橡膠樹—白木香混交種植對白木香幼林苗木生長的影響

吳少忠，吳二煥，沙林華，方發(fā)之，吳鐘親，徐建輝，羅湘粵

海南省林業(yè)科學(xué)研究院（海南省紅樹林研究院），海南 ?？?571100

橡膠樹（Hevea brasiliensis），為大戟科橡膠樹屬植物，是重要的經(jīng)濟(jì)用材樹種，也是中國重要工業(yè)原材料和戰(zhàn)略物資[1-2]。白木香（Aquilaria sinensis），為瑞香科沉香屬植物，是中國特有的珍貴藥用植物之一[3]，屬國家二級保護(hù)植物，為生產(chǎn)中藥沉香的唯一原料植物[3-4]。橡膠樹和白木香在中國種植范圍主要分布于南方地區(qū)，海南、云南、廣東、廣西、福建等地多有種植[5-6]。目前關(guān)于橡膠樹和白木香的研究范圍較廣，且關(guān)于橡膠樹和白木香種植模式方面研究的報道較多，但涉及橡膠樹和白木香混交種植的研究報道較少。已有研究表明橡膠樹或白木香與其他植物立體套種模式是可行的，如橡膠樹間作白芨（Bletilla striata）[1]、橡膠樹套種小?？Х龋–offea arabica）[7]、橡膠樹與胡椒（Zanthoxylum piperitum）復(fù)合種植[2]、白木香套種于馬占相思（Acacia mangium）[8]、白木香與其他經(jīng)濟(jì)樹種混交[9]等。研究表明在林冠下開展林下經(jīng)濟(jì)，營建多種植被復(fù)合種植模式，能使林地充分發(fā)揮短、中、長期效益[10]。因此，白木香套種于橡膠林內(nèi)有利于發(fā)揮橡膠林地生產(chǎn)效益。

目前，關(guān)于橡膠樹與白木香混交種植模式的研究鮮有報道，但有橡膠樹或白木香林分的立體套種模式成功例子。成功案例可為橡膠樹與白木香不同混交種植模式的探索提供寶貴的經(jīng)驗。因此，該研究通過設(shè)置橡膠樹與白木香不同混交種植模式，研究在不同混交模式下橡膠樹與白木香的生長狀況和生長量，繼而篩選出橡膠樹與白木香較適宜的混交種植模式，旨在為改善海南省白木香人工林以純林為主、混交林為輔的經(jīng)營措施提供數(shù)據(jù)參考。

1 研究區(qū)域概況

試驗地選址于海南省瓊中縣陽江農(nóng)場17 隊。試驗地為橡膠樹林地，面積共1hm2，中心坐標(biāo)為19°20′55.61″N，109°44′32.18″E，海拔222.08m。海南省瓊中縣陽江農(nóng)場17 隊地處海南島中部的低緯度熱帶北緣，屬于熱帶海洋性季風(fēng)氣候，具有獨(dú)特的晝熱夜涼山區(qū)氣候, 夏長無酷暑，冬短無嚴(yán)寒；春旱夏雨秋末陰，八九十月有臺風(fēng)。年日照時間1600h～2000h。年平均氣溫22.5℃，最高平均氣溫為33℃，最低平均氣溫12.8℃。年平均蒸發(fā)量為1768.2mm，相對濕度80%～85%[11]。土壤有南方山地灌叢草甸土、黃壤、赤紅壤、磚紅壤、紅色石灰土、紫色土和水稻土等類型。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

橡膠樹種苗選取當(dāng)?shù)? 年生芽接苗；白木香種苗選取于屯昌縣林木苗圃2 年生嫁接苗。

2.2 試驗區(qū)及種植模式配置

2.2.1 試驗區(qū)設(shè)置

試驗地面積共1hm2，分為3 個試驗區(qū)，即白木香與橡膠樹同期種植區(qū)0.74hm2，種植均為幼苗，郁閉度低于0.1，記為T 試驗區(qū)；白木香與產(chǎn)前期橡膠樹種植區(qū)0.13hm2，橡膠樹郁閉度為0.2，記為Q 試驗區(qū)；白木香與初產(chǎn)期橡膠樹種植區(qū)0.13hm2，橡膠樹郁閉度為0.7，記為C 試驗區(qū)。

