不同規(guī)格閩楠容器苗對造林生境的響應分析

張?zhí)煊?，曾蘭珺，陳恩，黃秋良，范輝華

(1.福建省順昌縣林業(yè)科學技術中心，福建 南平 353200；2.福建農林大學生命科學院，福建 福州 350002；3.福建省古田國有林場，福建 寧德 352200；4.福建農林大學林學院，福建 福州 350002；5.福建省林業(yè)科學研究院，福建 福州 350012)

閩楠() 是樟科(Lauraceae) 楠屬植物，國家Ⅱ級重點保護的珍稀瀕危物種、珍貴用材樹種，主要分布于長江中下游以南，如福建、浙江、江西、湖北、湖南、四川、貴州、廣東、廣西等地。目前，針對閩楠主要開展的研究有天然林及天然次生林、遺傳多樣性研究及分子標記輔助育種、種苗培育、光合特性和混交林等。其中，關于閩楠在不同林分下套種及閩楠在幼林時的光合特性是研究熱點，而且不同學者研究均表明，光照是影響閩楠幼林生長的關鍵因素。有學者研究表明，閩楠在幼林時喜陰，較適宜在林下套種；有學者認為，裸地栽植閩楠容器苗造林具有顯著的培育優(yōu)勢；還有學者研究表明，閩楠對光的利用范圍相對較廣，屬于耐陰植物但又能忍受一定的光強，并且閩楠幼樹通過改變光合特性、生物量積累來適應光環(huán)境的變化；同時在閩楠成林后，高郁閉度下的低光環(huán)境已對其產(chǎn)生了一定的脅迫作用，應適當增加林內透光率。

為進一步探究閩楠在杉木林下套種和裸地造林成效，以及不同規(guī)格苗木對不同生境的響應，總結閩楠在林下套種和裸地造林時的關鍵技術，采用同一批不同規(guī)格的閩楠苗木進行杉木林下套種和裸地造林試驗，探討不同立地條件下閩楠在幼林時的光合特性，以期為在不同生境下造林選擇閩楠最佳苗木規(guī)格提供理論依據(jù)。

1 試驗地概況

1.1 裸地造林試驗地概況

試驗地位于寧德市古田縣黃田國有林場黃田工區(qū)，118°36′ E，26°44′ N，海拔約170 m，年平均氣溫為18.5 ℃，最高氣溫為38.6 ℃，最低氣溫為-3 ℃，年平均降水量1 609.7 mm，地形屬低丘，地處山坡中下部，坡向為南坡，坡度平緩，土壤為山地紅壤，立地條件Ⅱ級，試驗地為杉木1代人工林采伐跡地。

1.2 杉木林下套種試驗地概況

試驗地位于順昌縣大干鎮(zhèn)干山村50林班10大班030小班，海拔550～600 m，坡向西北，山坡中下部，立地條件中等，造林時該杉木林為1998年在杉木皆伐基地營造的杉木二代林分，造林密度2.5 m×2.5 m，2015年擇伐時林分生長屬中等水平，蓄積量150～165 m·hm，擇伐的蓄積量強度為60%～70%，株數(shù)強度為80%，擇伐后杉木保留密度為300株·hm，保留木蓄積45～60 m·hm，郁閉度0.3～0.4，栽植前完成林地清理。

1.3 材料與方法

古田和順昌采用相同的造林技術措施。將閩楠1～3年苗木劃分為Ⅰ級苗和Ⅱ級苗，6種容器苗的容器規(guī)格與分級標準見表1。試驗采用完全隨機區(qū)組設計，3次重復，每個小區(qū)10株5列，裸地造林在重復區(qū)間種植2行1年生木荷輕基質容器苗作為隔離帶。種植穴規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm，每穴底施基肥鈣鎂磷250 g，造林當年全面鋤草培土2次。

表1 閩楠不同規(guī)格容器苗基質及分級標準

1.4 調查方法

在試驗的第4年，對古田和順昌的各試驗小區(qū)苗木胸徑、樹高、最大側枝粗、最大冠幅、枝下高、最大側枝長和分枝等進行調查，每個試驗的各小區(qū)隨機調查30株。

