不同主伐方式對(duì)杉木林下套種南方紅豆杉生長(zhǎng)影響分析

葉盛全

摘 要：通過(guò)在杉木人工近熟林林下套種南方紅豆杉，分別對(duì)未主伐前及采取不同主伐方式后的紅豆杉的胸徑、樹(shù)高及生長(zhǎng)量進(jìn)行了14年的生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)，分析林下套種紅豆杉的生長(zhǎng)規(guī)律與主伐方式對(duì)其影響。結(jié)果表明，林分間伐后套種紅豆杉生長(zhǎng)良好，主伐后紅豆杉生長(zhǎng)量明顯高于未主伐前;不同主伐方式對(duì)紅豆杉胸徑的生長(zhǎng)影響顯著，皆伐方式比擇伐方式的影響更為明顯;不同主伐方式對(duì)紅豆杉樹(shù)高生長(zhǎng)并無(wú)顯著影響。

關(guān)鍵詞：混交林營(yíng)造;紅豆杉;林下套種;生長(zhǎng)量;主伐方式

中圖分類號(hào) S791.49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）07-0046-03

森林林分退化問(wèn)題已成為21世紀(jì)全球環(huán)境發(fā)展的難題之一[1]，近幾十年來(lái)，由于大面積營(yíng)造純林，導(dǎo)致人工林出現(xiàn)嚴(yán)重的林分退化現(xiàn)象，其生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性下降、地力衰退、病蟲(chóng)害增加等問(wèn)題日益突出。因此，營(yíng)造異齡混交林已經(jīng)成為森林經(jīng)營(yíng)的一種主流趨勢(shì)。林下套種作為異齡混交林營(yíng)造模式之一，具有恢復(fù)生物多樣性、提高林分穩(wěn)定性、更好發(fā)揮森林綜合效益的特點(diǎn)，成為我國(guó)異齡混交林營(yíng)造的主要方式之一。南方紅豆杉（Taxus chinensis var.mairei）因具有較高的藥用價(jià)值和耐蔭性而成為南方杉木人工林林下套種的主要常見(jiàn)樹(shù)種之一，但目前國(guó)內(nèi)關(guān)于杉木林下套種紅豆杉的研究主要集中在其對(duì)土壤理化性質(zhì)的改善[2-3]以及樹(shù)冠形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響[4-5]等方面，對(duì)于主伐方式是否會(huì)對(duì)杉木林下套種紅豆杉生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，仍缺少長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)研究。因此，本研究擬通過(guò)在南方杉木近熟林林下套種紅豆杉，結(jié)合主伐采伐方式對(duì)其生長(zhǎng)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)調(diào)查，分析紅豆杉在林下套種的生長(zhǎng)規(guī)律及不同主伐方式對(duì)其后續(xù)生長(zhǎng)的影響，為杉木林下套種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于福建省順昌縣高陽(yáng)采育場(chǎng)南橋工區(qū)和小外工區(qū)，地屬武夷山丘陵地帶。亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，氣候溫和濕潤(rùn)，年平均溫度16.5～18.5℃，無(wú)霜期260d，年平均降雨量1800mm，平均相對(duì)濕度80.5%[7]，海拔100～300m，土壤質(zhì)地為紅壤，腐殖質(zhì)層厚度為12cm，均為Ⅰ類地。其內(nèi)喬木層優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為杉木[Cunninghamia lanceolata （Lamb.）Hook.]，林下植被以芒萁骨（Dicranopteris pedata）為主。樣地基本概況如表1所示。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置與調(diào)查 2004年8月對(duì)順昌縣高陽(yáng)采育場(chǎng)的杉木近熟林試驗(yàn)地的林分進(jìn)行間伐，林分保留株數(shù)約為900株/hm2，間伐后林分郁閉度不低于0.6。2005年2月在杉木間伐林地進(jìn)行林下整地套種南方紅豆杉，此后每年4月進(jìn)行擴(kuò)穴培土，5月進(jìn)行1次施氮磷鉀有機(jī)復(fù)合肥100g/穴，于6月和10月全面鋤草、修枝2次。直至2010年主伐，在上述林分中選擇設(shè)置2塊25.82m×25.82m標(biāo)準(zhǔn)地，2010年對(duì)上層杉木主林分進(jìn)行主伐，樣地1采用擇伐方式，樣地2采用皆伐方式，期間每年均對(duì)林下紅豆杉進(jìn)行每木檢尺以測(cè)量其直徑與樹(shù)高。

