不同清理方法對杉木（萌芽）檫樹混交林生長的影響

陳志暉

摘 要：通過開展不同清理方法對杉木（萌芽）檫樹混交林生長的影響試驗，結(jié)果表明，3種不煉山清理方法小團(tuán)狀挖除清雜、全面割除和帶狀堆積造林更新效果都較好，以帶狀堆積處理效果最佳。3種不煉山清理方法杉木萌芽和檫樹存活均可達(dá)到90%以上，帶狀堆積處理杉木和檫樹高徑生長均高于局部控制煉山處理，林分蓄積量增加19.5%，其他2種不煉山處理雖然比煉山處理林分蓄積量低，但各處理林分蓄積量間差異都未達(dá)到顯著水平。不煉山清理方法的潛在生長能力優(yōu)于煉山清理方法。因此，利用杉木萌芽套種檫樹營建杉檫混交林，林地清理可選擇不煉山帶狀堆積清理方法;而在山地坡度較大、偏遠(yuǎn)的地區(qū)，可選擇更節(jié)省的全部割除清理方法。

關(guān)鍵詞：杉木;檫樹;萌芽;清理方法;帶狀堆積;生長效應(yīng)

中圖分類號 S79文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2020）20-0071-03

林地清理是造林更新過程的一個重要環(huán)節(jié)，其主要目的是將采伐跡地上的枝丫、梢頭、截頭、伐樁等采伐剩余物以及影響生長的灌木、雜草等植被清除，減少它們對主要目的樹種競爭，從而為更新樹種的生長創(chuàng)造良好的生長環(huán)境。在南方林區(qū)傳統(tǒng)的林地清理方法多為煉山清理，該方法簡單方便、比較徹底，還可以臨時增加速效養(yǎng)分[1-2]，但也存在許多弊端。比如，煉山后，林地上大部分有機(jī)物被燒盡，林地裸露，容易引起水土流失。俞新妥等研究結(jié)果表明：采取煉山清理的林地，第1年的年徑流量達(dá)到2743.29m3/hm2，年土壤流失量24.81t/hm2，分別為不煉山清理的11倍、88倍[3]，第2～3年仍然持續(xù)水土流失，至第3年年徑流量和土壤流失量才分別降至1757.38m3/hm2和1.871t/hm2[2]，由于林地裸露，耐蔭樹種也難以更新。隨著林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，我國林業(yè)發(fā)展提倡生態(tài)優(yōu)先、可持續(xù)利用的原則[4-5]。為此，在林地清理上要求以生態(tài)型清理為主。如何選擇清理方式，采取何種清理方法更有利于更新樹種的生長，不同更新方式，選擇不同生物學(xué)特性的樹種而有所差別。為此，筆者對杉木（Cunninghamia lanceolata）（萌芽）檫樹（Sassafras Tzumu）混交林進(jìn)行了清理方法的對比試驗，分析不同清理方法對更新樹種生長的影響，旨在為利用杉木萌芽營造杉木檫樹混交林探索有效、經(jīng)濟(jì)、可行的清理方法。

1 試驗地自然概況

杉木（萌芽）檫樹混交林不同清理方法對比試驗設(shè)在福建省三明市梅列區(qū)（26 o 14′～26o25′N，117o 30′～117o 47′E）臺江國有林場。梅列區(qū)屬于亞熱帶大陸性兼海洋性季風(fēng)氣候區(qū)域，年平均氣溫19.4℃，最熱月出現(xiàn)在7月，最冷月出現(xiàn)在1月，極端最高溫40℃，極端最低溫-5.6℃，≥10℃積溫全年6550℃，無霜期298d，實際霜日15～21d;年平均降水量1786mm，年均蒸發(fā)量1452mm，全年平均空氣相對濕度78%。氣候溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，適合杉木和檫樹生長。試驗地位于臺江國有林場11林班7大班12小班，小班面積7.2hm2，海拔320～380m，主坡向南偏東，林地土壤肥力總體評價為較肥沃立地類型（II類地）。前茬為27年生杉木純林，2014年皆伐。主要植被有黃瑞木（Adinandra millettii）、烏飯（Vaccinium mandarinorum）、絲茅（Imperata koenigii）、芒萁（Dicranopteris dichotoma）、狗脊（Woodwardia japonica）、山蒼子（Litsea cubeba）等。

