米櫧林林下套種三尖杉人促更新效果分析*

郭寶寶

（三明市梅列區(qū)洋溪林業(yè)站，福建 三明 365011）

米櫧林林下套種三尖杉人促更新效果分析*

郭寶寶

（三明市梅列區(qū)洋溪林業(yè)站，福建 三明 365011）

在米櫧林中進(jìn)行不同強(qiáng)度間伐后套種三尖杉的人促更新試驗(yàn)。結(jié)果表明：米櫧林間伐后，在林下套種三尖杉可以構(gòu)建層次明顯，較為復(fù)雜的林分結(jié)構(gòu)，且對(duì)上層米櫧生長(zhǎng)、培育較高規(guī)格材種有明顯促進(jìn)作用，與不間伐、不套種ACK處理比，平均胸徑增加14.3～30.5%，平均樹(shù)高增加18.4～30.5%。；以A-3處理（間伐后保留上層木450株/hm2）林分郁閉度在0.47左右，林下三尖杉生長(zhǎng)較好；坡向、坡位、坡形以陽(yáng)坡、中下部、凹形區(qū)生長(zhǎng)優(yōu)于半陰坡、中上部、凸形區(qū)；經(jīng)方差分析A-3、A-2、A-1處理與ACK處理，A-3與A-1處理，單株材積間差異達(dá)到極顯著水平，A-3處理與A-2、A-1處理，A-2、A-1處理與ACK處理單株材積間差異達(dá)到顯著水平。米櫧三尖杉復(fù)合林分中米櫧單株材積明顯增長(zhǎng)，有利于培育米櫧大徑材，且保育了一定數(shù)量具有用材和景觀價(jià)值的三尖杉。

三尖杉；米櫧；復(fù)合經(jīng)營(yíng)；林分結(jié)構(gòu)；生長(zhǎng)效應(yīng)

米櫧（Castanopsis carlessi）是中亞熱帶常綠闊葉林的重要建群種之一，其生長(zhǎng)快，材質(zhì)優(yōu)良，是珍貴的用材樹(shù)種[1]。米櫧的常綠闊葉林具有良好的生態(tài)功能，在涵養(yǎng)水源、固土培肥、維持生物多樣性、改善小氣候等方面發(fā)揮著重要作用[2]。三尖杉（Cephalotaxus fortunei）系三尖杉科三尖杉屬植物，為多用途的特殊樹(shù)種，整株可提取生物活性物質(zhì)，含有多種生物堿，三尖杉酯類(lèi)堿是三尖杉所含化學(xué)成分中具有抗癌活性的生物堿[3-4]。枝葉濃密，樹(shù)姿婀娜，也是優(yōu)美的綠化樹(shù)種。

三明市梅列區(qū)陳大國(guó)有林場(chǎng)自上世紀(jì)70—80年代以來(lái)，比較重視人工促進(jìn)天然更新，培育了1000hm2以上的米櫧單優(yōu)群落。為了充分利用已有的森林環(huán)境，合理利用林下生長(zhǎng)空間，2011年在米櫧林中進(jìn)行了套種珍稀樹(shù)種三尖杉試驗(yàn)。本試驗(yàn)在現(xiàn)有人工促進(jìn)天然更新米櫧林中套種三尖杉，試圖利用現(xiàn)有米櫧林的森林環(huán)境，保育三尖杉珍稀樹(shù)種，分析米櫧和三尖杉生長(zhǎng)效應(yīng)，探索一條具有更高林分生產(chǎn)力的復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式。

1 試驗(yàn)地概況

米櫧林下套種三尖杉試驗(yàn)林建立在三明市梅列區(qū)（北緯 26°14′～26°25′，東經(jīng) 117°30′～117°47′）陳大國(guó)有林場(chǎng)。屬于中亞熱帶大陸性兼海洋性季風(fēng)氣候，雨量充沛，溫暖濕潤(rùn)。年均溫19.5℃，≥10℃年均積溫6550℃，全年平均無(wú)霜期298d，實(shí)際霜日15～21d。年平均降雨量1726 mm，年均蒸發(fā)量1345.6mm，空氣相對(duì)濕度平均79%。試驗(yàn)米櫧林地立地類(lèi)型均為較肥沃類(lèi)型（II類(lèi)地），原有常綠闊葉林于1981年春皆伐后，采取人工促進(jìn)天然更新，2000年在林分15～20a生時(shí)強(qiáng)度疏伐，保留以米櫧為主喬木1200株/hm2左右，清除林內(nèi)雜灌和生長(zhǎng)孱弱的中下層樹(shù)木。主要植被有黃瑞木（Adinandra millettii）、單耳柃（Eurya weissiae）、百兩金（Ardisia crispa）、烏飯（Vacciniumbracteatum）、烏毛蕨（Blechnumorientale）、廣東蛇葡萄(Ampelopsis cantoniensis)、朱砂根（Ardisia crenata）等。

