不同栽培模式對(duì)尾巨桉大徑材生長(zhǎng)的影響及經(jīng)濟(jì)效益分析

李天會(huì)，張維耀，彭彥，陳少雄

(國(guó)家林業(yè)和草原局桉樹研究開發(fā)中心，廣東 湛江524022)

根據(jù)第9次全國(guó)資源清查結(jié)果，桉樹(Eucalyptus)人工林面積是 546.74萬公頃，占全國(guó)森林面積3.04%，蓄積2.16億立方米，蓄積比率是1.26%[1]。目前桉樹林多數(shù)為生產(chǎn)紙漿材的原料林，且同一無性系或同品種的純林比較多，純林的風(fēng)險(xiǎn)較大[2]，如遇病蟲害或極端天氣，將遭受毀滅性打擊，損失巨大。因此，市場(chǎng)需要更新技術(shù)和栽培新模式，以獲得更多經(jīng)濟(jì)效益。本研究以長(zhǎng)周期經(jīng)營(yíng)的尾巨桉(E. urophylla×E. grandis)大徑材林和以短周期經(jīng)營(yíng)的林下經(jīng)濟(jì)植物如小?？Х?Coffea arabica)、卡亞(Cnidoscolus aconitifolius)等結(jié)合進(jìn)行復(fù)合經(jīng)營(yíng)，長(zhǎng)短結(jié)合，以短養(yǎng)長(zhǎng)，以實(shí)現(xiàn)森林的立體生態(tài)模式，形成喬、灌、草相結(jié)合的立體景觀林，合理兼顧經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地位置

試驗(yàn)地位于廣東省湛江市南方國(guó)家級(jí)種苗示范基地(21°30′N，111°38′E)，北熱帶濕潤(rùn)大區(qū)雷瓊區(qū)北緣，屬于海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫23.1℃，極端低溫1.4 ~ 3.6℃，極端最高溫38.1℃，全年降雨量為1 567 mm，5—9月為雨季，其降雨量占全年的 85.5%，年相對(duì)濕度80.4%，地貌沿著縱線中央高，東西兩邊低，地形多為臺(tái)地，相對(duì)高度一般不超過10 m。成土母質(zhì)北部為砂頁(yè)巖，中部為淺海沉積物，南部為玄武巖。土壤類型主要有淺海沉積物磚紅壤和玄武巖磚紅壤，其次為砂頁(yè)巖紅壤、花崗巖磚紅壤，有機(jī)質(zhì)含量1%以上，pH值4.5 ~ 5.3。

1.2 選擇林地

林地為2008年5月營(yíng)造的9 a生尾巨桉大徑材試驗(yàn)林。林分初植密度為1 650 株·hm-2，以培育大徑級(jí)的桉樹材為目標(biāo)。其間進(jìn)行間伐2次，去弱、小、病、彎的植株，留大、壯、直、圓滿的植株[3]，試驗(yàn)期間經(jīng)歷多次臺(tái)風(fēng)的損壞。目前保留密度為300 ~375 株·hm-2，即各行保留株數(shù)有差異。尾巨桉9 a生時(shí)，平均樹高20.29 m，平均胸徑20.75 cm，郁閉度為0.3 ~ 0.5。

1.3 試驗(yàn)地準(zhǔn)備

1.3.1 清理林地

試驗(yàn)前清除桉樹株行距間所有雜灌，將雜物集中歸堆于林地邊緣堆腐，揀盡石頭。

1.3.2 起壟

在尾巨桉樹行間起壟。壟高25 cm，壟頂保持平整，寬1.5 m，并用2張寬1.2 m的白色地膜覆蓋防止雜草生長(zhǎng)，開排水溝，以利排水和保持土壤濕度。

1.4 培育技術(shù)

1.4.1 基肥

用拖拉機(jī)在壟地兩側(cè)開溝，溝深40 ~ 60 cm.。溝內(nèi)施基肥，氮磷鉀總養(yǎng)分24%，NPK含量為6-12-6，施肥量為1 500 kg·hm-2，施好后覆土。

1.4.2 追肥

種植后，每4個(gè)月用復(fù)合肥追肥一次，氮磷鉀總養(yǎng)分29%，其中NPK含量為15-5-9、有機(jī)質(zhì)為15%。

1.4.3 灌溉

試驗(yàn)地安裝了滴灌系統(tǒng)，根據(jù)試驗(yàn)地面積大小以及試驗(yàn)的需要，安裝了縱向主水管和橫向水管。

1.5 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)置7種栽培模式(表1)。除對(duì)照外，6種不同的林下經(jīng)濟(jì)植物與均種植于尾巨桉行間。尾巨桉的平均株行距為6.3 m × 5.3 m，林下經(jīng)濟(jì)植物的株行距依據(jù)樹種不同而定。分別于2019年4月和2020年1月對(duì)林下經(jīng)濟(jì)植物進(jìn)行調(diào)查。

表1 7種栽培模式株行距

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并用SPSS 22.0對(duì)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。材積計(jì)算公式[4]為：V=0.000 079 541 813 ×D1.9430935×H0.73965335

2 結(jié)果與分析

2.1 不同模式林下經(jīng)濟(jì)植物的生長(zhǎng)情況

因尾巨桉大徑材的遮蔭度僅為0.3 ~ 0.5，影響了草珊瑚的生長(zhǎng)，導(dǎo)致其生長(zhǎng)較差。除模式1外，其他5種經(jīng)濟(jì)植物均較適應(yīng)尾巨桉林下生長(zhǎng)(表2)。