2 試驗方法

2014年，選擇立地條件相對一致的采伐跡地進(jìn)行不同清理方法試驗。試驗采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。標(biāo)準(zhǔn)地面積20m×30m，每塊標(biāo)準(zhǔn)地周邊留有5m保護(hù)帶。試驗設(shè)4個水平，即：（1）KH處理，局部控制煉山。林地清雜平鋪進(jìn)行煉山。煉山后按照株行距4.5m×4.5m（考慮伐樁位置適當(dāng)調(diào)整，下同）進(jìn)行塊狀整地，穴規(guī)格60cm×40cm×40cm。與2015年春套種檫樹。檫樹苗木為1年生實生苗。造林后1～3年，每年進(jìn)行2次全林劈草。劈草時間分別在每年的5月中旬和8月底。結(jié)合8月底劈草，在檫樹種植株周圍1m半徑范圍內(nèi)進(jìn)行鋤草松土1次，深度10cm左右。杉木伐樁較均勻保留1500株/hm2，多余伐樁不保留。保留的伐樁，從5月開始至9月進(jìn)行連續(xù)清除多余萌芽條，做到萌芽條尚未木質(zhì)化時及時除萌，每伐樁僅保留1枝生長發(fā)育健壯，且位于上部的萌芽條，作為主干培育。（2）XW處理，小團(tuán)狀挖除清雜。在采伐跡地上，按照株行距4.5m×4.5m進(jìn)行塊狀整地，進(jìn)行檫樹種植點定位，杉木按照較均勻保留杉木萌芽樁1500株/hm2同樣進(jìn)行定點標(biāo)記。以定點位置為中心，在1m半徑范圍內(nèi)進(jìn)行小團(tuán)狀圓形清除采伐剩余物，挖除范圍內(nèi)的灌木、雜草。清理后在檫樹種植點進(jìn)行塊狀整地，其它方法與KH處理相同。（3）QG處理，全面割除。在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)進(jìn)行全面的割除清理。其他方法與KH處理相同。（4）DT處理，帶狀推積。在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)按照帶距每2m建立1個堆積帶，把其中采伐剩余物及帶內(nèi)挖掉的石塊、草灌頭、小樹樁集中堆積。在種植帶按照株行距4.5m×4.5m進(jìn)行塊狀整地，其它方法與KH處理相同。

當(dāng)年觀察杉木伐樁萌芽情況及檫樹造林成活率。2019年測定杉木和檫樹樹高和胸徑。根據(jù)平均胸徑和平均樹高，分別采用式（1）、（2）計算杉木和檫樹的單株立木材積。生長量采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，方差分析用DPS數(shù)據(jù)處理分析軟件進(jìn)行分析。

V杉木=0.00005806D1.955335H0.894033 （1）

V檫樹=0.00005276D1.882161H1.009317 （2）

3 結(jié)果與分析

3.1 萌芽數(shù)量與存活率 杉木具有較強(qiáng)的萌芽能力，利用萌芽進(jìn)行杉木更新能夠節(jié)省營林投資成本[6]。伐樁上萌芽數(shù)量對萌芽更新的成敗起著重要的作用。表1是不同處理杉木萌芽和檫樹存活情況的測定結(jié)果。由表1可知，各處理萌芽率達(dá)到都達(dá)到100%，說明各清理方法均未完全抑制萌芽。采用煉山清理的KH處理，杉木當(dāng)年萌芽數(shù)平均為22個/樁，分別比XW、QG、DT增加29.4%、37.5%、15.8%，經(jīng)方差分析，KH與XW、QG萌芽數(shù)間差異存在顯著差異，表明煉山可以促進(jìn)杉木休萌芽的萌發(fā)。本試驗僅保留一枝萌芽條以培育主干，多余都要抹去，過多萌芽會增加撫育的難度。從杉木萌芽角度分析，KH沒有影響杉木萌芽。

