33年生不同坡位混交林中乳源木蓮生長(zhǎng)效應(yīng)分析

許雪英

(福建省沙縣水南國(guó)有林場(chǎng)，福建 沙縣 365500)

1 引言

杉木(Cunninghamialanceolata)為杉科杉木屬喬木，是我國(guó)南方特有的重要速生用材樹(shù)種，在南方林業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位[1，2]。但是杉木人工純林經(jīng)營(yíng)模式長(zhǎng)期連栽使得地力衰退嚴(yán)重，生物多樣性減退，水土流失嚴(yán)重，生產(chǎn)力下降顯著。早在20世紀(jì)80、90年代乳源木蓮與杉木混交備受推廣。

乳源木蓮(Manglietiayuyuanensis)系木蘭科木蓮屬常綠喬木，干形直，材性好，生長(zhǎng)快，速生豐產(chǎn)性狀顯著[3，4]。乳源木蓮又是中亞熱帶常綠闊葉林的建群樹(shù)種之一。乳源木蓮經(jīng)馴化后生長(zhǎng)速度較快，樹(shù)干筆直，木材紋理通直，結(jié)構(gòu)細(xì)膩致密，是高級(jí)的家具用材和高級(jí)的建筑用材樹(shù)種[4,5]。乳源木蓮也是常綠闊葉樹(shù)種，葉片長(zhǎng)8～14 cm，壽命短，每年都有大量的葉片掉落林地，已有研究表明乳源木蓮凋落葉容易分解，且分解快，養(yǎng)分高，是優(yōu)良的培肥植物[6～9]。許多學(xué)者從混交比例、立地條件、經(jīng)營(yíng)措施等不同角度對(duì)中幼林進(jìn)行探索，試驗(yàn)證明杉蓮混交通過(guò)撫育間伐等可以培育乳源木蓮大徑材[9～11]。本文旨在對(duì)33年生不同坡位杉木乳源木蓮混交林生長(zhǎng)因子進(jìn)行調(diào)查分析，以期為今后杉木乳源木蓮混交林培育乳源木蓮大徑材提供參考。

2 試驗(yàn)地概況

研究地取于福建省沙縣水南國(guó)有林場(chǎng)，地處武夷山脈與戴云山脈交界處，地理位置北緯26°6′～26°46′，東經(jīng)117°32′～118°6′，區(qū)域性氣候?yàn)橹衼啛釒Т箨懶约婧Ｑ笮约撅L(fēng)氣候。年均溫19.2 ℃,年降雨量1780 mm，空氣相對(duì)濕度79%以上，霜期80～86 d,霜日20～25 d。試驗(yàn)地在該場(chǎng)水南峽管護(hù)站054林班08大班070小班。地貌為低丘，海拔198～300 m，土壤為紅壤，土層深，厚度達(dá)100 cm以上，腐殖質(zhì)層厚度達(dá)10 cm。植被多以雜竹、五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)、鐵芒萁(Dicranopterislinearis)、蕨類(Bryophyta)為主，Ⅱ類立地(表1)。

表1 杉木乳源木蓮混交林林分小班基本情況

2.1 整地

造林前為杉木林采伐跡地，1987年7～9月份，經(jīng)劈草、煉山清雜，挖明穴、回表土。按株行距1.7 m×1.7 m塊狀整地，穴規(guī)格60 cm×40 cm×40 cm。

2.2 栽植

1988年2月采用一年生杉木和乳源木蓮實(shí)生裸根苗同時(shí)造林，杉木×乳源木蓮采用3∶2株間混交，樹(shù)種組成6杉4木蓮，初植密度為3450株/hm2。

2.3 撫育

造林當(dāng)年、次年每年二次5、9月份各進(jìn)行全面鋤草一次，深度3～10 cm；造林三、四年5、9月份各進(jìn)行全面劈草一次。

成林撫育2次，其中：1996年8月進(jìn)行第一次撫育透光伐，全面割灌除草；2006年10月份進(jìn)行第二次撫育間伐，定株80株/畝。

3 研究方法

3.1 查閱資料

經(jīng)查閱本場(chǎng)該小班林分狀況，當(dāng)年整地、造林、撫育等相關(guān)檔案資料，以及杉木與乳源木蓮混交相關(guān)卡片資料，并進(jìn)行分析總結(jié)。

