火力楠純林及其與杉木混交林的生長效應(yīng)

徐永興

(福建省沙縣水南國有林場，福建 沙縣 365050)

火力楠純林及其與杉木混交林的生長效應(yīng)

徐永興

(福建省沙縣水南國有林場，福建 沙縣 365050)

采用樣地調(diào)查法對閩南、閩北不同立地條件下火力楠純林及其與杉木混交林的生長狀況進(jìn)行研究分析。結(jié)果表明：火力楠在閩南、閩北不同立地條件下均生長良好，且其純林在閩北地區(qū)生長速度不低于或超過閩南地區(qū)，閩南漳浦Ⅱ類地5年生火力楠純林胸徑5.9 cm、樹高4.2 m，年平均增量分別為1.18 cm、0.84 m，而閩北沙縣和尤溪Ⅱ類地火力楠純林5～6年生的胸徑達(dá)5.9～6.1 cm、樹高6.2～6.3 m，年平均增量分別為1.02～1.18 cm、1.05～1.24 m；混交林中火力楠的生長速度閩南優(yōu)于閩北，如閩北沙縣Ⅱ類地火力楠與杉木混交中幼林的火力楠年均胸徑、樹高增量分別為0.61 cm、0.73 m，而閩南同安與漳浦同等立地下的火力楠胸徑、樹高年均增量分別為0.71～1.08 cm、0.75～1.05 m；不論閩北還是閩南混交林中的火力楠生長量以及林分枝下高、冠幅結(jié)構(gòu)等均優(yōu)于純林，杉木與火力楠混交比例為8∶2比較合適。

火力楠；杉木；混交林；純林；生長效應(yīng)

火力楠(Micheliamacclurei)又名醉香含笑，為木蘭科含笑屬常綠喬木，具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長快、耐寒性強(qiáng)、用途廣泛、改土效果好等優(yōu)點(diǎn)，南方各省區(qū)普遍種植，也是南方各省區(qū)杉木混交林的理想伴生樹種之一[1]。火力楠引種到福建已有30多年的歷史，幾乎遍及全省各地，對立地條件要求不嚴(yán)，表現(xiàn)出極強(qiáng)的適應(yīng)性和競爭力。為改變我國南方造林樹種單一、純林生產(chǎn)力低下等問題，人們開展了大量的火力楠與杉木、馬尾松、福建柏等樹種的混交試驗，發(fā)現(xiàn)火力楠生長快、病蟲害少、耐火性強(qiáng)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益[2-4]。

杉木(Cunninhamialanceolata)是我國特有的速生樹種，目前由于針葉化、純林化、集約經(jīng)營等因素，杉木人工林生產(chǎn)力下降現(xiàn)象愈加嚴(yán)重，尤其是多代連載杉木林普遍存在生產(chǎn)力下降問題，嚴(yán)重制約著我國杉木人工林的可持續(xù)發(fā)展，如何緩解杉木人工林生產(chǎn)力下降的現(xiàn)狀，保持南方杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，成為當(dāng)今林業(yè)界和生產(chǎn)部門急需解決的重大課題[5-6]。大量研究表明[7-9]，杉木和闊葉樹種混交經(jīng)營可以有效改善林地土壤質(zhì)量、促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)和林木生長，是維持杉木人工林長期生產(chǎn)力的較好途徑之一。火力楠是一種利用價值較高的闊葉樹種，目前關(guān)于杉木與火力楠混交林的研究主要集中在林分的生物量積累及養(yǎng)分循環(huán)方面，關(guān)于火力楠與杉木混交林在不同區(qū)域、不同立地條件下的生長特性研究比較少。鑒于此，筆者選擇不同地點(diǎn)、不同立地條件的火力楠純林及其與杉木的混交林為調(diào)查研究對象，探討不同區(qū)域、不同立地條件下的林分生長特性的差異，試圖揭示火力楠與杉木混交經(jīng)營的合理性，為杉闊混交林營造和地力衰退防治等提供參考。

