馬尾松林冠下套種紅錐試驗(yàn)研究

黃玉平

(福建省漳平五一國有林場(chǎng)，福建，漳平364400)

馬尾松(Pinusmassoniana)是我國南方最重要的造林樹種之一，它分布廣、生長快、用途多、適應(yīng)性強(qiáng)，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)良先鋒樹種，在林業(yè)建設(shè)上具有重要地位。長期以來，馬尾松經(jīng)營采取人工純林栽培為主，導(dǎo)致地力衰退和森林生產(chǎn)力下降。同時(shí)，大面積集中連片的馬尾松人工純林存在森林生物多樣性下降、森林生態(tài)功能降低、林分結(jié)構(gòu)較不穩(wěn)定、易受到森林病蟲害和森林火災(zāi)的危害等問題，嚴(yán)重制約林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，科學(xué)合理地經(jīng)營和改造馬尾松林，促使其快速演替形成穩(wěn)定的地帶性森林群落，是林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐和生態(tài)環(huán)境建設(shè)亟待解決的重要問題。當(dāng)前，馬尾松混交林經(jīng)營有較快發(fā)展，馬尾松林下套種越來越受到林業(yè)工作者的重視[1-5]。但以往馬尾松林下套種的研究大多采用成對(duì)對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì)，即主要是比較套種闊葉樹與不套種的生長效果[2-5]；而對(duì)不同郁閉度的林下套種研究在杉木林分中開展較多[6]，在馬尾松林分中較少。紅錐(Castanopsishystrix)是殼斗科(Fagaceae)錐屬(Castanopsis)常綠大喬木，喜溫暖濕潤氣候，耐陰性較強(qiáng)，具有速生、成材快、適應(yīng)性強(qiáng)、材質(zhì)優(yōu)、價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)。紅錐枯枝落葉量大，具有良好的改土效果[7]。目前對(duì)馬尾松林下套種紅錐的研究較少。本文開展不同郁閉度的馬尾松林冠下套種紅錐試驗(yàn)研究，為探索馬尾松純林改造、紅錐生長適宜環(huán)境和混交套種技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省漳平五一國有林場(chǎng)梅水坑工區(qū)，東經(jīng)117°31′，北緯25°15′，年均溫20.3 ℃，年均降水量1 509 mm，年均相對(duì)濕度80%，無霜期300 d。試驗(yàn)林分為1996年?duì)I造的馬尾松人工林純林，林分平均胸徑21.6 cm，平均樹高19.5 m，密度960株/hm2。試驗(yàn)地海拔200 m，中山帶長坡，西坡，地形開闊，地勢(shì)平緩，土壤為山地紅壤，主要植被為柃木、五節(jié)芒、芒其等，立地質(zhì)量等級(jí)Ⅱ級(jí)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇立地和生長情況基本一致的地段開展馬尾松人工純林撫育間伐。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)4個(gè)撫育間伐處理，各重復(fù)3次。強(qiáng)度撫育間伐，伐后林分郁閉度0.4；中度撫育間伐，伐后林分郁閉度0.55；弱度撫育間伐，伐后林分郁閉度0.7；以不間伐、郁閉度為0.85的林分作為對(duì)照。在這4種不同郁閉度的馬尾松林分林冠下套種1 a苗齡的紅錐容器苗，苗高約30 cm,地徑約0.4 cm。苗木來源于福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心，套種紅錐的密度為450株/hm2。

1.3 調(diào)查分析

2019年2月完成林冠下套種，2019年12月調(diào)查套種紅錐的造林成活率，2020年12月調(diào)查套種紅錐的樹高、地徑。分析不同馬尾松林分郁閉度對(duì)林下套種的紅錐生長的影響，對(duì)造林成活率數(shù)據(jù)進(jìn)行反正弦變換。進(jìn)行方差分析，采用q檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 造林成活率分析

