杉木與桉樹、紅錐混交生長(zhǎng)效應(yīng)分析

鄒楷澤

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杉木與桉樹、紅錐混交生長(zhǎng)效應(yīng)分析

鄒楷澤

(福建省華安縣林業(yè)局，福建 華安 363800)

對(duì)杉木純林、紅錐純林、桉樹純林、杉木與桉樹混交林以及杉木與紅錐混交林生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)查分析，結(jié)果表明：杉木和紅錐的胸徑及樹高生長(zhǎng)量在純林和混交林分中生長(zhǎng)差異不大；杉木與桉樹混交林每公頃總蓄積量高于杉木純林，紅錐平均單株材積年增長(zhǎng)量為純林低于混交林中，說明本試驗(yàn)選擇的混交模式中各樹種生長(zhǎng)良好，樹種選擇搭配合理。

杉木；桉樹；紅錐；生長(zhǎng)量；蓄積量

杉木()適宜種植在長(zhǎng)江以南；紅錐()在福建、廣東、廣西等地種植廣泛，主要作為防火林帶樹種，已逐漸大面積種植并作為用材林進(jìn)行培育；桉樹()是我國(guó)重要的短輪伐期工業(yè)原料林樹種，只要水肥條件適合以及管理科學(xué)，種植后6 a即可采伐。桉樹和杉木的造林方式以純林為主，但營(yíng)造混交林一直是林業(yè)科研以及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的重要方向[1-5]。我國(guó)科研工作者對(duì)混交林的生長(zhǎng)效應(yīng)、混交林對(duì)林下土壤的影響[6-7]、枯落物的影響[8-9]、地下根系[10]及養(yǎng)分循環(huán)[11]等方面進(jìn)行了研究。

福建省華安縣地處南亞熱帶，年降雨量充沛、氣候濕潤(rùn)，是福建省重點(diǎn)林區(qū)縣，林業(yè)種植業(yè)發(fā)達(dá)，特別是杉木、桉樹等用材樹種種植面積大，是林農(nóng)的主要收入來源，近年來紅錐也逐漸得到林農(nóng)認(rèn)可，種植面積不斷擴(kuò)大。由于種植以及管理成本，華安縣用材林主要以純林為主，但每年都有部分純林遭受凍害、寒害以及病蟲害等問題，給林農(nóng)帶來經(jīng)濟(jì)損失。為此，本研究針對(duì)福建省華安縣的主要用材林栽培樹種杉木、紅錐和桉樹進(jìn)行混交林生長(zhǎng)效應(yīng)進(jìn)行調(diào)查研究，以期對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)作用。

1 　試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省漳州市華安縣沙建鎮(zhèn)，屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫20.8℃；極端最低氣溫-3.8℃，極端最高氣溫41.2℃。無霜期超過340 d，年日照總時(shí)數(shù)超過1 800 h，年降雨量1 870 mm，年蒸發(fā)量為1 563 mm，年均相對(duì)濕度80%[12]。試驗(yàn)地點(diǎn)海拔高度50 ~ 220 m，土壤屬于紅壤，土壤厚度超過100 cm，屬于林業(yè)用地Ⅱ類地，立地條件較好，適宜種植杉木、紅錐以及桉樹。

2　 材料及方法

2.1　 試驗(yàn)材料

杉木：實(shí)生苗，種子來源為福建省洋口林場(chǎng)。

紅錐：實(shí)生苗，種子來源為福建省華安金山國(guó)有林場(chǎng)。

桉樹：DH-3229組培苗，種苗來源于漳州市林業(yè)中心苗圃。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及調(diào)查方法

試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。杉木、桉樹混交林中，桉樹225株·hm-2，杉木2 280株·hm-2；杉木、紅錐混交林中，其中杉木1 755株·hm-2，紅錐750株·hm-2。混交林的桉樹為2012年間伐后保留木(2007年種植)，其他林分全部為2012年種植。每種林分共設(shè)樣地3個(gè)，樣地面積為20 m × 20 m。對(duì)樣地內(nèi)進(jìn)行每木檢尺，調(diào)查胸徑、樹高以及冠幅等指標(biāo)。

表1　 試驗(yàn)設(shè)計(jì)表

材積計(jì)算公式：

杉木：=0.656 71×10-41.769 412H1.069 769

桉樹：=0.656 71×10-41.943 09H0.739 65

紅錐：=0.667 054×10-41.847 954 50H0.966 575 09

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)由Excel和DPS數(shù)據(jù)分析軟件整理分析。