1.3 數(shù)據(jù)處理 通過(guò)Spss 22.0和Excel數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)胸徑和樹(shù)高進(jìn)行生長(zhǎng)規(guī)律分析與配對(duì)樣本t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 主伐前林下套種紅豆杉的胸徑與樹(shù)高 自2005年2月在間伐后進(jìn)行林下套種后，每年均對(duì)紅豆杉的地徑與樹(shù)高進(jìn)行每木檢尺調(diào)查，至2010年10月主伐前，林下紅豆杉生長(zhǎng)狀況如表2所示。由表2可知，林下套種紅豆杉生長(zhǎng)狀況良好，樣地1與樣地2的生長(zhǎng)基本一致，地徑平均生長(zhǎng)量約為0.6cm/年，而樹(shù)高平均生長(zhǎng)量約為0.5m/年，其中2006—2007年2個(gè)樣地的地徑連年生長(zhǎng)量有所差異，可能是由于紅豆杉可作為中藥材，樣地1中約20%的紅豆杉苗因當(dāng)?shù)卮迕癖I采而產(chǎn)生差異。總體而言，2塊樣地的紅豆杉生長(zhǎng)量沒(méi)有差異。

2.2 不同主伐方式對(duì)紅豆杉胸徑生長(zhǎng)的影響 2010年對(duì)2塊樣地進(jìn)行主伐，其中樣地1為強(qiáng)度擇伐，保留株數(shù)為345株/hm2。樣地2為皆伐，主伐后每年進(jìn)行每木檢尺調(diào)查，分析不同主伐方式對(duì)紅豆杉生長(zhǎng)的影響，其胸徑生長(zhǎng)結(jié)果見(jiàn)圖1與圖2。由圖1可知，擇伐樣地胸徑生長(zhǎng)量呈現(xiàn)出先下降后上升再下降的變化趨勢(shì)，胸徑連年生長(zhǎng)量在2014年達(dá)到極大值，皆伐樣地胸徑生長(zhǎng)量呈現(xiàn)出先上升后下降再繼續(xù)上升的變化趨勢(shì)，胸徑連年生長(zhǎng)量在2013達(dá)到極大值。相比于擇伐樣地，皆伐樣地紅豆杉胸徑達(dá)到連年生長(zhǎng)量最大值的年限更早。而2塊樣地的胸徑平均生長(zhǎng)量基本上保持穩(wěn)定，年差異極小，無(wú)明顯變化。由圖2可得，2011—2018年紅豆杉胸徑生長(zhǎng)呈逐年遞增的趨勢(shì)，2010年對(duì)杉木采取不同主伐方式后，皆伐樣地胸徑總生長(zhǎng)量要高于擇伐樣地，且隨時(shí)間推移，這種趨勢(shì)展現(xiàn)的更為明顯。2011年皆伐樣地紅豆杉胸徑僅比擇伐樣地高12%，但截止2019年，皆伐樣地紅豆杉胸徑已比擇伐樣地高41%。利用成對(duì)樣本t檢驗(yàn)驗(yàn)證不同主伐方式對(duì)2塊樣地胸徑的影響，P值為0.02，說(shuō)明皆伐樣地對(duì)胸徑總生長(zhǎng)量的影響性顯著高于擇伐樣地（P<0.05）。

2.3 不同主伐方式對(duì)紅豆杉樹(shù)高生長(zhǎng)的影響 由圖3可知，2011—2018年，2塊樣地紅豆杉的樹(shù)高連年量變化趨勢(shì)基本一致，皆伐樣地在2013年達(dá)到第1個(gè)峰值;擇伐樣地在2014年達(dá)到第1個(gè)峰值，隨后降低;2者在2018年同時(shí)達(dá)到連年生長(zhǎng)量的極大值。樹(shù)高平均生長(zhǎng)量則與胸徑平均生長(zhǎng)量相似，基本保持穩(wěn)定，年差異極小，無(wú)明顯變化趨勢(shì)。由圖4可知，2011—2019年，紅豆杉樹(shù)高生長(zhǎng)呈逐年上升趨勢(shì);2011—2013年，皆伐樣地樹(shù)高生長(zhǎng)量高于擇伐樣地，但在2014—2016年，2塊樣地的樹(shù)高生長(zhǎng)量近乎持平;2018年，擇伐樣地樹(shù)高生長(zhǎng)量略高于皆伐樣地，隨后2塊樣地在2019年再次持平。采取成對(duì)樣本t檢驗(yàn)驗(yàn)證不同主伐方式對(duì)2塊樣地樹(shù)高生長(zhǎng)的影響，P值為0.53，說(shuō)明以主伐方式對(duì)紅豆杉樹(shù)高生長(zhǎng)的影響不明顯（P>0.05）。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