1 調(diào)查地概況

調(diào)查地點(diǎn)包括閩南的同安(同安祥溪國有林場)和漳州的漳浦(漳浦中西國有林場)、閩西北的尤溪(尤溪國有林場)和沙縣(沙縣水南國有林場)。同安和漳浦均地處“閩南金三角”地帶，東經(jīng)117°54′—118°24′、北緯23°8′—24°54′，屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年均氣溫21 ℃，最冷月(1月)平均氣溫12.8 ℃，最熱月(7月)平均氣溫28.4 ℃，年均降水量1000～1700 mm。尤溪和沙縣均屬于三明市，東經(jīng)117°32′—118°06′、北緯25°50′—26°41′，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫15.6～19.6 ℃，最冷月(1月)平均氣溫7.2 ℃，最熱月(7月)平均氣溫26.4 ℃，年均降水量1501～1840 mm。沙縣水南國有林場、同安祥溪國有林場和尤溪國有林場的土壤均為粉砂頁巖發(fā)育的山地紅壤，漳浦中西國有林場土壤為花崗巖發(fā)育的紅壤。試驗各調(diào)查地伐前植被均為杉木次生林，立地類型見表1。林地經(jīng)劈草煉山、帶狀整地，穴規(guī)格50 cm×30 cm×30 cm，火力楠純林造林初植密度為3000株·hm-2，火力楠與杉木混交林造林初植密度為3600株·hm-2。整地挖穴后，翌年春天選擇長勢基本均一的1年生杉木和火力楠裸根苗，采用常規(guī)方法造林與撫育。

表1 不同區(qū)域火力楠純林及與杉木混交林樣地概況

2 研究方法

調(diào)查樣地分為火力楠純林林分、混交林林分，每個林分設(shè)置面積為400 m2的標(biāo)準(zhǔn)地，杉木與火力楠混交林為帶狀混交，混交比例為杉木8行、火力楠2行。其中三明沙縣樣地3塊、尤溪2塊、漳浦2塊、同安2塊，詳見表1。在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)進(jìn)行每木檢尺，測定樹高、胸徑、枝下高、冠幅等因子，并調(diào)查記載立地因子和質(zhì)量等級。根據(jù)野外調(diào)查數(shù)據(jù)，求算出林分平均樹高、平均胸徑和平均單株材積。 單株材積按福建省林木二元材積公式計算：V火力楠=0.00005276D1.882161H1.009317，V杉木=0.00005806D1.955335H0.894033。林分總蓄積量為單株平均立木材積與保留株數(shù)的乘積。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同地區(qū)火力楠純林及其與杉木混交林生長的比較

從火力楠純林生長量看(表2)，火力楠純林在閩南及閩北各地區(qū)生長情況良好，但在不同立地條件下，生長相差較大。閩南較好立地條件(漳浦中西國有林場Ⅱ級地)5年生火力楠林分平均胸徑達(dá)5.9 cm、平均樹高達(dá)4.2 m、單株材積達(dá)0.0063 m3、林分蓄積量為17.01 m3·hm-2；在一般的立地條件下(同安祥溪國有林場Ⅲ級地)，9年生火力楠胸徑僅4.9 cm、樹高3.9 m、單株材積0.0041 m3、林分蓄積量僅為11.07 m3·hm-2；閩北較好的立地條件下(沙縣水南國有林場、尤溪國有林場Ⅱ級地)，火力楠純林生長狀況也較好，5～6年生的林分，胸徑、樹高、單株材積、總蓄積量分別達(dá)5.9～6.1 cm、6.2～6.3 m、0.0094～0.0102 m3、25.38～27.54 m3·hm-2?？梢婇}北地區(qū)年均胸徑、樹高、單株材積、總蓄積量均超過閩南地區(qū)同等立地的林分。