1.5 數(shù)據(jù)處理

調查后的數(shù)據(jù)用Excel和DPSv7.05統(tǒng)計軟件進行方差分析、聚類分析等。

2 結果與分析

2.1 不同規(guī)格的閩楠苗在裸地上造林生長分析

由表2可知，以不同苗齡的Ⅰ級苗造林統(tǒng)計，3年生(GTE)苗造林較1年生(GTA)和2年生(GTC)苗造林后的胸徑分別高出183.25%和135.50%，樹高分別高出57.20%和33.81%，最大冠幅分別高出55.69%和54.28%；按同為Ⅱ級苗造林，3年生(GTF)苗造林較1年生(GTA)和2年生(GTD)苗造林后的胸徑分別高出87.63%和75.45%，樹高分別高出了29.32%和20.11%，最大冠幅分別高出56.96%和58.61%。表明，閩楠在裸地造林時采用較大規(guī)格的容器苗更有利于快速形成林分環(huán)境，提升造林效果。

表2 閩楠不同苗木規(guī)格造林生長比較分析

在相同苗齡情況下，對不同苗木質量等級的閩楠裸地造林效果分析表明：1年生的Ⅰ級苗(GTA)和Ⅱ級苗(GTB)的生長指標差異均不顯著，但GTA的胸徑、樹高生長比GTB的胸徑、樹高分別略高0.33%和2.70%；2年生的Ⅰ級苗(GTC)和Ⅱ級苗(GTD)的枝下高存在極顯著差異，樹高、側枝粗和側枝長均存在顯著差異，其中，GTC的樹高、枝下高、側枝粗和側枝長比GTD的樹高、枝下高、側枝粗和側枝長分別高出12.06%、78.40%、16.09%和14.85%；3年生的Ⅰ級苗(GTE)和Ⅱ級苗(GTF)的胸徑、樹高、枝下高和最大冠幅均存在極顯著差異，分支角存在顯著差異，其中，GTE的胸徑、樹高、枝下高、最大冠幅和分支角比GTF的胸徑、樹高、枝下高、最大冠幅和分支角別高出51.47%、24.84%、37.08%、6.49%和14.69%。表明，閩楠的Ⅰ級苗造林比Ⅱ級苗造林的后期生長更好，而且隨著苗木年齡的增大，其對應的Ⅰ級苗造林比Ⅱ級苗造林后的生長差異越明顯。

2.2 不同規(guī)格的閩楠苗在杉木林下套種生長分析

由表3可知，不同規(guī)格的閩楠苗在杉木林下造林后，其幼林的生長指標和形態(tài)指標差異顯著。同為Ⅰ級苗造林計，3年生(SCE)苗造林較1年生(SCA)和2年生(SCC)苗造林后的胸徑分別高出61.48%和48.71%，樹高分別高出32.84%和29.77%，最大冠幅分別高出31.79%和20.76%；按同為Ⅱ級苗造林，3年生(SCF)苗造林較1年生(SCB)和2年生(SCD)苗造林后的胸徑分別高出86.18%和53.90%，樹高分別高出了41.01%和35.78%，最大冠幅分別高出42.80%和29.22%。表明，采用較大規(guī)格的容器苗在杉木林下套種對促進快速形成林分環(huán)境，提升造林效果十分顯著。

表3 不同規(guī)格的閩楠苗在杉木林下套種生長分析

在相同苗齡情況下，1年生的Ⅰ級苗(SCA)和Ⅱ級苗(SCB)、2年生的Ⅰ級苗(SCC)和Ⅱ級苗(SCD)、3年生的Ⅰ級苗(SCE)和Ⅱ級苗(SCF)的胸徑、樹高、最大冠幅、枝下高、最大側枝分枝角、最大側枝粗和最大側枝長均不存在顯著差異。1年生Ⅰ級苗(SCA)的樹高、胸徑和冠幅分別比1年生Ⅱ級苗(SCB)的樹高、胸徑和冠幅高出21.26%、12.65%和13.08%；2年生Ⅰ級苗(SCC)的樹高、胸徑和冠幅分別比2年生Ⅱ級苗(SCD)的樹高、胸徑和冠幅高出8.85%、11.03%和11.68%；3年生Ⅰ級苗(SCE)的樹高、胸徑和冠幅分別比3年生Ⅱ級苗(SCF)的樹高、胸徑和冠幅高出5.18%、6.12%和4.36%。表明，同齡不同苗木質量等級的閩楠在同一水平上的杉木林下生長差異不顯著，Ⅰ級苗比Ⅱ級苗的生長得更好；同時，隨著閩楠苗齡的增加，閩楠Ⅰ級苗與Ⅱ級苗的造林后生長差異逐步減小。