3　 結(jié)果分析

3.1　 林分生長(zhǎng)指標(biāo)分析

表1數(shù)據(jù)為各林分2018年初調(diào)查的胸徑、樹高以及冠幅平均值。杉木純林以及兩種混交模式中，杉木與紅椎混交林中杉木的平均樹高和胸徑稍低于杉木與桉樹混交和杉木純林模式，而杉木與桉樹混交中杉木平均樹高及胸徑最高；杉木冠幅生長(zhǎng)量最高的為杉木與紅椎混交，但相差不大，這說明杉木在混交林中能夠良好生長(zhǎng)。紅錐純林樹高、胸徑以及冠幅生長(zhǎng)量明顯低于紅錐與杉木混交林中紅錐的生長(zhǎng)量，這說明紅錐在與杉木混交后，在一定程度上能夠促進(jìn)紅錐的生長(zhǎng)。

混交樹種選擇是混交林研究的重要方向[13-14]，兩種或更多樹種混交的基本要求為：不能產(chǎn)生相互抑制生長(zhǎng)的情況或者樹種間對(duì)水肥空間等立地條件的發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，樹種間關(guān)系要達(dá)到一種協(xié)調(diào)的狀態(tài)[15]。通過胸徑和樹高生長(zhǎng)量分析可知，桉樹與杉木混交、杉木與紅錐混交能夠保證各樹種的正常生長(zhǎng)，對(duì)空間的利用也是合理的，這說明兩種混交模式是可行的。

表1　 生長(zhǎng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

杉木與桉樹混交林分中桉樹為間伐后的保留木，種植年份要早于其他林分，所以統(tǒng)計(jì)其年生長(zhǎng)量對(duì)于林分生長(zhǎng)分析才有一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由表3可知，杉木樹高年生長(zhǎng)量最大的為杉木與桉樹混交模式，胸徑年生長(zhǎng)量最高的為杉木與紅錐混交模式，但差異不顯著。桉樹在樹高、胸徑年生長(zhǎng)量純林高于混交林分，經(jīng)方差分析均達(dá)到極顯著水平。紅錐在混交林分中胸徑、樹高年生長(zhǎng)量高于純林模式，但方差分析顯示差異不顯著，紅錐在混交林中其生長(zhǎng)量達(dá)到純林模式的水平，甚至略高于純林。

由分析可知：杉木與桉樹混交后樹高、胸徑年生長(zhǎng)量甚至略高于其純林。有研究表明樹種選擇合理的混交林相比較于純林，其土壤有機(jī)質(zhì)以及土壤酶的活性要高[16]，并產(chǎn)生明顯的生態(tài)效應(yīng)[17]。桉樹與杉木的混交以及紅錐與杉木混交在生長(zhǎng)量指標(biāo)上看，應(yīng)是較合理的選擇。

表3 　樹高、胸徑平均年生長(zhǎng)量統(tǒng)計(jì)表

注：*表示0.05水平顯著性差異，**表示0.01水平極顯著性差異，下同

3.2　 林分立木蓄積量分析

杉木在3種造林模式中平均單株材積年生長(zhǎng)量最低的為杉木與紅錐混交，最高的為杉木與桉樹混交，但未達(dá)到顯著性差異。桉樹純林為新造林，生長(zhǎng)旺盛，單株材積年生長(zhǎng)量高于混交林中的桉樹，差異極顯著。紅錐純林與混交林單株材積年生長(zhǎng)量幾乎沒有差異。表4的數(shù)據(jù)表明，杉木、紅錐無論在純林中還是在混交林中，均能生長(zhǎng)良好，生長(zhǎng)量持平，混交林相較于純林有更多的優(yōu)勢(shì)，所以營(yíng)造混交林在林業(yè)生產(chǎn)中意義重大。桉樹間伐后對(duì)少量生長(zhǎng)良好、干形通直的應(yīng)予以保留，林下混交杉木，保留的桉樹可作為大徑材進(jìn)行培育，不僅是一個(gè)造林模式，更能帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

表5為各造林模式以及各樹種現(xiàn)階段每公頃總蓄積量統(tǒng)計(jì)。由于混交林中相應(yīng)降低了相關(guān)樹種的種植株數(shù)，所以杉木純林單位面積蓄積量高于混交林分中的杉木蓄積量；紅錐純林亦高于杉木與紅錐混交中的紅錐蓄積量，兩者相差不足1倍，考慮到混交林中紅錐種植僅為每公頃750株，純林中紅錐種植每公頃達(dá)到1 600株，株數(shù)相差超過1倍，總體看來混交林中紅錐生長(zhǎng)情況要明顯好于純林模式。杉木與桉樹混交后，杉木的蓄積量達(dá)67.813 6 m3，已很接近純林模式，加上混交林分中的桉樹蓄積量達(dá)123.836 2 m3，高于杉木純林的每公頃72.934 1 m3蓄積量，從經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，桉樹大徑材比普通杉木高出很多，所以杉木桉樹混交林無論從生長(zhǎng)效果還是經(jīng)濟(jì)效益都優(yōu)于純林模式。