從混交林生長情況看(表2)，火力楠與杉木混交林在不同地區(qū)的不同立地條件下，生長狀況相差較大。從不同立地條件看，立地條件好的林分長勢明顯比立地差的好，比如閩北沙縣10年生杉木火力楠混交林，Ⅰ類地混交林中火力楠胸徑高達(dá)8.4 cm，樹高達(dá)10.1 m，單株材積達(dá)0.0299 m3，總蓄積量為17.94 m3·hm-2，明顯高于Ⅱ類地火力楠胸徑6.1 cm、樹高7.3 m、單株材積0.0118 m3、蓄積量7.08 m3·hm-2；混交林中的杉木胸徑達(dá)13.3 cm，樹高達(dá)11.3 m，單株材積0.0800 m3，蓄積量為204.00 m3·hm-2，也明顯高于Ⅱ類地杉木胸徑8.7 cm、樹高7.5 m、單株材積0.0242 m3、蓄積量61.71 m3·hm-2。從區(qū)域看，相同立地條件下閩南地區(qū)(同安和漳浦Ⅱ類地)混交林中火力楠生長好于閩北地區(qū)(尤溪Ⅱ類地)，而閩北地區(qū)同類地混交林中杉木生長與閩南地區(qū)相似。

表2 不同區(qū)域火力楠純林及其與杉木混交林樹高、胸徑比較

3.2 不同地區(qū)火力楠純林及其與杉木混交林年均生長量的比較

由表3可知，不同立地條件火力楠純林生長量明顯不同。在閩南地區(qū)，一般立地條件下(同安祥溪國有林場Ⅲ級地)胸徑年增量僅0.54 cm，樹高年增量僅0.43 m，單株材積年增量僅0.0005 m3，總蓄積量年增量僅1.35 m3·hm-2；而在立地條件較好的漳浦中西國有林場Ⅱ級地，年平均胸徑增量達(dá)1.18 cm、年樹高增量達(dá)0.84 m、單株材積年增量達(dá)0.0013 m3、林分蓄積量年增量達(dá)3.51 m3·hm-2。而在閩北相同立地條件下，火力楠純林生長年均增量差異不大，如沙縣水南國有林場和尤溪國有林場Ⅱ級地，火力楠純林年均胸徑增量為1.02～1.18 cm、樹高增量為1.05～1.24 m、單株材積增量為0.0017～0.0019 m3、總蓄積增量為4.59～5.13 m3·hm-2。5～6年生的火力楠純林年均胸徑增量、年均樹高增量、年均單株材積增量及總蓄積量均明顯高于9年生的火力楠純林，表現(xiàn)出早期速生特性，而后生長速率變緩。

由表3還可得知，不同立地條件下混交林分年均生長量差異較大，如閩北沙縣Ⅰ類地混交林中火力楠胸徑年均增量0.84 cm、樹高年均增量1.01 m、單株材積年均增量0.0030 m3、總蓄積量年均增量1.80 m3·hm-2，明顯高于沙縣Ⅱ類地火力楠年均生長增量(胸徑增量0.61 cm、樹高增量0.73 m、單株材積增量0.0012 m3、總蓄積增量0.72 m3·hm-2)；Ⅰ類地混交林中杉木胸徑增量高達(dá)1.33 cm、樹高增量達(dá)1.13 m、單株材積增量0.0080 m3、總蓄積量增量20.40 m3·hm-2，均明顯高于Ⅱ類地混交林中杉木生長的年均增量(胸徑增量0.87 cm，樹高增量0.75 m，單株材積增量0.0024 m3，蓄積量增量6.12 m3·hm-2)。并且混交林分中杉木年均生長增量均明顯高于火力楠年均生長增量。從區(qū)域上看，閩北尤溪Ⅰ類地混交林中，6年生火力楠胸徑年均增量1.27 cm、樹高年均增量1.22 m、單株材積年均增量0.0030 m3、總蓄積量年均增量1.80 m3·hm-2，與10年生沙縣Ⅰ類地混交林中火力楠的年均生長量持平(胸徑增量0.84 cm、樹高增量1.01 m、單株材積增量0.0030 m3、總蓄積量增量1.80 m3·hm-2)，也表現(xiàn)出早期明顯速生特性。