2 研究方法

試驗(yàn)地設(shè)在陳大國(guó)有林場(chǎng)28林班9大班27小班（長(zhǎng)坑）和42小班（后垅）。27小班位于南偏東（陽(yáng)坡），42小班位于北偏東63°（半陰坡）。2011年在米櫧林中按試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行間伐，林地清理后，塊狀整地，套種三尖杉，株行距2.5m×2.5m。根據(jù)間伐強(qiáng)度保留上層米櫧株數(shù)，在長(zhǎng)坑試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)四種處理，即A-1，間伐后保留上層米櫧1050 株 /hm2；A-2：750 株 /hm2；A-3：450 株 /hm2；ACK：對(duì)照，不間伐，不套種。后垅試驗(yàn)點(diǎn)保留米櫧 750 株 /hm2，設(shè)2個(gè)試驗(yàn)，即B-1：坡上部，B-2：坡下部。DT：凸形區(qū)，DA：凹形區(qū)。

以上試驗(yàn)均采用不完全隨機(jī)區(qū)組田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)，重復(fù)三次，每小區(qū)面積20cm×30cm，套種區(qū)采用常規(guī)幼林撫育經(jīng)營(yíng)管理措施。間伐前后進(jìn)行本底調(diào)查，測(cè)定間伐后郁閉度。林分郁閉度采用LAI2000植物冠層分析儀進(jìn)行測(cè)算。2016年11月進(jìn)行全面調(diào)查測(cè)定，測(cè)定米櫧、三尖杉主要生長(zhǎng)因子。采用下列公式計(jì)算米櫧、三尖杉立木材積。V米櫧=0.0000527610D1.882161H1.009317，V三尖杉=0.00005806D1.955335H0.894033。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和差異顯著性分析采用Excel軟件和SPS數(shù)據(jù)分析軟件處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 米櫧林生長(zhǎng)狀況比較

表1 不同處理復(fù)合林分生長(zhǎng)狀況

米櫧純林間伐后套種三尖杉，不僅為林下三尖杉生長(zhǎng)提供了適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，而且為保留米櫧生長(zhǎng)創(chuàng)造了更好的生長(zhǎng)空間。不同處理米櫧林生長(zhǎng)情況見(jiàn)表1，從表1可知：不同處理保留米櫧生長(zhǎng)量存在差異。米櫧林平均胸徑、平均樹(shù)高間伐套種三尖杉的三種處理均高于不間伐、不套種ACK處理，平均胸徑增加14.3～27.9%，平均樹(shù)高增加18.4～30.5%，表明間伐和套種三尖杉能夠促進(jìn)保留米櫧高徑生長(zhǎng)。

從表1中還可以看出，A-1、A-2和A-3處理中，米櫧平均胸徑增加值均隨著經(jīng)營(yíng)密度的降低而增大，從大到小依次為A-3＞A-2＞A-1處理。

3.2 林分結(jié)構(gòu)

林冠合理分層是充分利用光能，促進(jìn)林分高產(chǎn)的一個(gè)重要條件，林冠層不僅是森林群落的形態(tài)特征指標(biāo)，而且是生態(tài)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)[5]。米櫧間伐套種三尖杉5a后林分生長(zhǎng)狀況見(jiàn)表1。從表1可以看出，米櫧林平均樹(shù)高16.7～18.4m，枝下高8.8～10.7m。米櫧林冠層在6.0～8.1m之間，林下更新的三尖杉樹(shù)高3.3～3.9m。林齡較大，漸喜光的米櫧位于林分上層，光照充裕，林分生長(zhǎng)良好，而林齡較小，早期較耐蔭的三尖杉位于中下層，在米櫧庇蔭下，林下三尖杉能夠正常生長(zhǎng)發(fā)育。7a生（含苗齡）三尖杉平均樹(shù)高3.3～3.9m，平均胸徑2.1～3.3cm，復(fù)合林分地上部分呈分層分布，合理利用了光照條件。米櫧間伐后套種三尖杉5a后，形成了結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜多樣的林分鑲嵌體和森林斑塊結(jié)構(gòu)，意味著米櫧三尖杉復(fù)合林分有著較高的林分生產(chǎn)力和森林景觀價(jià)值。

