不同挖穴及施肥措施對木荷防火林帶造林成效的影響

林增忠

摘? 要：通過在山脊坡上部開展不同挖穴及施肥措施對木荷防火林帶成效的影響試驗，結(jié)果表明，挖穴規(guī)格和施肥方式2個因素對木荷幼林早期的樹高、地徑生長和林冠發(fā)育都有極顯著影響，對株數(shù)保存率則無顯著影響;2個因素的交互作用對樹高生長有極顯著影響，對林冠發(fā)育有顯著影響，對地徑生長和株數(shù)保存率無顯著影響。通過提高挖穴規(guī)格和施肥措施能有效促進木荷幼林在山脊坡上部的生長發(fā)育，其中以挖穴規(guī)格為80cm×60cm×60cm和施肥方式為造林當(dāng)年下基肥及第2、3年追肥的木荷幼林生長發(fā)育最好，其早期幼樹個體生長發(fā)育較整齊，幼林生長發(fā)育與成本投入效益綜合評價表現(xiàn)最優(yōu)。

關(guān)鍵詞：防火林帶;木荷;挖穴;施肥;造林

中圖分類號 S79文獻標(biāo)識碼 A ? 文章編號 1007-7731（2018）23-0088-04

木荷（Schima superba Gardn.et Champ.）為山茶科木荷屬喬木，適生性廣，抗火性強，是南方優(yōu)良鄉(xiāng)土防火樹種[1]。近幾十年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們改變了以往燒柴草的烹飪方式，導(dǎo)致林下植被、枯枝落葉和腐殖質(zhì)等可燃物增多，一旦引發(fā)林火極易形成大面積森林火災(zāi)，因此森林防火形勢十分嚴(yán)峻。生物防火林帶能阻隔林火蔓延，是有效防止大面積森林火災(zāi)發(fā)生的重要措施。由于營建生物防火林帶的山脊一般立地條件都較差，尤其山脊上部土層瘠薄，質(zhì)地堅硬，土壤含水量少，苗木種植成活率低，難以成林。為此，筆者對不同挖穴、施肥措施的木荷防火林帶造林進行比較試驗，旨在探索山脊瘠薄立地條件下木荷防火林帶的科學(xué)營造技術(shù)。

1 試驗地概況

連城縣是福建西部重點林區(qū)縣，地處東經(jīng)116°32'～117°10'，北緯25°14'～25°51'，境內(nèi)地形起伏多變，除東及東南部的玳瑁山脈梅花山中山區(qū)、西邊縣界的武夷山支脈松毛嶺次中山區(qū)地貌外，大多為低山丘陵盤踞。氣候為中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，年均氣溫19℃，無霜期291d，日照時數(shù)1760.7h，降水量1734.4mm。試驗地一處設(shè)在連城縣中部的蓮峰鎮(zhèn)洪山村石門湖山場，海拔380～603m，平均坡度21°，前地類為火燒跡地，造林更新時主山脊配套木荷防火林帶;另一處設(shè)在連城縣南部的新泉鎮(zhèn)官莊村茶坪下山場，前身為馬尾松純林，海拔高305～590m，平均坡度25°，在主山脊上新造木荷防火林帶。2處土壤均為紅壤，土層厚度40～80cm，林帶寬均為20m，總長度3.72km，總面積7.44hm2。

2 試驗方法

2.1 試驗設(shè)計 采用雙因素隨機區(qū)組設(shè)計，在2處試驗地的山脊坡上部（海拔500～603m），設(shè)計挖穴規(guī)格（A）與施肥方式（B）2因素交叉試驗[2]。其中，挖穴規(guī)格設(shè)：A1：80cm×60cm×60cm，A2：70cm×50cm×50cm，A3：60cm×40cm×40cm;施肥方式設(shè)：B1不施肥，B2當(dāng)年下基肥，B3當(dāng)年下基肥和第2年施追肥，B4當(dāng)年下基肥和第2、3年追肥。

2.2 造林撫育措施 于2013年12月前完成造林整地下基肥，造林密度3000株/hm2。下基肥及追肥均用含量45%（N：P：K=25：10：10）的復(fù)合肥，每次0.25kg/株。下基肥時穴內(nèi)先用1/3表土拌均再回滿土，等基肥充分發(fā)酵后，于次年3月份全面完成植苗。苗木采用本地種子培育的1年生裸根Ⅰ級苗上山，栽植前根部打滿添加生根粉的黃泥漿，種植時深栽打緊培土成饅頭形。追肥在每年4—5月進行，在樹冠外兩側(cè)各開長30cm、寬20cm、深10cm的施肥溝，除此之外均在每年的9—10月全鏟1次，連續(xù)全鏟撫育3年。