表4 平均單株年材積增長(zhǎng)量

表5 單位面積蓄積量

4　 結(jié)論及討論

4.1　 結(jié)論

(1) 杉木在純林以及混交模式下，其樹高、胸徑年生長(zhǎng)量雖有一定差異但不顯著，說明其在混交林分中生長(zhǎng)情況能達(dá)到純林模式的水平。紅錐在純林模式以及混交模式下樹高、胸徑年生長(zhǎng)量差異亦不顯著，這與杉木相同。桉樹混交與純林存在極顯著差異，原因是：混交林中桉樹林齡超過12 a，生長(zhǎng)速度處于一個(gè)相對(duì)低且平穩(wěn)的階段，而純林桉樹為種植5 a的林分，正處于生長(zhǎng)最旺盛的林齡。

(2) 平均單株材積年生長(zhǎng)量杉木在純林與混交林中差異不大，紅錐在純林與混交林種差異也不顯著，桉樹因林齡導(dǎo)致差異極顯著。單位面積蓄積量以桉樹純林最高，達(dá)146.94 m3·hm-2。杉木與桉樹混交蓄積量達(dá)到123.836 2 m3·hm-2，已超過杉木純林，紅錐平均單株材積在純林中低于混交林。

(3) 綜合來看，混交林中的杉木和紅錐生長(zhǎng)指標(biāo)能達(dá)到或者超過純林中的生長(zhǎng)水平，說明在本文選擇的混交模式下，杉木和紅錐均能良好生長(zhǎng)，混交效果良好。杉木和桉樹混交是桉樹間伐后保留一定數(shù)量的桉樹整地后進(jìn)行杉木造林，這種模式下混交樹種林齡相差較大，混交效果較好，其中桉樹可作為大徑材進(jìn)行培育。

4.2　 討論

桉樹、杉木是南方主要的用材樹種，其中桉樹，因生長(zhǎng)速度快、采伐年限短，在廣西、廣東、海南、福建、四川、云南等省區(qū)種植面積較大，發(fā)展迅速，主要以短輪伐期的工業(yè)原料林作為培育目標(biāo)，以營(yíng)造純林為主。營(yíng)造純林可以采取統(tǒng)一的水肥管理以及采伐作業(yè)，對(duì)降低造林及采伐成本有一定的效果，但單一樹種純林的弊端也不斷顯現(xiàn)出來，如對(duì)病蟲害的抵抗能力較弱、在冰雪霜凍等極端天氣情況下容易造成嚴(yán)重?fù)p失、整地采伐對(duì)地表土壤層造成一定的破壞以及水土流失嚴(yán)重等問題也是不能忽視的。近年來，營(yíng)造混交林逐漸在南方林區(qū)推廣，不同樹種進(jìn)行各種模式的混交，生長(zhǎng)效果良好。

目前我國(guó)每年需要進(jìn)口大量的大徑級(jí)木材作為家居用材，導(dǎo)致大徑級(jí)木材價(jià)格不斷攀升，這對(duì)我國(guó)大徑材生產(chǎn)是一個(gè)挑戰(zhàn)也是一個(gè)機(jī)遇。利用現(xiàn)有資源進(jìn)行大徑材培育，逐步縮減進(jìn)口需求量，如南方大面積的桉樹進(jìn)行間伐后，對(duì)干形通直，生長(zhǎng)情況的林木予以保留，繼續(xù)進(jìn)行培育是一個(gè)很好的大徑材培育方式，并且間伐后的林地可以進(jìn)行相關(guān)樹種的混交或進(jìn)行林下多種經(jīng)營(yíng)，以短養(yǎng)長(zhǎng)，避免長(zhǎng)時(shí)間投入而降低了林農(nóng)和企業(yè)的投入積極性。本研究選擇杉木與桉樹混交，杉木與紅錐混交以及3個(gè)樹種的純林共5種模式進(jìn)行觀測(cè)調(diào)查，但在實(shí)際生產(chǎn)中還有更多樹種可供選擇以及開展不同的混交比例，這需要進(jìn)一步試驗(yàn)和研究。

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Analysis of Growth of,andin Mixed and Pure Plantations

ZOU Kaize

Investigation were carried out on pure plantation forests of,sps. along with mixed species plantations ofwithand ofwith. The results showed that annual growth of tree height and DBH inandhad little difference between pure species plantations and mixed plantations. However, the average volume per hectare for mixed plantations ofwithwas higher than that of pure plantations ofwhile the average individual year volume increment of pureplantations was lower than that mixed plantations ofwithx, these results shows that the growth of mixed species plantations depends on the selection of species, with the species included in this study showing reasonable performance in mixed species plantations.

;;; growth; volume

S758.5+2

A

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“桉樹大徑材定向培育技術(shù)”(2016YFD0600502)

鄒楷澤(1983—)，男，工程師，主要從事森林培育研究

致謝：漳州市林業(yè)科學(xué)研究所申巍工程師在林地調(diào)查數(shù)據(jù)分析等方面給予幫助，特此致謝