生態(tài)因子對馬尾松產(chǎn)脂的影響

黃忠叁，趙玉蘭，韋育凡，黃秋棉，譚健暉

（1.田東縣國有百筆林場，廣西百色 531500；2.田東縣國有祥周林場，廣西百色 531500；3.廣西馬尾松工程技術(shù)研究中心，南寧 530002）

馬尾松（Pinus massoniana）是我國先鋒造林和采割松脂的主要樹種之一，也是我國亞熱帶東部濕潤地區(qū)典型的針葉鄉(xiāng)土樹種，其分泌的松脂主要由松香和松節(jié)油組成，是重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于膠黏劑、涂料、油墨、合成橡膠、造紙、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)[1-3]。在馬尾松人工林經(jīng)營中，松脂采割已成為提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的重要手段。廣西是全國松脂主產(chǎn)區(qū)，松脂產(chǎn)量和出口量分別占全國總產(chǎn)量的40%和60%，“松脂產(chǎn)業(yè)”是廣西傳統(tǒng)特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，也是山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的重要途徑。松脂產(chǎn)量主要受遺傳特性限制，以及生態(tài)因子、營林措施和采脂技術(shù)等因素影響[4-9]。其中，馬尾松產(chǎn)脂量分別與胸徑、冠長、冠幅、樹冠輪廓、樹齡、針葉中樹脂道的數(shù)目等遺傳特性呈正相關(guān)關(guān)系[5,10-11]；馬尾松產(chǎn)脂力存在顯著的地理變異，隨緯度、經(jīng)度的降低而增加[12]；馬尾松產(chǎn)脂量隨氣溫的變化而變化的趨勢十分明顯，與溫度變化呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，此外，還受土壤、地形、降雨以及空氣濕度等因子的綜合影響[13-15]。廣西百筆林場有馬尾松林0.15萬hm2，每年可用于采割松脂的林地面積達(dá)0.08 萬hm2。通過1年的實(shí)地觀測總結(jié)，本文探討了生態(tài)因子對馬尾松產(chǎn)脂量的影響，以期為馬尾松脂用原料林的科學(xué)經(jīng)營提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地設(shè)在百色田東縣思林鎮(zhèn)百筆林場（106°53′～107°26′E，23°16′～24°01′N），年均降水量1 165 mm，春夏季多雨，秋冬季少雨，年均氣溫22.2 ℃，極端最高溫度42 ℃，極端最低溫度-1.7 ℃。采脂試驗(yàn)林為10年生（DBH≥16 cm）馬尾松人工林，海拔150～430 m，東南坡向，造林株行距2.0 m ×3.0 m，保存率72.0%，林分平均胸徑18.4 cm、樹高12.1 m。

1.2 試驗(yàn)方法

在試驗(yàn)林上、中、下坡位分別隨機(jī)設(shè)置3 個20.0 m×30.0 m的固定樣地，并對樣地內(nèi)馬尾松逐株按順序編號。采用常規(guī)下降式窄側(cè)溝連續(xù)采脂法采割松脂，起割面離地高度2.0 m，側(cè)溝夾角60°，割面負(fù)荷率60%。5月1日開始采割，10月30日結(jié)束，每月30日逐株稱脂測產(chǎn)1 次（精確到g）。采用溫度自動記錄儀每隔1 h自動記錄實(shí)地溫度，人工記錄當(dāng)日下雨情況。以月下雨天數(shù)百分比（降雨率）進(jìn)行降雨影響因子分析，以綜合降雨量和降雨持續(xù)時間各自對產(chǎn)脂量的影響。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，SPSS 22.0用于數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫與馬尾松產(chǎn)脂量的關(guān)系

采脂年度內(nèi)5—10月份的松脂產(chǎn)量和實(shí)地記錄氣溫資料顯示，馬尾松產(chǎn)脂量整體隨氣溫上升增加，隨氣溫下降減少（表1）。Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果表明，馬尾松產(chǎn)脂量與氣溫顯著正相關(guān)（表2）。5月和10月平均氣溫低松脂產(chǎn)量也低，7月和8月平均氣溫高松脂產(chǎn)量也高，兩者月平均氣溫相差僅3～4 ℃，松脂產(chǎn)量卻相差近2 倍，可見松脂產(chǎn)量對氣溫較為敏感。通過對比5月、10月和7月、8月氣溫記錄資料發(fā)現(xiàn)，5月、10月氣溫有較大波動，存在2～3個大幅降溫天氣，7月、8月氣溫較為恒定，大幅度降溫有可能導(dǎo)致松樹大幅減產(chǎn)。