3.2 試驗(yàn)方法

2020年5月，在試驗(yàn)地選取同一面坡分別在上坡位、中坡位、下坡位沿著等高線并排設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地3個(gè)，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地面積為400 m2(20 m ×20 m)，在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)分別每木檢測(cè)杉木、乳源木蓮活立木樹(shù)高、胸徑。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理利用 Excel2003計(jì)算平均胸徑、平均樹(shù)高、單株材積和采用DPS專業(yè)軟件對(duì)其進(jìn)行方差分析。

杉木、乳源木蓮單株材積分別采用福建省人工林二元立木材積公式計(jì)算：

V杉=0.0000942941D1.832223553H0.8197255549

(1)

V蓮=0.000052764291D1.8821611H1.0093166

(2)

4 結(jié)果與分析

4.1 不同坡位乳源木蓮生長(zhǎng)狀況分析

4.1.1 乳源木蓮胸徑生長(zhǎng)情況

胸徑大小是衡量用材林生長(zhǎng)狀況的主要指標(biāo)，從表2可知：不同坡位乳源木蓮平均胸徑由大到小是下坡位>中坡位>上坡位，依次為：24.4 cm、22.9 cm和22.1 cm，下坡位比中坡位、上坡位分別提高了6.6%、10.4%；中坡位比上坡位提高了3.6%。經(jīng)方差分析和多重比較：同一面坡不同坡位間乳源木蓮胸徑生長(zhǎng)存在差異不一致。乳源木蓮胸徑生長(zhǎng)下坡位與中、上坡位存在顯著差異，中、上坡位間差異不顯著。上坡位腐殖質(zhì)層薄，土壤貧瘠，但是隨著坡位上移乳源木蓮吸收到的光照總量增加，乳源木蓮冠幅也增大。胸徑生長(zhǎng)與冠幅生長(zhǎng)存在密切正相關(guān)[12]，促進(jìn)了胸徑生長(zhǎng)。已有研究表明：乳源木蓮的枝下高，樹(shù)干圓滿度均隨著坡位上移至中坡起顯著減少[15]。因此，在33年生杉木乳源木蓮混交林中培育乳源木蓮大徑材最好是下坡位，其次是中坡位。

表2 不同坡位乳源木蓮生長(zhǎng)情況方差分析

4.1.2 乳源木蓮樹(shù)高生長(zhǎng)情況

樹(shù)高大小是衡量用材林經(jīng)營(yíng)好壞的又一重要指標(biāo)。從表2可以看出：不同坡位對(duì)乳源木蓮平均樹(shù)高均存在極顯著差異。各坡位間差異較大，分別是下坡位>中坡位>上坡位，平均樹(shù)高分別為20.5 m、17.6 m、14.3 m。經(jīng)方差分析及多重比較可知：下坡位比中上坡位各高出16.5%，43.3%；中坡位比上坡位高出23.1%。在0.01、0.05水平都存在顯著差異。中、下坡位立地條件好，腐殖質(zhì)層深厚、土壤肥沃、涵養(yǎng)水源好，有利于乳源木蓮生長(zhǎng)，(在此調(diào)查中下坡位乳源木蓮個(gè)別高達(dá)26 m以上)這跟乳源木蓮喜陰濕，宜在土層深厚生長(zhǎng)的生物學(xué)特性有關(guān)。低坡位光照總量相對(duì)更少，乳源木蓮為了爭(zhēng)奪陽(yáng)光，種間及種內(nèi)均發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，從而促進(jìn)了乳源木蓮高生長(zhǎng)。這也驗(yàn)證了謝芳的論斷，在南方低山丘陵區(qū)，影響混交乳源木蓮干材的主要生育地因子是坡度，緩坡地土層深厚，立地條件較好，乳源木蓮干材生長(zhǎng)量大，枝下高長(zhǎng)，杉木乳源木蓮混交可以培育優(yōu)質(zhì)的大徑闊葉材[11]。