從表1還可以看出，檫樹造林成活率和保存率從高到低依次為DT>XW>QG>KH，造林成活率和保存率最高是DT處理，均為95.1%，分別比KH增加2.6個百分點和3.6個百分點，其次是XW，分別達(dá)93.7%、93.3%，比KH增加1.2個百分點和1.8個百分點，表明DT和XW檫樹成活率和保存率高于KH。檫樹是喜陽樹種，但早期苗木比較幼嫩，KH林地清理比較徹底，草灌種子或伐根被燒毀，受損嚴(yán)重，尤其是在7—8月高溫季節(jié)，煉山后林地表土層溫度較其他處理高，對喜濕潤的檫樹生長不利，表土層溫度較高，檫樹苗木還容易誘發(fā)日灼性潰瘍，大致病菌侵入，影響檫樹成活。其它處理清理并不徹底，草灌種子或遺留的伐根第2年重新萌發(fā)，在一定程度上覆蓋林地，降低了地表面溫度，增加林地濕潤度，同時較大的鄰體對檫樹起到了側(cè)方庇蔭，提高了造林成活率和保存率。

3.2 樹高生長

3.2.1 杉木樹高生長 表2是不同清理方法杉木萌芽和檫樹生長狀況。由表2可知，4種不同清理方法中杉木樹高生長（2019年底）從大到小依次為：DT>KH>XW>QG。DT處理樹高分別比KH處理、XW處理和QG處理增加1.4%、3.9%和4.4%。DT處理采取帶狀推積的林地清理方法，采伐跡地有機(jī)質(zhì)保留在林內(nèi)。帶狀推積帶，起到攔截的作用，降水產(chǎn)生的徑流被層層攔截，水土流失減少。KH采取局部控制煉山措施，林中有機(jī)質(zhì)大部分被燒燼，在早期可能增加了土壤速效養(yǎng)分的供給，但在林分郁閉前的1～3年，水土流失嚴(yán)重，大部分速效養(yǎng)分隨著徑流流失或淋溶。當(dāng)然杉木龐大的根系能夠吸收部分的速效養(yǎng)分，提高了早期的生長量。從每年的測定結(jié)果中可知，試驗1～2年，KH杉木樹高生長量比DT分別增加4.3%和2.2%，只是到第3年后才被DT處理趕上，并超過。從目前杉木樹高的生長量，KH仍然高于XW和QG，分別增加了2.5%和2.9%。XW和QG林地清理后，難免造成不同程度的水土流失，而且清理不徹底，非目的植物的植被恢復(fù)較快，與杉木等爭奪有限的養(yǎng)分和水分，在一定程度上降低了杉木樹高生長量。

3.2.2 檫樹樹高生長 由表2可知，檫樹樹高生長從高到低表現(xiàn)為：DT>XW>KH>QG。不同清理方法中檫樹樹高生長排序與杉木有所不同，XW檫樹樹高生長高于KH，DT和XW樹樹高分別比KH增加11.5%、3.1%。這與檫樹為深根性樹種，而且樹高生長較快進(jìn)入速生期有關(guān)。檫樹栽植后根系迅速向土壤深處延伸，而煉山增加的速效養(yǎng)分，集中分布在表土層，淋溶到土壤深層較少，KH林地清理比較徹底，林地植被恢復(fù)相對緩慢，對檫樹側(cè)方庇蔭減少，檫樹樹高生長在沒有脅迫的狀態(tài)下，缺乏競爭動力，反而降低了生長量，同時DT和XW的挖除措施也會臨時增加養(yǎng)分的有效性也會促進(jìn)檫樹樹高生長。