從上層米櫧胸高直徑分布分析（表2），間伐后米櫧胸徑16cm以上株數(shù)占65.4～95.6%，而ACK處理胸徑16cm以上株數(shù)僅占35.3%，表明米櫧林間伐后套種三尖杉能夠更有效地實(shí)現(xiàn)米櫧較高規(guī)格材種培育目標(biāo)。

3.3 三尖杉高徑生長(zhǎng)狀況比較

3.3.1 不同郁閉度對(duì)三尖杉生長(zhǎng)的影響

郁閉度是反映林分結(jié)構(gòu)和密度的重要指標(biāo)[6]。不同處理林分郁閉度見(jiàn)表3。從表3中可知：林分郁閉度從高到低依次為：A-1＞A-2＞A-3，間伐后林分郁閉度差異較大。隨著間伐時(shí)間的推移，林分郁閉度差異逐漸縮小，但仍存在差異。林分郁閉度與林下三尖杉生長(zhǎng)存在一定的相關(guān)性。以2016年總生長(zhǎng)量分析，隨著林分郁閉度增大，平均胸徑生長(zhǎng)量呈梯度降低。A-3、A-2與A-1處理比平均胸徑分別增加57.1%和33.3%。平均樹(shù)高生長(zhǎng)量以A-3處理最高，其次是A-2處理，A-1處理居末位，表明A-3處理三尖杉樹(shù)高生長(zhǎng)量最高，說(shuō)明A-3處理間伐后郁閉度0.47左右林分有利于林下三尖杉樹(shù)高生長(zhǎng)。三尖杉早期較耐蔭，在上層米櫧林庇蔭下樹(shù)高生長(zhǎng)較好，種間競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)了三尖杉的高生長(zhǎng)，但隨著林齡增長(zhǎng)，林下三尖杉對(duì)光照要求增加，而林分郁閉度較大的A-1處理對(duì)其生長(zhǎng)產(chǎn)生了脅迫，抑制了林分生長(zhǎng)。

從高徑比分析，A-1 處理的高徑比 157.1：1，A-2 處理的高徑比 125.0：1，A-3 處理高徑比 118.2：1，A-2、A-3處理高徑比更合理。從林下三尖杉高徑生長(zhǎng)綜合分析，以A-3處理較為合適。即人促米櫧林間伐后保留450株/hm2，間伐后郁閉度0.47左右為好。

表3 不同處理林分郁閉度及高徑比測(cè)定結(jié)果

3.3.2 不同坡向?qū)θ馍忌L(zhǎng)的影響

坡向是重要的生態(tài)因子之一，對(duì)林木生長(zhǎng)有重要影響。表4是不同坡向米櫧林下三尖杉生長(zhǎng)狀況比較。從表4中可知，坡向?qū)θ馍忌L(zhǎng)影響較明顯。同一林段，位于陽(yáng)坡A-2處理（3小區(qū)平均值）與處在半陰坡B-1、B-2處理（6個(gè)小區(qū)平均值）比較，陽(yáng)坡與半陰坡比，平均胸徑增加7.7%，平均樹(shù)高降低2.8%，這與光照差異有關(guān)。不同坡向，因太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和日照時(shí)數(shù)不同，一般陽(yáng)坡比陰坡日照時(shí)數(shù)增加1～2h，水熱狀況和土壤理化特性亦不同[7]。三尖杉雖然幼樹(shù)耐蔭，但隨著林齡增長(zhǎng)逐漸喜光，且林下栽培的三尖杉，由于米櫧庇蔭，已經(jīng)形成了相對(duì)隱蔽陰濕的生長(zhǎng)環(huán)境，光照受到了較大的限制，在閩西北林區(qū)降雨量大于蒸發(fā)量，雨量充沛，空氣相對(duì)濕度較大，林內(nèi)水分較為充裕條件下，陽(yáng)坡光照充足、濕度大,更有利于三尖杉的生長(zhǎng)。