2.3 樣地設(shè)置與調(diào)查 樣地按挖穴規(guī)格（A）、施肥方式（B）2因素交叉造林設(shè)計方案隨機設(shè)置。共設(shè)12種處理，重復(fù)3次，樣地面積為100m2（10m×10m），共設(shè)置固定樣地36塊[2]。自造林當(dāng)年起至2017年連續(xù)4年的11—12月份對固定樣地進行每木樹高調(diào)查，2017年12月還調(diào)查樣地內(nèi)保存株數(shù)，每木的地徑、冠幅（東西、南北冠長的平均值）。

2.4 數(shù)據(jù)處理與分析 采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和可重復(fù)雙因素方差分析，幼林生長發(fā)育綜合評價采用Topsis法。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同處理木荷生物防火林帶幼林早期生長差異

3.1.1 樹高生長量 從表1可見，木荷幼林的樹高平均生長量、連年生長量，在造林后第2年（2015年）只有不施基肥（處理A1B1、A2B1、A3B1）的表現(xiàn)最小，而其他處理的大小基本沒差別;在造林后第3年、4年表現(xiàn)了不同挖穴方案（A因素）和施肥方案（B因素）的差異，總體表現(xiàn)為大穴>小穴、施肥次數(shù)多>次數(shù)少>不施肥。對造林后第4年不同處理的樹高生長進行雙因素方差分析表明（表2），A、B因素都對木荷樹高生長有極顯著影響，A、B因素的交互作用對樹高生長的影響也呈極顯著差異。進一步作多重比較分析表明（表3），各處理的樹高生長量呈現(xiàn)為A1B4>A2B4>A1B3>A2B3>A3B4>A1B2>A3B3>A2B2>A1B1>A2B1>A3B2>A3B1。其中，處理A1B4的樹高生長極顯著最大，A2B4>A1B3>A2B3>A3B4和A2B2>A1B1呈極顯著差異，A3B4>A1B2呈顯著差異，A1B2>A3B3>A2B2和A1B1>A2B1>A3B2無顯著差異。分析表明，在山脊坡上部整地挖穴規(guī)格越大、施肥次數(shù)越多，越能有效促進木荷幼林的樹高生長。在不同處理中，以挖穴80cm×60cm×60cm、當(dāng)年下基肥和第2、3年追肥（A1B4）的表現(xiàn)最好。

3.1.2 地徑生長量 造林后第4年，木荷幼林的地徑平均生長量也呈現(xiàn)為大穴>小穴、施肥次數(shù)多>次數(shù)少>不施肥（表1）。造林后第4年不同處理的木荷幼林地徑經(jīng)可重復(fù)雙因素方差分析（表2）可見，A、B因素分別對木荷幼林地徑生長都有極顯著影響，而A、B因素的交互作用對其地徑生長無顯著影響;進一步作多重比較分析（表3）結(jié)果是，不同處理的幼林地徑的生長量大小依次為A1B4>A2B4>A1B3>A1B2>A2B3>A3B4>A2B2>A3B3>A1B1>A3B2>A2B1>A3B1。

3.1.3 株數(shù)保存率 從表1、表2可見，A、B因素及其交互作用對各處理的幼林株數(shù)保存率的影響都無顯著差異。

3.1.4 林冠發(fā)育差異 樹冠和林冠的發(fā)育代表著林分個體所占有的營養(yǎng)面積的大小和環(huán)境的變化[3]。從表1表明，造林后第4年時，木荷幼林的林冠郁閉度≥0.5的處理是A1B4、A1B3、A2B4，其中處理A1B4的林冠郁閉度最大已達0.66;處理A3B4、A2B3、A1B2、A3B3的林冠郁閉度在0.24～0.34，已達成林郁閉度標(biāo)準(zhǔn);其它處理的林冠郁閉度在0.10～0.18，未達成林郁閉度標(biāo)準(zhǔn)。再從表2的雙因素方差分析可見，A、B因素對林冠發(fā)育都有極顯著影響，不同挖穴或施肥方案下的林冠郁閉度呈極顯著差異，而A、B因素的交互作用對其林冠郁閉度只呈顯著差異。不同處理的林冠郁閉度多重比較表現(xiàn)為A1B4>A1B3>A2B4>A3B4>A2B3>A1B2>A3B3>A2B2>A3B2>A1B1>A2B1>A3B1（表3），其中A1B4表現(xiàn)最大，與所有處理都有極顯著差異;第2是A1B3與A2B4間無顯著差異，但與排在其后的處理都有極顯著差異;A3B4、A2B3、A1B2間無顯著差異，其與A2B2、A3B2、A1B1、A2B1、A3B1有極顯著差異，A3B4、A2B3與A3B3呈顯著差異， A1B2與A3B3無顯著差異;A2B2、A3B2、A1B1、A2B1、A3B1間無顯著差異。綜合表明，穴規(guī)格越大、施肥次數(shù)越多，越有利于幼樹早期冠幅的發(fā)育。