3.3 胸徑生長

3.3.1 杉木胸徑 從表2可以看出，不同清理方法杉木胸徑生長與樹高生長排序一致，從大到小依次為：DT>KH>XW>QG。本試驗采用較小的經(jīng)營密度。經(jīng)營密度較小，杉木早期生長處于相對獨立的狀態(tài)，個體間的競爭小，樹高生長與胸徑生長呈現(xiàn)協(xié)調(diào)生長，彼此促進(jìn)。樹高生長快，樹冠則大，產(chǎn)生的有機(jī)物增加，胸徑生長就大。DT杉木胸徑比KH、XW和QG分別增加1.2%、5.8%和7.4%，表明DT有利于杉木胸徑生長。

3.3.2 檫樹 從表2可以看出，檫樹胸徑生長與檫樹樹高生長的排序也呈現(xiàn)一致。平均胸徑最大處理是DT處理，分別比KH、XW和QG增加23.7%、7.9%和32.2%，表明DT檫樹胸徑生長高于其他3種處理。

3.4 林分蓄積 林分蓄積是林木生物產(chǎn)量積累的重要體現(xiàn)。從表2中可知：不同清理方法中，DT林分蓄積量最高，達(dá)到13.0996m3/hm2，其次是XW，為11.1598m3/hm2，分別比KH增加19.5%和1.8%。經(jīng)方差分析：DT與QG林分蓄積量間存在顯著差異，KH與DT林分蓄積量間未達(dá)到顯著差異，QG與KH、XW林分蓄積量間也未達(dá)到顯著差異。值得提出的是QG與KH和XW均未達(dá)到顯著差異水平。QG投資成本低，對土體擾動小，水土流失少，林中有機(jī)質(zhì)較完整保存下來。雖然植被恢復(fù)較快，迅速恢復(fù)的植被對杉木萌芽和檫樹生長并不構(gòu)成很大威脅，而且迅速形成的植被還有利于截留有機(jī)質(zhì)，減少水土流失;檫樹速生期早，第1年樹高生長可達(dá)1.32m，第2年依然強(qiáng)勁生長，樹高達(dá)到3.24m，可以迅速擺脫較快恢復(fù)的植被對其構(gòu)成的威脅，反而對檫樹起到保護(hù)作用，減少日灼性潰瘍病發(fā)生幾率。利用杉木萌芽套種速生樹種檫樹采用QG處理是一種生態(tài)型清理方法，在缺乏勞動力的偏遠(yuǎn)山區(qū)值得推廣應(yīng)用。

4 小結(jié)

在造林過程中，通過人為干擾進(jìn)行林地清理，不僅關(guān)系造林成敗、林木生長的好壞，還與林地水土保持休戚相關(guān)，進(jìn)而，持續(xù)影響林木生長。不同清理方法與更新方式及造林樹種選擇有關(guān)。利用杉木萌芽套種檫樹，營建杉木檫樹混交林試驗結(jié)果表明：選擇小團(tuán)狀挖除清雜、全面割除和帶狀堆積不煉山清理方式更新效果都比較好，以帶狀堆積處理效果更好。3種不煉山清理與煉山清理比杉木萌芽和檫樹存活均可達(dá)到90%以上，帶狀堆積處理杉木和檫樹高徑生長均高于局部控制煉山處理，林分蓄積量還增加了19.5%，其他2種不煉山處理雖然比煉山處理林分蓄積量低，但各處理林分蓄積量間差異都沒有達(dá)到顯著水平。不煉山清理方法潛在生長能力優(yōu)于煉山清理方法。利用杉木萌芽套種檫樹營建杉檫混交林，林地清理可選擇不煉山帶狀堆積清理方法;在山地坡度較大、偏遠(yuǎn)的地區(qū)，可選擇更節(jié)省的全部割除清理方法。

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（責(zé)編：張宏民）