表4 不同生態(tài)因子米櫧林下三尖杉生長(zhǎng)量比較

3.3.3 不同坡位對(duì)三尖杉生長(zhǎng)的影響

坡位也是重要的生態(tài)因子之一，對(duì)林木生長(zhǎng)有顯著影響。同一坡向的林地存在著凸形、凹形和直形的形態(tài)差異。不同坡位三尖杉生長(zhǎng)狀況測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。從表4中可知，三尖杉的生長(zhǎng)量中下坡（B-1處理）較好，中上坡（B-2處理）較差，B-1處理與B-2處理相比較，平均胸徑、平均樹(shù)高分別增加40.9%和8.8%。對(duì)典型凸形區(qū)（以DT標(biāo)記）和凹形區(qū)（以DA標(biāo)記）三尖杉生長(zhǎng)量測(cè)定（見(jiàn)表4）。在形態(tài)上，凹形區(qū)坡地生長(zhǎng)的三尖杉優(yōu)于凸形區(qū)。DA處理與DT處理比平均胸徑、平均樹(shù)高分別增加26.9%和11.8%，表明中下坡、凹形區(qū)三尖杉生長(zhǎng)優(yōu)于中上部、凸形區(qū)，這種差異，實(shí)際上反映了土壤肥力的差異。土層厚度、有機(jī)質(zhì)含量和各種養(yǎng)分的含量，尤其在水土流失的條件下，都隨著相對(duì)高度的降低而增加，在凹形區(qū)、下坡富集[11]。說(shuō)明三尖杉對(duì)水肥條件反應(yīng)比較敏感，要提高三尖杉生長(zhǎng)量，既要選擇肥沃、較肥沃的立地，同時(shí)還要通過(guò)加強(qiáng)幼林撫育管理，改善立地條件。

3.4 林木蓄積量差異顯著性分析

表5 不同處理林分蓄積量和單株材積方差分析

林分蓄積是林木生物產(chǎn)量積累的重要表現(xiàn)。不同處理林木蓄積量的測(cè)定與差異顯著性分析見(jiàn)表5，從表5中可知，A-1、A-2、A-3和ACK處理比較，林分蓄積量從高到低依次為：A-1＞A-2＞ACK＞A-3，但經(jīng)方差分析各處理林分蓄積量間差異達(dá)到極顯著或顯著水平。ACK處理林分蓄積量高于A-3。顯然，這是由于ACK米櫧株數(shù)較多的緣故；但從米櫧單株材積分析，從高到低則為：A-3＞A-2＞A-1＞ACK，經(jīng)方差分析和多重比較：A-3、A-2、A-1處理處理與ACK處理，A-3與A-1處理，單株材積間差異達(dá)到極顯著水平，A-3處理處理與A-2、A-1處理，A-2、A-1處理與ACK處理單株材積間差異達(dá)到顯著水平，其它處理單株材積間差異未達(dá)到顯著水平。

4 結(jié)論與討論

4.1 現(xiàn)有米櫧林間伐后，在林下套種三尖杉可以構(gòu)建層次明顯，較為復(fù)雜的林分結(jié)構(gòu)，且對(duì)上層米櫧生長(zhǎng)，培育較高規(guī)格材種有利，三尖杉在米櫧林下能夠較好地生長(zhǎng)發(fā)育。

4.2 不同郁閉度、坡向、坡位、坡形三尖杉生長(zhǎng)存在差異。隨著林分郁閉度增大，三尖杉平均胸徑、平均樹(shù)高均呈梯度降低，以A-3處理林分間伐后郁閉度在0.47左右較為合理。坡向、坡位、坡形以陽(yáng)坡、中下部、凹形區(qū)生長(zhǎng)優(yōu)于半陰坡、中上部、凸形區(qū)。

