.346樹(shù)高 處理50.1870.0372.075枝下高 處理50.0040.0010.51310a(2013年)當(dāng)年抽稍處理50.0090.0021.840地徑 處理50.2600.0520.709平均冠幅處理50.1640.0331.446保存率 處理5262.33952.4680.783

3 結(jié)論與討論

1) 通過(guò)對(duì)歐洲云杉6種密度下4～10 a(苗齡3 a)生林木生長(zhǎng)狀況進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)果表明：密度1下林木樹(shù)高、地徑、抽梢、冠幅年生長(zhǎng)最快，生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，至10年生時(shí)分別達(dá)到了1.4 m，2.44 cm，0.23 m和1.0 cm。其較最低值分別增長(zhǎng)了近15.7%，25.1%，35.3%和26.8%。表明密度1下，歐洲云杉林的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)最大，生長(zhǎng)最好，低密度可促進(jìn)歐洲云杉的生長(zhǎng)。

2) 將各年齡6種密度下歐洲云杉樹(shù)高、地徑、抽梢、冠幅年生長(zhǎng)量進(jìn)行方差分析，可知各年齡段6種密度下林木生長(zhǎng)量差異均未達(dá)到顯著性水平[9-10]。

3) 本研究中，雖然不同密度下歐洲云杉林的各部分生長(zhǎng)量已逐漸出現(xiàn)差異，但差異還未達(dá)顯著性水平。究其原因，其與林木栽植時(shí)間短、大老嶺特有的立地環(huán)境和林分生長(zhǎng)受密度的制約還較小有關(guān)，從而導(dǎo)致不同密度對(duì)歐洲云杉的制約作用還未出現(xiàn)顯著差異。故在以后的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)繼續(xù)監(jiān)測(cè)歐洲云杉林的生長(zhǎng)狀況，深入研究密度對(duì)歐洲云杉林生長(zhǎng)的長(zhǎng)期影響，以找出最合理的歐洲云杉用材林密度。另外，在以后的研究中亦可深入探討不同立地環(huán)境對(duì)歐洲云杉林生長(zhǎng)的影響，以尋找最適合歐洲云杉林生長(zhǎng)的立地環(huán)境。

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TheStudyontheContrastTestofDifferentPlantingDensityforPiceaabiesinHighMountainsinNorthSubtropicalZone

WANG Gongfang1, WANG Junhui2, HAN Qingyu1, LI Daoxin1, HUANG Xiangfeng1, GUO Yidong1, QI Wanyi3

(1.Dalaoling National Forest Farm of Yichang, Yichang 443132，Hubei， China； 2.Research Institute of Forestry in CAF, Beijing 100091, China; 3.Forestry Institute of Yichang, Yichang 443111, Hubei, China)

In order to study the effects of different planting density onPiceaabiesgrowth, this paper chose six different densities for further studying in Dalaoling national forest farm. The result showed: Although the growth difference of different densities ofPiceaabieswas not significant,butPiceaabieswith density one(1m×1m) grew the best, and the annual increment of height, ground diameter, sprout, crown width for ten years old plant was 15.7%, 25.1%, 35.3%, 26.8% higher than the minimum value.

Piceaabies； planting density； pulp plantation； growth

2014-03-03

2014-05-29

北亞熱帶云杉育種技術(shù)研究(2012BAD01B02-1)。

王功芳(1969-)，男，漢族，湖北宜昌人，在職大學(xué)本科學(xué)歷，工程師，主要從事林木遺傳育種和森林培育研究。

祁萬(wàn)宜(1957-)，男，漢族，湖北當(dāng)陽(yáng)人，在職大學(xué)本科學(xué)歷，正高職高級(jí)工程師，主要從事林木遺傳育種和森林培育研究。

S 725.6；S791.189

A

1003-6075(2014)02-0052-04