表1 采脂期間林地氣溫、降雨和月平均單株產(chǎn)脂量Tab.1 Temperature,rainfall and monthly average resin yield per plant of forestland during resin tapping

2.2 降雨與馬尾松產(chǎn)脂量的關(guān)系

降雨主要通過降雨持續(xù)時間、降雨量，影響單位時間內(nèi)松脂采割刀數(shù)和馬尾松體內(nèi)松脂的合成與分泌，進(jìn)而影響月單株平均產(chǎn)脂量。6月降雨率最高，9月降雨率最低，9月的松脂產(chǎn)量卻高于6月；7月和10月降雨率基本一致，馬尾松月平均松脂產(chǎn)量卻呈現(xiàn)兩極分化現(xiàn)象（表1）。Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果表明，降雨率與松脂產(chǎn)量無顯著相關(guān)性（表2）?？梢姡涤陮︸R尾松產(chǎn)脂量的影響沒有氣溫顯著，降雨影響馬尾松松脂產(chǎn)量的臨界值可能相對較低，有待進(jìn)一步探討。

表2 氣溫、降雨和月平均單株產(chǎn)脂量相關(guān)性分析Tab.2 Correlation analysis between temperature,rainfall and monthly average resin yield per plant

2.3 坡位與馬尾松產(chǎn)脂量的關(guān)系

試驗(yàn)林中，中坡位平均單株年產(chǎn)脂量較上坡位高0.281 kg，下坡位平均單株年產(chǎn)脂量較上坡位高0.473 kg，松脂產(chǎn)量整體隨坡位下降增加（表3）。在光照基本一致的坡面，土壤的保水保濕性、表土層厚度、以及土壤肥力整體隨坡位上升而下降，林分植株平均胸徑和產(chǎn)脂量也呈遞減規(guī)律。

表3 不同坡位馬尾松月平均單株產(chǎn)脂量Tab.3 Average monthly resin yield per plant of Pinus massoniana on different slope positions（kg）

3 結(jié)論與討論

影響馬尾松產(chǎn)脂量的生態(tài)因素主要包括氣溫、降雨、土壤和地形等因子，氣溫對馬尾松產(chǎn)脂量的影響最大，降雨、土壤、地形等因子通過綜合作用影響馬尾松產(chǎn)脂量[14-15]。本文的研究結(jié)果表明，馬尾松產(chǎn)脂量與氣溫存在顯著正相關(guān)關(guān)系，在5—10月，松脂產(chǎn)量隨氣溫上升增加，隨氣溫下降減少，在氣溫波動較大的5月和10月，松脂產(chǎn)脂量極低。可見，春夏季節(jié)，宜在大幅降溫天氣結(jié)束后開始采脂；秋冬季節(jié)，則宜在開始出現(xiàn)大幅降溫天氣前結(jié)束采脂活動，以減少采割面損失，延長采脂年數(shù)，提高總體產(chǎn)量。

在前期的研究中，降雨對馬尾松產(chǎn)脂量的影響沒有顯著的規(guī)律[13-15]。本研究結(jié)果表明，年度內(nèi)降雨量差異與松脂產(chǎn)量無顯著相關(guān)性，在氣溫極為相近的7、8月份，降雨率高的8月產(chǎn)脂量反而比降雨率低的7月高，說明馬尾松正常產(chǎn)脂對降雨量的需求并不高，適當(dāng)?shù)慕涤旮欣谒芍霎a(chǎn)。降雨可能主要通過影響植物光合條件間接作用于松脂產(chǎn)量，而維持馬尾松正常光合生長的水分需求并不高，過多的降水并不能起到促進(jìn)作用，反而會降低氣溫，影響正常割脂，降低松脂產(chǎn)量。降雨對松脂增長可能存在一個有效區(qū)間，降雨過低容易造成干旱減產(chǎn)，降雨過高存在無效雨水，適時適量的降雨更有利于維持馬尾松高效光合狀態(tài)，促進(jìn)松脂增產(chǎn)[14]。

在同一坡面，光照條件一致的情況下，林分平均單株產(chǎn)脂量隨坡位下降呈遞增趨勢。趙汝東等[16]對不同坡位馬尾松土壤性質(zhì)研究表明，不同坡位間土壤有機(jī)質(zhì)、全氮差異均顯著（P＜0.05），均表現(xiàn)為坡底＞坡中＞坡上，坡底土壤粘粒較高且容重較小。馬尾松松脂產(chǎn)量隨坡位下降增產(chǎn)可能與下坡位土壤肥力、理化特性以及保濕性更好有關(guān)，其相互關(guān)系有待進(jìn)一步探討。