4.3 米櫧人促林間伐后套種三尖杉處理對(duì)保留米櫧生長(zhǎng)有利，與不間伐、不套種ACK處理比，平均胸徑增加14.3～30.5%，平均樹(shù)高增加18.4～30.5%。較高密度的米櫧林隨著林齡增長(zhǎng)，樹(shù)冠生長(zhǎng)出現(xiàn)交叉、重疊，林分充分郁閉，米櫧種間競(jìng)爭(zhēng)加劇，強(qiáng)烈的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致林木生長(zhǎng)量降低。間伐后釋放了上層空間，米櫧種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)減少，保留米櫧獲得了更多的營(yíng)養(yǎng)空間，生長(zhǎng)量得到提高。同時(shí)套種三尖杉時(shí)幼林撫育，以耕代撫，促進(jìn)了上層米櫧的生長(zhǎng)。一般地說(shuō)，米櫧幼林樹(shù)高生長(zhǎng)量是隨著密度增大而增大[8]。但三種處理中，進(jìn)入中齡的米櫧林平均樹(shù)高增加值差異并不明顯，相反，密度較小的林分（A-3處理）平均樹(shù)高略高于其它二個(gè)處理，表明中齡林優(yōu)勢(shì)木高生長(zhǎng)受到林分密度的影響不如幼齡平均高度的影響大，說(shuō)明間伐對(duì)保留的米櫧而言，樹(shù)高生長(zhǎng)量較高。

4.4 米櫧三尖杉復(fù)合林分米櫧單株材積明顯增加，有利于培育米櫧大徑材，且保育了一定數(shù)量，具有用材和景觀價(jià)值的珍稀樹(shù)種三尖杉，研究結(jié)果表明：A-3、A-2、A-1處理與ACK處理，A-3與A-1處理，單株材積間差異達(dá)到極顯著水平，A-3處理與A-2、A-1處理，A-2、A-1處理與ACK處理單株材積間差異達(dá)到顯著水平，其它處理單株材積間差異未達(dá)到顯著水平。

[1]黃克福主編．樹(shù)木學(xué)[M]．福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，1991．

[2]陳存及，陳伙法主編．闊葉樹(shù)種栽培[M]．北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2000．

[3]李因剛，周志春，金國(guó)慶，等．三尖杉生長(zhǎng)和二種酯堿種源變異及初步選擇[J]．浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，25（6）：749-755．

[4]陳接紅．三尖杉人工育苗造林技術(shù)[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011，（10）：205-206．

[5]俞新妥主編．混交林營(yíng)造原理及技術(shù)[M]．北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1989．

[6]李永寧，張賓蘭，奏淑英，等．郁閉度及其測(cè)定方法研究與應(yīng)用[J]．世界林業(yè)研究，2008，21（1）：40-46．

[7]東北林學(xué)院主編．森林生態(tài)學(xué)[M]．北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1981．

[8]黃健兒．杉木相對(duì)冠長(zhǎng)指標(biāo)及其應(yīng)用初步研究[J]．福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，19981，11（4）：349-355．

責(zé)任編輯/羅美娟

The Man-promoted Regeneration Effect of Cephalotaxus fortuneiinterplanted under Castanopsis carlessi Forest

Guo Baobao
(Yangxi ForestryStation of Meilie District,Sanming,Fujian 365011,China)

The man-promoted regeneration effect ofCephalotaxus fortuneiinterplanted under different density intermediate cutting ofCastanopsis carlessiforest was studied.The results showed that afterC.carlessiintermediate cutting,C.fortunei interplanted under the forest could construct a distinct layer and complicated stand structure,and obviously promote the upper layer forest ofC.carlessitobe high specification wood.Compared with the none intermediate cuttingand none interplanting(ACK),the average DBH and height increased 14.3-30.5%and 18.4-30.5%,respectively.C.fortuneiforest grew best usingthe A-3 treatment(upper layer 450 individuals/hm2after intermediating)and under the density of around 0.47.The trees on sunnyslope,middle and lowslope position,and concave zone grewbetter than that ofsemi-shadyslope,middle and lowslope position,and convex zone,respectively.The results of variation analysis showed there were great significant difference between A-3,A-2 or A-1and ACK treatment in individual volume,as well as A-3and A-1;there were significant difference between A-3 and A-2 or A-1treatment in individual volume,as well as A-2,A-1 and ACK.The individual volume ofC.carlessiin the multi-storey forest ofC.fortuneiandC.carlessiincreased obviously,which was good for cultivatingbigdiameter timber,and raised a number ofrare speciesC.fortuneiwith the value oftimber and landscape.

Cephalotaxus fortunei;Castanopsis carlessi;compound management;stand structure;growth effect

S791.48

A

1003-4382（2017）06-0036-04

2017-03-15

2017-05-08

郭寶寶（1975—）女，福建南安人，工程師，從事資源培育、林政資源管理工作。