3.1.1 不同主伐方式對(duì)杉木林下套種紅豆杉的胸徑生長(zhǎng)量影響差異明顯 2塊樣地在主伐前采取相同營(yíng)林方式，其胸徑生長(zhǎng)量無(wú)明顯差異，然而采用不同主伐方式后，林下套種紅豆杉胸徑生長(zhǎng)量出現(xiàn)明顯差異，皆伐樣地紅豆杉胸徑生長(zhǎng)量明顯高于擇伐樣地。由此可見(jiàn)，紅豆杉作為耐陰樹(shù)種，具有強(qiáng)耐蔭性，在幼苗幼樹(shù)生長(zhǎng)初期需要一定的遮蔭條件，隨著紅豆杉林木的生長(zhǎng)，其對(duì)于光照的需求逐步提高，不再需要遮蔭處理，相比于擇伐，皆伐林地可獲得更多的光照條件，生長(zhǎng)空間更為充足，從而為紅豆杉生長(zhǎng)提供充足的光照和生存空間，促進(jìn)其胸徑生長(zhǎng)。

3.1.2 不同主伐方式對(duì)杉木林下套種紅豆杉的樹(shù)高生長(zhǎng)量無(wú)明顯影響 試驗(yàn)結(jié)果表明，采取不同主伐方式后，短期內(nèi)紅豆杉樹(shù)高生長(zhǎng)存在一定的差異，即皆伐可提供更為充足的光照與生長(zhǎng)空間，其樹(shù)高生長(zhǎng)量要高于擇伐方式。隨著林木的不斷生長(zhǎng)，這種差異逐步減小，并表現(xiàn)為差異不明顯，結(jié)合2塊樣地主伐前樹(shù)高生長(zhǎng)亦無(wú)明顯差異，這可能是因?yàn)榱址终谑a在幼林初期為林下套種紅豆杉提供了遮蔭條件。在林分主伐后，由于林下套種種植密度相對(duì)于一般造林密度低，紅豆杉的種間競(jìng)爭(zhēng)不明顯，雖然在皆伐初期，紅豆杉樹(shù)高生長(zhǎng)要快于擇伐林分，但由于皆伐對(duì)于胸徑與樹(shù)高的初期促進(jìn)作用使畢伐后的紅豆杉更早，出現(xiàn)了上層林分空間競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，開(kāi)始放緩生長(zhǎng)速率與擇伐逐步持平，從而表現(xiàn)出不同主伐方式對(duì)樹(shù)高的影響差異不顯著。

3.2 討論 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在林分遮蔭條件下，紅豆杉早期的生長(zhǎng)良好，而采用不同主伐方式對(duì)于上層林木進(jìn)行主伐后，其對(duì)紅豆杉胸徑與樹(shù)高生長(zhǎng)影響則表現(xiàn)出不同的結(jié)果。采取不同主伐方式會(huì)對(duì)紅豆杉后續(xù)生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，皆伐林分的林下套種紅豆杉胸徑生長(zhǎng)更為迅速，但不同主伐方式對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)則無(wú)顯著影響。對(duì)上層林木進(jìn)行主伐時(shí)，可能對(duì)林下套種的紅豆杉樹(shù)體生長(zhǎng)的影響較大，皆伐由于可提供更為充足的光照與生長(zhǎng)空間，林木恢復(fù)更為迅速，但也因此可能導(dǎo)致上層林分出現(xiàn)生長(zhǎng)空間競(jìng)爭(zhēng)，從而表現(xiàn)樹(shù)高生長(zhǎng)差異不明顯的現(xiàn)象。因此，當(dāng)采用林下套種紅豆杉時(shí)，其幼齡期要保持必要的遮蔭條件，隨著林木的生長(zhǎng)，對(duì)于上層林木的采伐則更有利于其后期生長(zhǎng)。

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（責(zé)編：張 麗）