2.2.2 種植模式配置

橡膠樹行寬為7m，白木香種植于橡膠樹行間。橡膠樹與白木香種植模式設(shè)計為4 種種植模式。種植模式一：在橡膠樹行間種2 行白木香，白木香距離橡膠樹3m，白木香植株株行距為2m×1m；種植模式二：在橡膠樹行間種2 行白木香，白木香距離橡膠樹3m，白木香植株株行距為3m×1m；種植模式三：在橡膠樹行間種3 行白木香，白木香距離橡膠樹2.5m，白木香植株株行距為2m×1m；種植模式四：在橡膠樹行間種3 行白木香，白木香距離橡膠樹2.5m，白木香植株株行距為3m×1m。

2.3 試驗林種植

試驗林于2021 年9 月造林，造林前清理原有橡膠樹頭、雜草等，進(jìn)行整地挖穴。采用機(jī)械挖穴，規(guī)格：長60cm、寬60cm、深50cm。造林前7d～10d 下基肥，每穴施復(fù)合肥500g，并回填表土攪拌均勻，回填土量達(dá)到穴深的2/3。雨季來臨時種植苗木，種植時將營養(yǎng)杯完全剝離，白木香苗木垂直種于穴中，培土后輕踩苗木周邊土壤。日常對白木香和橡膠樹苗木進(jìn)行撫育管理。

2.4 調(diào)查方法及數(shù)據(jù)分析

調(diào)查時間為2022 年1 月、3 月、5 月、7 月、9 月各1 次。在每個試驗區(qū)的各模式中選取10 株白木香苗木進(jìn)行測量，記錄每個試驗區(qū)的郁閉度，以及白木香幼苗地徑、樹高、冠幅等生長指標(biāo)。地徑采用電子游標(biāo)卡尺測量，精確到0.01mm；樹高、冠幅采用鋼卷尺測量，精確到0.01m。調(diào)查數(shù)據(jù)均采用 SPSS 20.0 進(jìn)行單因素方差（one-way ANOVA）分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 T 試驗區(qū)白木香幼林苗木生長狀況分析

3.1.1 不同種植模式對白木香幼林苗木苗高和地徑生長的影響

圖1 為白木香與橡膠樹同期種植試驗區(qū)（T 試驗區(qū)）白木香幼林苗木苗高和地徑生長變化情況。在不同種植模式下，白木香幼林苗木苗高和地徑生長隨時間的增加，逐漸表現(xiàn)為不同的差異性。種植模式三的株行距為2m×1m，種植密度較大，其幼林苗木地徑生長在造林8 個月后（調(diào)查時間為2022 年5月）與其他種植模式幼林苗木地徑生長差異顯著，并隨著時間的增加，幼林苗木地徑生長差異性越顯著（圖1-B）。種植模式三的白木香幼林苗木苗高生長在造林10 個月后（調(diào)查時間為2022 年7 月）開始表現(xiàn)出與其他種植模式幼林苗木苗高生長的顯著性差異（圖1-A），基本與地徑變化趨勢相同。

圖1 T 試驗區(qū)不同種植模式對白木香幼林苗木苗高和地徑生長的影響Fig.1 Effects of Different Planting Patterns on Deight and Ground Diameter Growth of Aquilaria sinensis Young Forest Nursery Stock in T Test Area

3.1.2 不同種植模式對白木香幼林苗木樹冠生長的影響

根據(jù)表1 單因素方差分析結(jié)果顯示，不同種植模式對白木香幼林苗木冠幅的影響不同。種植模式三和種植模式一具有顯著性差異（P＜0.05）。其中造林6 個月前（調(diào)查時間為2022 年3 月），4 種種植模式白木香幼林苗木冠幅生長不具有差異性特征（P＞0.05），但造林8 個月后（調(diào)查時間為2022 年5 月），種植模式三的白木香幼林苗木冠幅生長速率明顯加快，已經(jīng)顯著大于其他種植模式白木香幼林苗木冠幅（P＜0.05）。種植模式三的造林密度較大，說明造林短時間內(nèi)種植密度大有利于幼苗（橡膠樹和白木香）之間相互遮陰，使土壤水分蒸發(fā)速度慢，提高白木香幼苗生長速率。

表1 T 試驗區(qū)不同種植模式對白木香幼林苗木樹冠生長的影響Tab.1 Effects of Different Planting Patterns on Canopy Growth of Aquilaria sinensis Young forest Nursery Stock in T Test Area