表3 不同區(qū)域火力楠及其與杉木混交林的樹高、胸徑年增量比較

3.3 不同地區(qū)火力楠純林及其與杉木混交林枝下高及冠幅的比較

由表4可知，從火力楠純林看，相同立地條件不同地區(qū)火力楠純林枝下高和冠幅生長存在一定差異。閩北Ⅱ類地沙縣、尤溪地區(qū)火力楠純林枝下高分別為2.8 m、3.2 m，而冠幅則分別為2.3 m、1.8 m，與閩南漳浦、同安Ⅱ類地火力楠枝下高與冠幅生長相當(dāng)(枝下高、冠幅分別為2.5 m、1.9 m)，明顯高于同安Ⅲ類地火力楠枝下高、冠幅生長(分別為1.9 m、1.5 m)。

從混交林看，同地區(qū)不同立地條件下混交林分枝下高、冠幅差異明顯，如閩北沙縣Ⅰ類地火力楠與杉木混交林中火力楠枝下高7.8 m、冠幅3.7 m，高于Ⅱ類地混交林中火力楠枝下高6 m、冠幅3.1 m；Ⅰ類地混交林中杉木枝下高、冠幅高達(dá)8.4 m、3 m，而Ⅱ類地中杉木枝下高、冠幅則分別為7.2 m、3.3 m。不同地區(qū)相同立地條件，混交林樹種的枝下高與冠幅也相差較大，閩北沙縣Ⅱ類地混交林中火力楠枝下高、冠幅分別為6.0 m、3.1 m，均高于閩南同安Ⅱ類地混交中火力楠的生長(分別為2.5 m、1.9 m)。

此外，混交林分中火力楠枝下高、冠幅生長均明顯高于火力楠純林，尤其是混交林中杉木與火力楠混交比為8∶2時，林分自然整枝較好并形成不同的冠形結(jié)構(gòu)，有利于火力楠與杉木協(xié)調(diào)共生。

4 小結(jié)

從區(qū)域看，相同立地條件下，閩北地區(qū)火力楠純林生長并不低于閩南地區(qū)，甚至超過閩南地區(qū)，閩北沙縣和尤溪Ⅱ類地火力楠純林胸徑、樹高年均增量分別為1.02～1.18 cm、1.05～1.24 m，而閩南漳浦Ⅱ類地胸徑、樹高年均增量分別為1.18 cm、0.84 m；但混交林的火力楠生長，閩北卻不如閩南，如沙縣Ⅱ類地混交林中的火力楠胸徑、樹高的年均增量(0.61 cm、0.73 m)低于同立地的閩南地區(qū)火力楠胸徑、樹高的生長量(同安年均0.71 cm、0.75 m，漳浦1.08 cm、1.05 m)。從立地條件看，不論是閩南還是閩北，立地條件較好的火力楠生長明顯高于立地條件差的地區(qū)。從林分類型看，混交林生長也明顯優(yōu)于純林。

火力楠雖然為南亞熱帶樹種，但其耐寒性較強(qiáng)，在福建省各地種植，年均溫往往不是限制其生長的主要因素，相反，因為閩北的立地條件優(yōu)于閩南的立地條件，比如雖然同是Ⅱ類地，但閩北的土層厚度、養(yǎng)分含量等立地微環(huán)境條件普遍優(yōu)于閩南，造成火力楠純林生長量明顯優(yōu)于閩南，也正因為這種立地微環(huán)境的差別，通過混交造林，在閩南的生長優(yōu)勢更加明顯，也說明在閩南地區(qū)通過混交造林更能發(fā)揮火力楠的速生優(yōu)勢。因此，火力楠幼齡階段表現(xiàn)為明顯的速生遺傳特性，立地是制約其生長的主導(dǎo)因素，營造火力楠混交林是培育火力楠豐產(chǎn)林以及地力維護(hù)的主要途徑，尤其在閩南地區(qū)更應(yīng)培育火力楠混交林；此外，杉木與火力楠混交比例為8∶2，可以明顯促進(jìn)火力楠樹高的生長，與杉木達(dá)到協(xié)調(diào)共生，至于不同地區(qū)、不同立地的混交林種間關(guān)系以及調(diào)整方案還有待進(jìn)一步研究。

表4 不同區(qū)域火力楠及其與杉木混交林枝下高、冠幅比較

[1]黃宇，馮宗煒，汪思龍，等.杉木、火力楠純林及其混交林生態(tài)系統(tǒng)C、N貯量[J].生態(tài)學(xué)報，2005，25(12)：3146-3154.

