杉楠混交幼林生長特征及競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度分析

涂水秀

(福建省長汀縣林業(yè)局,福建，長汀 366300)

杉木(CunninghamiaLanceolata)是我國重要的用材林樹種，多代連栽的杉木人工純林存在的地力衰退、生態(tài)脆弱以及病蟲害易發(fā)、頻發(fā)等問題[1-2]。營建針闊混交林可以增加林地生產(chǎn)力、提高土壤肥力、改善林分生態(tài)環(huán)境等[3-4]，是目前解決人工純林所面臨系列問題的重要途徑之一。鑒于此，本文選用鄉(xiāng)土珍貴樹種閩楠與杉木進(jìn)行混交造林，以杉木純林為對(duì)照，分析不同混交比例林分的樹高和胸徑生長量，探索合理的杉楠混交模式，并通過混交林初期的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度分析，為杉楠混交造林、撫育提供技術(shù)支持。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在福建省長汀縣四都鎮(zhèn)小金采育場(chǎng)小壩工區(qū)，地處116°8′18″E、25°35′41″N，海拔500 m左右，坡度陡，坡向?yàn)闁|坡和西北坡，光照充足，土壤為山地紅壤，立地質(zhì)量等級(jí)Ⅱ級(jí)，年平均氣溫17.5 ℃，最熱月平均氣溫28 ℃，最冷月平均氣溫5 ℃，極端最高溫38.9 ℃，極端最低溫-10.5 ℃，≥10 ℃的年活動(dòng)積溫5 578 ℃，年平均降雨量1 737 mm，無霜期260 d。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用閩楠種苗為長汀縣河田苗圃培養(yǎng)的容器苗；杉木種苗為是清流縣嵩口福新苗圃的1 a苗齡大田裸根苗。

2.2 試驗(yàn)林營建方法

杉木閩楠混交試驗(yàn)林采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別以N(杉木)︰N(閩楠)=1︰1、N(杉木)︰N(閩楠)=1︰2、N(杉木)︰N(閩楠)=1︰3進(jìn)行星狀混交，以杉木純林為對(duì)照(CK)，共4個(gè)處理，每個(gè)處理0.67 hm2，重復(fù)3次，試驗(yàn)林總面積8 hm2。2013年1月整地挖穴，穴規(guī)格60 cm×40 cm×40 cm，穴內(nèi)回表土，株行距2 m×2 m，造林密度2 500株/hm2。造林前半個(gè)月每穴施過磷酸鈣0.5 kg。2013年3月選擇陰雨天氣造林。杉木大田裸根苗要用黃泥漿先醮根后再進(jìn)行定植。

2.3 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析

2.3.1 林分調(diào)查

2020年12月在不同處理的試驗(yàn)地內(nèi)各分別設(shè)置3個(gè)20 m×20 m的樣方，并進(jìn)行每木調(diào)查，測(cè)量記錄樣方內(nèi)林木個(gè)體的樹高、胸徑。在每個(gè)調(diào)查樣地中隨機(jī)選取30株杉木作為對(duì)象木，每木檢尺并編號(hào)。以對(duì)象木為中心，測(cè)量半徑6 m以內(nèi)所有競(jìng)爭(zhēng)喬木的胸徑、樹高和各競(jìng)爭(zhēng)木與對(duì)象木的距離[6]。

2.3.2 數(shù)據(jù)分析

采用Hegyi單木競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度。

式中CI為競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)；Di為對(duì)象木i的胸徑；Dj為競(jìng)爭(zhēng)木j的胸徑；Lij為對(duì)象木i與競(jìng)爭(zhēng)木j之間的距離，n為競(jìng)爭(zhēng)木的株數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同混交比例對(duì)林木生長的影響

三種混交模式下杉木樹高、胸徑與杉木純林的差異均達(dá)極顯著差異水平(P<0.01)，多重比較結(jié)果顯示杉木閩楠混交比例為1︰3的林分內(nèi)樹高、胸徑均極顯著高于其它兩種混交模式(P<0.01)，其中樹高分別是針闊比1︰1、1︰2的1.11、1.07倍，胸徑分別是針闊比1︰1、1︰2的1.17、1.10倍。

3.2 不同混交比例對(duì)造林保存率的影響

針闊混交林造林后8 a后，不同造林模式下杉木、閩楠保存率均在90%以上(表1)。方差分析結(jié)果表明，各處理間杉木、閩楠保存率的差異均未達(dá)顯著水平(P>0.05)，試驗(yàn)林不同處理間保留密度基本一致。

表1 不同試驗(yàn)處理林分生長情況

表2 不同試驗(yàn)處理造林保存率與平均競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)

3.3 不同混交比例對(duì)林分競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的影響

從表3可知，不同比例杉楠混交林中以杉木為對(duì)象木的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)均低于杉木純林，杉木種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度隨著閩楠比例的升高而降低；相同混交比例下杉楠種間競(jìng)爭(zhēng)均小于杉木種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)。三種混交林中杉楠種間競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)皆小于杉木純林的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)，這可能是杉木早期生長較迅速造成的。在高密度的人工種植下，杉木種內(nèi)生態(tài)習(xí)性和生態(tài)位較一致，因此杉木種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)比杉楠種間競(jìng)爭(zhēng)更激烈。

4 結(jié)論與討論

已有研究表明針闊混交林可以提高林地生產(chǎn)力。本研究發(fā)現(xiàn)杉楠混交林的樹高、胸徑均大于杉木純林，其原因可能是闊葉樹種凋落物分解快、殘留少[6]，對(duì)土壤的碳輸入能力高于針葉樹種[7]，且土壤硝態(tài)氮的含量低于針葉樹種[8]，因此闊葉樹種在土壤改良方面優(yōu)于針葉樹種，進(jìn)一步產(chǎn)生針闊混交林的生長狀況較佳的結(jié)果，這與陳詩等[9]的研究結(jié)論相類似。

種間關(guān)系調(diào)節(jié)是混交林營建成敗的關(guān)鍵[10]。杉木是淺根性樹種、閩楠是深根性樹種，因此杉木與閩楠混交造林種間關(guān)系主要體現(xiàn)在地上空間的競(jìng)爭(zhēng)。杉楠混交幼林期，杉木生長迅速，閩楠生長相對(duì)較慢且需要一定的庇蔭條件，因此探索適宜的樹種比例是杉楠混交林的關(guān)鍵。本研究發(fā)現(xiàn)，三種杉楠混交林的平均競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)與純林存在顯著差異，且隨著閩楠比例的增加呈降低趨勢(shì)。針闊比為1︰3時(shí)，種間、種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)較低，樹高與胸徑生長量較大，這可能是由于在該模式下，林內(nèi)光照條件更適宜閩楠生長，而杉木密度有所降低，其營養(yǎng)面積卻有所提高，因此杉木也可以更好的生長。閩楠生長較快的同時(shí)又提高了混交林土壤涵養(yǎng)水源能力，改善了林分生態(tài)環(huán)境，二者相輔相成，提高了林地生產(chǎn)力[9]。此外，本研究發(fā)現(xiàn)三種混交比例下杉木種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)比杉楠種間競(jìng)爭(zhēng)更激烈，因此今后在探索杉木混交林撫育時(shí)可適當(dāng)間伐杉木數(shù)量，進(jìn)一步調(diào)節(jié)混交林的種內(nèi)、種間關(guān)系，提高林分生產(chǎn)力。