林分郁閉度的大小直接影響林分內(nèi)光照的強(qiáng)弱，進(jìn)而引起林分內(nèi)小氣候發(fā)生變化。光照的強(qiáng)弱、濕度的大小、氣溫地溫的高低等林木生長環(huán)境因素都會(huì)對(duì)林冠下套種的植物生長產(chǎn)生影響。

不同郁閉度的馬尾松林分林冠下套種紅錐造林成活率在90%～94%，總體較高，總的趨勢(shì)是隨著上層林分郁閉度的增加而增加，但當(dāng)林分郁閉度過度大時(shí)其造林成活率有所降低(表1)，說明紅錐容器苗春季造林的成活率是有保證的。方差分析表明不同處理間造林成活率差異不顯著(表2)，表明紅錐作為耐陰樹種，上層林分郁閉度大小對(duì)紅錐容器苗造林成活率的影響不大。

表1 不同處理對(duì)紅錐生長的影響

表2 紅錐生長情況的方差分析

2.2 生長性狀分析

馬尾松林冠下套種紅錐，上層林分郁閉度大小對(duì)紅錐生長有較大的影響。上層林分郁閉度0.55時(shí)套種的紅錐生長最好，其平均樹高是對(duì)照的1.54倍，平均地徑是對(duì)照的1.46倍；上層林分郁閉度0.7時(shí)套種的紅錐生長次之，其平均樹高是對(duì)照的1.40倍，平均地徑是對(duì)照的1.24倍(表1)?？偟内厔?shì)是兩頭小中間大，即上層林分郁閉度中等條件的馬尾松林冠對(duì)林下套種的紅錐生長最為有利，郁閉度過大或過小都對(duì)紅錐生長產(chǎn)生不利影響。方差分析表明不同處理間紅錐的地徑和樹高生長差異達(dá)極顯著水平(表2)，這說明上層林分郁閉度的大小會(huì)顯著影響套種紅錐的生長。開展馬尾松林下套種紅錐應(yīng)確定選擇適宜的郁閉度。

2.3 多重比較分析

為了選擇最適宜紅錐生長的環(huán)境條件，在方差分析基礎(chǔ)上進(jìn)行多重比較分析(表3)。從間伐后套種與不間伐套種對(duì)比看，無論何種間伐強(qiáng)度后套種與不間伐套種的紅錐生長(樹高、地徑)的差異都達(dá)1%的極顯著水平。從不同間伐強(qiáng)度下套種的對(duì)比看，中度間伐與強(qiáng)度間伐相比，樹高或地徑性狀的差異都達(dá)1%的極顯著水平；中度間伐與弱度間伐相比，只有樹高性狀達(dá)1%極顯著水平；強(qiáng)度間伐與弱度間伐相比，無論樹高或地徑性狀的差異都不顯著。結(jié)合紅錐的樹高和地徑的量測(cè)值看，中度撫育間伐使至伐后林分郁閉度為0.55時(shí)，對(duì)套種的紅錐生長最為有利。

表3 樹高、地徑生長多理比較

3 小結(jié)與討論

在不同郁閉度的馬尾松林分林冠下開展套種紅錐對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，馬尾松林冠下套種紅錐，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膿嵊g伐；不同撫育間伐強(qiáng)度對(duì)套種紅錐的生長有顯著影響；而中度撫育間伐使其伐后林分郁閉度保持在0.5～0.6時(shí)，對(duì)套種的紅錐生長最為有利。

本文旨在為探索馬尾松純林改造、紅錐生長適宜環(huán)境和混交套種技術(shù)提供初步參考，但隨著試驗(yàn)時(shí)間的推移，林分上層的馬尾松和下層的紅錐繼續(xù)生長，馬尾松和紅錐的種內(nèi)、種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系將逐漸發(fā)生變化，林分內(nèi)環(huán)境也將逐漸發(fā)生變化，這些變化對(duì)上層的馬尾松和下層的紅錐生長將產(chǎn)生重要影響，后續(xù)需要再作進(jìn)一步觀察和研究。