[2]梁有祥，秦武明，玉桂成，等.桂東南地區(qū)火力楠人工林生長規(guī)律研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報，2011，26(2)：150-154.

[3]劉艷，汪思龍，王曉偉，等.不同溫度條件下杉木、榿木和火力楠細(xì)根分解對土壤活性有機(jī)碳的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2007，18(3)：481-486.

[4]梁有祥，秦武明，玉桂成，等.桂東南地區(qū)火力楠人工林生長規(guī)律研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報，2011，26(2)：150-154.

[5]馬祥慶.杉木人工林連栽生產(chǎn)力下降研究進(jìn)展[J].福建林學(xué)院學(xué)報，2001，21(4)：380-384.

[6]盛煒彤，范少輝.杉木及其人工林自身特性對長期立地生產(chǎn)力的影響[J].林業(yè)科學(xué)研究，2002，15(6)：629- 636.

[7]陳瑞杰.閩東山地火力楠杉木混交林生長效果及其混交方式選擇研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011(2)：229-230.

[8]盛煒彤，薛秀康.福建柏、杉木及其混交林生長與生態(tài)效應(yīng)研究[J].林業(yè)科學(xué)，1992，10(5)：397-404.

[9]林照授.杉木火力楠混交林生長過程及分布格局研究[J].北華大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2004，5(2)：155-158.

The Growth Effects ofMicheliamacclureiMonoculture Plantation and Mixed Forest ofMicheliamacclureiandCunninghamialanceolata

XU Yongxing

(ShaxianShuinanNationalForestFarm，Shaxian365050，F(xiàn)ujian，China)

The growth effect of theMicheliamacclureimonoculture plantation and the mixed forest ofMicheliamacclureiandCunninhamialanceolataunder different site conditions in the south and north of Fujian Province were investigate using the method of field investigation.The results were as follows：TheM.macclureispecies could grow well in both north and south Fujian Province，and the trees growth rate in the north Fujian were similar to or more than that in the south Fujian Province.In theM.macclureimonoculture plantation at the level Ⅱ site，the average diameter and height were 5.9 cm and 4.2 m，the annual increment were 1.18 cm and 0.84 m respectively in Zhangpu Country of south Fujian Province；while the average diameter and height were 5.9～6.1 cm and 6.2～6.3 m，the annual increment were 1.02～1.8 cm and 1.05～1.24 m respectively at the level Ⅱ site in Shaxian and Youxi areas of the north Fujian Province .In the mixed forest at the level Ⅱ site，the annual increment of DBH and height were 0.61 cm and 0.73 m respectively in Shaxian area of the north Fujian Province，while the annual increment were 0.71～1.08 cm and 0.75～1.05 m in Tongan and Zhangpu areas of the south Fujian Province.The height under branch and crown structure were better in the mixed stands than that in the monoculture in both north and south Fujian Province .The ratio ofC.lanceolateandM.macclureiin the mixed forest 8∶2 was good for tree growth.of the both two species.

Micheliamacclurei；Cunninhamialanceolata；mixed forest；monoculture plantation；tree growth effect

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.04.012

2016-04-19；

2016-10-13

福建省林業(yè)廳科技計劃資助項目(閩林科[2010]04號)

徐永興(1972—)，男，福建將樂人，福建省沙縣水南國有林場高級工程師，從事森林資源培育與保護(hù)工作。E-mail：jllcxyx@163.com。

S725.2

A

1002-7351(2016)04-0057-05