2.3 不同規(guī)格的閩楠苗在不同立地條件下的造林情況分析

通過對閩楠造林后的生長指標和形態(tài)指標進行標準化轉化，利用歐式距離的離差平方和的聚類方法進行聚類分析(圖1)。當值為5.01時，被劃分成3大類：第1類為GTA、GTB、GTC和GTD；第2類為SCA、SCB、SCC和SCD；第3類GTE、GTF、SCE和SCF。表明，閩楠對不同的立地條件響應較為強烈，但隨著閩楠苗齡的增加，造林后對立地的響應程度會減弱(表2、表3 )。特別值得注意的是不同規(guī)格的閩楠苗在裸地造林的冠幅明顯比杉木林下套種的冠幅小，表明，閩楠在幼林時，杉木林下套種更有利于閩楠盡快形成郁閉的林分。

圖1 聚類分析結果

3 結論與討論

本文采用不同規(guī)格的閩楠容器苗分別在裸地和杉木林下造林，在造林的第4年對其生長指標及其樹形指標進行調查分析。閩楠在裸地造林和杉木林下套種均表明采用較大規(guī)格的容器苗更有利于快速形成林分環(huán)境，提升造林效果十分顯著，這可能是因為大規(guī)格的閩楠容器苗的冠幅較大，其占據(jù)營養(yǎng)空間和光合作用空間也較大，生長量較大，且更能盡早形成郁閉的林分；同時，閩楠的Ⅰ級苗造林比Ⅱ級苗造林的后期生長更好，高質量的苗木具有更強的減短緩苗時間能力。

閩楠分別在裸地和杉木林下造林后也存在不同的生長規(guī)律：在裸地造林時，苗木年齡越大，其對應的Ⅰ級苗造林比Ⅱ級苗造林后的生長差異越明顯；而閩楠在杉木林下套種時，隨著閩楠苗齡的增加，閩楠Ⅰ級苗比Ⅱ級苗的造林后生長差異逐步減小，這可能是隨著閩楠的生長，對光照需求越來越大，這時林下的弱光照條件反而成為閩楠生長的制約因素，王振興等研究表明，閩楠在3齡時，全光照條件下更有利于閩楠幼樹光合產(chǎn)物的積累，進一步驗證了閩楠在林下套種時，應根據(jù)閩楠的生長，靈活調整林內透光率，以適合閩楠不同生長階段對光照的需求。

通過聚類分析也可知，閩楠幼林時喜陰，而1～2年生的閩楠在裸地造林后，未能盡快形成較為郁閉的林分，光照強度較大，故其樹高、胸徑和冠幅明顯比閩楠在杉木林下套種的生長效果差，這與賀利中等研究的1年閩楠在裸地造林比林冠下造林生長效果好的結論相反；但3年生的閩楠在裸地造林和杉木林下套種后的生長情況聚為一類，這可能是因為3年生的閩楠在苗期的長勢較好，特別是冠幅較大，能夠在裸露的林地里使林分盡快形成郁閉，避免強光對閩楠的照射，這也表明了閩楠在幼林生長階段，光照強度比土壤、水分等立地條件更能影響閩楠的生長。

綜上所述，閩楠在裸地造林時，建議采用大規(guī)格苗木造林和適當增加伴生樹種，一方面有利于快速成林；另一方面可降低幼林撫育成本，抵銷苗木質量提升增加的成本。在杉木林下套種時，除了大規(guī)格苗木林下套種外，還應結合現(xiàn)有林分的透光情況，合理設置造林密度，避免弱光不能滿足閩楠的后期生長。