3.2 不同處理木荷幼林早期生長發(fā)育綜合評價

3.2.1 幼林生長發(fā)育變異分析 變異系數(shù)是測度觀測值的離散程度，變異系數(shù)越小則其離散程度越小，反之則越大。表4結(jié)果表明，木荷幼林樹高、地徑、株數(shù)保存率、林冠郁閉度的變異系數(shù)較小的5個處理是A1B4、A2B4、A1B3、A1B2、A2B3，變異系數(shù)最大的處理是A3B1。說明A1B4、A2B4、A1B3、A1B2、A2B3的測樹因子的觀測值離散程度較小，其早期植株個體生長發(fā)育較整齊，林分個體營養(yǎng)空間分配均衡，林分生長較穩(wěn)定;相反處理A3B1的植株個體生長發(fā)育不均，還未郁閉成林，易受自然因素干擾而不穩(wěn)定。

3.2.2 幼林生長發(fā)育Topsis法綜合評價 根據(jù)Topsis法原理，以各處理為評價對象（記為[Zi]），以各處理的挖穴施肥成本（以當(dāng)?shù)貑蝺r計算成本，挖穴單價：80cm×60cm×60cm為5.00元/穴、70cm×50cm×50cm為3.50元/穴、 60cm×40cm×40cm為1.60元/穴，施肥單價：下基肥和追肥都為0.90元/株），和各處理4年生木荷幼林的樹高、地徑、株數(shù)保存率、林冠郁閉度及其變異系數(shù)為評價因子（記為[Zij]），通過歸一化處理后整理成數(shù)據(jù)矩陣，并在數(shù)據(jù)矩陣中確定最優(yōu)值向量和最劣值向量組成有限方案中的最優(yōu)方案和最劣方案，然后計算最優(yōu)方案距離[D+i=j=1m（Zmaxj-Zij）2]、最劣方案距離[D-i=j=1m（Zminj-Zij）2]

和接近最優(yōu)方案程度[Ci=D-i/（D+i+D-i）]。其中[Ci]值在0～1，[Ci]值最接近1的評價對象為最優(yōu)水平，[Ci]值最接近0的評價對象為最劣水平。從表5的計算結(jié)果可見，在早期木荷幼林生長發(fā)育與成本投入效益綜合評價最優(yōu)處理方案是A1B4，其次是A2B4，再次是A1B3，最劣處理方案是A2B1。

4 結(jié)論與討論

（1）試驗結(jié)果表明，在山脊坡上部營造木荷防火林帶，挖穴規(guī)格和施肥方式2個因素對木荷幼林早期的樹高、地徑生長和林冠發(fā)育都有極顯著影響，對株數(shù)保存率無顯著影響;2因素的交互作用對木荷幼林早期的樹高生長有極顯著影響，對林冠發(fā)育有顯著影響，對地徑生長和株數(shù)保存率影響不顯著。

（2）提高整地規(guī)格可改善林地微環(huán)境，改善林木的根系分布狀態(tài);施肥對幼林生長和壯大有促進作用[4]。在山脊坡上部整地挖穴規(guī)格越大、施肥次數(shù)越多，越能有效促進木荷幼林的樹高、地徑生長和林冠發(fā)育，在不同處理中以A1B4（挖穴80cm×60cm×60cm、當(dāng)年下基肥和第2、3年追肥）表現(xiàn)最好，其次是A2B4、A1B3。

（3）通過幼林生長發(fā)育綜合評價表明，處理A1B4、A2B4、A1B3的早期植株個體生長發(fā)育較均勻整齊，林分個體營養(yǎng)空間分配較均衡，林分生長較穩(wěn)定。其中，木荷幼林生長發(fā)育與成本投入效益綜合評價最優(yōu)處理方案是A1B4，其次是A2B4，再次是A1B3，最劣的是A2B1。

參考文獻

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（責(zé)編：張宏民）