2.2 尾巨桉大徑材生長(zhǎng)情況

由表3可知：模式2尾巨桉的平均胸徑、平均樹高、平均單株材積為最大，比對(duì)照分別高出4.62 cm、1.25 m和0.18 m3。模式3的尾巨桉平均胸徑、平均樹高和平均單株材積均排第 2。平均胸徑、平均樹高和平均單株材積分別以模式4、模式6和模式7為最低。總體而言，平均胸徑的大小排序?yàn)椋耗Ｊ?>模式3>模式6>模式5>模式1>模式7>模式4；平均樹高為：模式2>模式3>模式5>模式1>模式7>模式4>模式6；平均單株材積為：模式2>模式3>模式6>模式5>模式4=模式1>模式7。

表2 不同林下經(jīng)濟(jì)植物的生長(zhǎng)情況

表3 尾巨桉大徑材生長(zhǎng)情況表

2.3 不同模式下尾巨桉大徑材胸徑生長(zhǎng)及變異

由表4可知，尾巨桉純林的平均胸徑數(shù)值均排名靠后，而種植了林下植物咖啡、女貞、卡亞等模式的尾巨桉均生長(zhǎng)較好，說明尾巨桉林下種經(jīng)濟(jì)植物可促進(jìn)其生長(zhǎng)，其中以模式2最優(yōu)。胸徑在不同模式間存在變異，平均變異系數(shù)為8.25%，這與已有的研究結(jié)果相同[5]。

表4 尾巨大徑材胸徑生長(zhǎng)變異分析表

2.4 不同模式下尾巨桉大徑材樹高生長(zhǎng)及變異

樹高最小值中，以對(duì)照尾巨桉純林的數(shù)值最低，而在林下種植了草珊瑚等植物的尾巨桉其樹高均高于對(duì)照，最大值出現(xiàn)在模式2(表5)。不同模式間樹高生長(zhǎng)存在變異，平均變異系數(shù)為6.83%。通過對(duì)林下經(jīng)濟(jì)植物進(jìn)行撫育，間接促進(jìn)了尾巨桉的生長(zhǎng)，由此說明在桉樹林下種植經(jīng)濟(jì)植物，可提高了土地使用效率。

表5 尾巨桉大徑材高生長(zhǎng)及變異研究

2.5 不同模式下尾巨桉材積生長(zhǎng)及變異研究

由表6可知，平均材積的平均值、最小值與最大值均以對(duì)照最小，而以模式2的最大。材積生長(zhǎng)在不同模式間存在極顯著差異，且存在較大變異，變異系數(shù)為18.61%。

表6 尾巨桉大徑材材積生長(zhǎng)及變異研究

2.6 不同栽培模式成本和經(jīng)濟(jì)效益估算

2.6.1 成本估算

本試驗(yàn)開始前，尾巨桉大徑材林其單位面積的成本均相同，種植林下經(jīng)濟(jì)植物后，管理、撫育等費(fèi)用則因品種而異。在種植經(jīng)濟(jì)植物的模式中，以模式2所需成本最高，達(dá)48 440元·hm-2·a-1，模式1的成本最低，兩者相差達(dá)17 960元·hm-2·a-1，其余的介于 31 034 ~ 41 025 元·hm-2·a-1之間(表 7)。

表7 不同栽培模式的成本估算 元·hm-2·a-1

2.6.2 經(jīng)濟(jì)效益估算

對(duì)尾巨桉效益的估算，均以與草珊瑚等樹種混交2.8 a后，單位面積的年平均出材量和該類木材的市場(chǎng)平均價(jià)格計(jì)算；對(duì)草珊瑚、迷迭香、香蘭葉均以單位面積的年平均生物量和各自的平均市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算；由于卡亞是新引進(jìn)的品種，目前市場(chǎng)上沒有產(chǎn)品出售，因此采用卡亞單位面積年生物量與菠菜[6]的平均市場(chǎng)售價(jià)計(jì)算；采用單位面積年產(chǎn)干豆的產(chǎn)量和其平均市場(chǎng)價(jià)計(jì)算咖啡經(jīng)濟(jì)效益；大葉女貞主要用于綠化，用其單位面積的碳匯量和《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》[7]計(jì)算固碳價(jià)值。由表 8可知，以模式2收益最高，單位面積的效益比對(duì)照增值達(dá)4 798.40%；其次是模式6，單位面積的效益比對(duì)照增收達(dá)122.87%?？傮w而言，種植林下經(jīng)濟(jì)的模式其單位面積的收益均高于對(duì)照。

表8 不同栽培模式的經(jīng)濟(jì)效益 元·hm-2·a-1

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，在尾巨桉林下種植經(jīng)濟(jì)植物可獲得積極和正面的相互影響效果。以模式2(尾巨桉 × 小?？Х?的尾巨桉生長(zhǎng)最好；模式3(尾巨桉× 大葉女貞)次之，模式6(尾巨桉 × 卡亞)排名第3；以模式7(對(duì)照)的尾巨桉純林生長(zhǎng)最差。單位面積效益最好的為模式2，比對(duì)照增收4 798.40%；其次為模式6，比對(duì)照增收122.87%。

綜上，本研究以模式2所獲得效益最好，但有待進(jìn)一步開展試驗(yàn)加以論證。模式6次之，但在本試驗(yàn)中其株行距設(shè)置過大，下步將做密植試驗(yàn)，以獲得單位面積生物量最大化。如何設(shè)置合理的桉樹林分密度，才能使桉樹生長(zhǎng)與林下經(jīng)濟(jì)植物生長(zhǎng)共贏，將作更深入的研究，以便得出更準(zhǔn)確的結(jié)論。