4.1.3 乳源木蓮單株材積生長(zhǎng)情況

單株材積可以直觀體現(xiàn)林分出材。從表2可以看出：不同坡位乳源木蓮平均單株材積在0.01、0.05水平均達(dá)到顯著差異。平均單株材積各坡位間差異較大，下坡位平均單株材積最好為0.4553 m2、其次是中坡位0.3455 m2、上坡位最差為0.2642 m2。經(jīng)方差分析及多重比較：下坡位比中上坡位各高出31.8%，72.3%；中坡位比上坡位高出30.8%?？梢?jiàn)，培育乳源木蓮大經(jīng)材應(yīng)選在下坡位和中坡位。

4.2 杉木乳源木蓮林分蓄積狀況

從表2看出下、中、上坡位平均林分蓄積分別為25.5938 m3/hm2、25.5456 m3/hm2、21.0575 m3/hm2。不同坡位乳源木蓮平均林分蓄積差異不大。經(jīng)方差分析：在0.01水平上，各不同坡位乳源木蓮平均林分蓄積沒(méi)有差異；在0.05水平上，中、下坡位乳源木蓮平均林分蓄積與上坡位乳源木蓮平均林分蓄積差異顯著。這主要是在林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，撫育間伐經(jīng)營(yíng)時(shí)根據(jù)林分生長(zhǎng)狀況、地形地貌、坡度坡位以及優(yōu)勢(shì)木來(lái)決定保留株數(shù)，遵循正態(tài)分布和保持水土流失等原則。在撫育間伐保留株數(shù)時(shí)上坡位>中坡位>下坡位，因此對(duì)整個(gè)林分蓄積影響不顯著。從培育大徑材角度來(lái)看不宜選擇上坡位。

5 結(jié)論與討論

(1)通過(guò)對(duì)33年生杉木乳源木蓮混交林不同坡位乳源木蓮生長(zhǎng)情況進(jìn)行試驗(yàn)分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：混交林中不同坡位乳源木蓮平均胸徑生長(zhǎng)以下坡位最好，中坡位次之；不同坡位乳源木蓮平均樹(shù)高、平均單株材積生長(zhǎng)在0.01、0.05水平均存在顯著差異，下坡位>中坡位>上坡位。分別與范新源[13]、潘世華[14]不同坡位同一樹(shù)種生長(zhǎng)表現(xiàn)為下坡>中坡>上坡的結(jié)果，以及康永武等[15]陰坡的中、下坡位，半陰坡的下坡位等3個(gè)生鏡是乳源木蓮人工林配置的合理微生鏡，配置優(yōu)先陰坡的下坡位，其次為半陰坡的下坡位，再次是陰坡的中坡位的結(jié)論相互驗(yàn)證。為此，在原有杉木乳源木蓮混交林的中、下坡位進(jìn)一步培育乳源木蓮大徑材較理想。

(2)該林分自2006年進(jìn)行第二次間伐后未進(jìn)行過(guò)間伐經(jīng)營(yíng),從表1可知林分郁閉度達(dá)到0.9。在乳源木蓮優(yōu)質(zhì)用材林培育的過(guò)程中，近、成熟林階段樹(shù)冠形態(tài)調(diào)整的重點(diǎn)與方向是促進(jìn)冠幅寬大[16]。郁閉度過(guò)高不利于乳源木蓮冠幅生長(zhǎng)，從培育乳源木蓮大徑干材角度，可以對(duì)此林分重點(diǎn)對(duì)中、下坡位林木進(jìn)行生長(zhǎng)伐。伐除些成熟杉木和乳源木蓮Ⅲ級(jí)木，以擴(kuò)大乳源木蓮冠幅生長(zhǎng)空間，從而促進(jìn)胸徑生長(zhǎng)，以達(dá)到培育目的。