3.2 Q 試驗區(qū)白木香幼林苗木生長狀況分析

3.2.1 不同種植模式對白木香幼林苗木苗高和地徑生長的影響

由圖2 可知，隨著時間的增加，種植于產(chǎn)前期橡膠林地（Q 試驗區(qū)）的白木香幼林苗木，在不同種植模式下白木香幼林苗木苗高和地徑逐漸表現(xiàn)出不同的差異。在2022 年5 月份前，Q 試驗區(qū)不同種植模式的白木香幼林苗木苗高和地徑生長差異并不明顯；2022 年5 月份后，Q 試驗區(qū)不同種植模式的白木香苗高和地徑生長出現(xiàn)了差異性。種植模式三的地徑生長速率顯著高于種植模式二（圖2-B）；種植模式三和種植模式一從2022 年7 月后，苗高生長速率顯著高于種植模式二（圖2-A）。

圖2 Q 試驗區(qū)不同種植模式對白木香幼林苗木苗高和地徑生長的影響Fig. 2 Effects of Different Planting Patterns on Growth of Height and Ground Diameter of Aquilaria sinensis Young Forest Nursery Stock in Q Test Area

3.2.2 不同種植模式對白木香幼林苗木樹冠生長的影響

由表2 可知，Q 試驗區(qū)不同種植模式對白木香幼林苗木樹冠生長的影響不同。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2022 年3月份后，種植模式三的白木香幼林苗木冠幅大于種植模式一，但差異不顯著，尚未達(dá)到顯著差異水平；種植模式二的白木香幼林苗木冠幅一直低于種植模式一和種植模式三，并達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。隨著時間的增加，種植模式三的白木香幼林冠始終大于其他3 種模式。到2022 年9 月，其模式三有的幼林植株冠幅達(dá)到了80.80cm×76.00cm。

表2 Q 試驗區(qū)不同種植模式對白木香幼林苗木樹冠生長的影響Tab.2 Effects of Different Planting Patterns on Canopy Growth of Aquilaria sinensis Young Forest Nursery Stock in Q Test Area

3.3 C 試驗區(qū)白木香幼林苗木生長狀況分析

3.3.1 不同種植模式對白木香幼林苗木苗高和地徑生長的影響

根據(jù)C 試驗區(qū)白木香幼林苗木苗高和地徑生長調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。結(jié)果顯示，C 試驗區(qū)不同種植模式白木香幼林苗木地徑生長變化程度不同，差異性并不顯著，但2022 年7 月份后，種植模式一的白木香地徑生長速度明顯低于種植模式三。5 次調(diào)查結(jié)果顯示，C 試驗區(qū)種植模式三和種植模式二的白木香幼林苗木地徑均沒有顯著差異（圖3-B），但幼林苗木苗高表現(xiàn)出顯著性差異。2022 年5 月到7 月，種植模式三的白木香幼林苗木苗高生長速度突增，苗高從79.2cm 突增到101.6cm。因此種植模式三的苗高生長顯著高于其他種植模式（圖3-A）。

圖3 C 試驗區(qū)不同種植模式對白木香幼林苗木苗高和地徑生長的影響Fig.3 Effects of Different Planting Patterns on Height and Ground Diameter Growth of Aquilaria sinensiss Young Forest Nursery Stock in C Test Area

3.3.2 不同種植模式對白木香幼林苗木樹冠生長的影響

由表3 可知，C 試驗區(qū)種植模式三和種植模式二的白木香幼林苗木冠幅生長差異不顯著。2022 年5 月之前，種植模式一的白木香幼林苗木冠幅比較小，顯著低于種植模式三和種植模式二。但2022 年5 月后，3 種模式苗木冠幅差異并未達(dá)到顯著性。表3 顯示，種植模式四從2022 年3 月后白木香冠幅一直處于最小狀態(tài)。

表3 C 試驗區(qū)不同種植模式對白木香幼林苗木樹冠生長的影響Tab.3 Effects of Different Planting Patterns on Canopy Growth of Aquilaria sinensis Young Forest Nursery Stock in C Test Area

3.4 不同試驗區(qū)白木香幼林苗木生長狀況

3.4.1 不同試驗區(qū)對白木香幼林苗木苗高和地徑生長的影響

由圖4 可知，白木香在不同試驗區(qū)均可正常生長，但幼林苗木苗高和地徑生長均表現(xiàn)出不同的顯著性差異（圖5）。調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，T 試驗區(qū)與Q 試驗區(qū)白木香幼林苗木苗高基本保持一致生長量，二者苗高相差很小。但C 試驗區(qū)從2022 年5 月，幼林苗高明顯小于（P＜0.05）T 試驗區(qū)和Q 試驗區(qū)的幼林苗高。3 個試驗區(qū)白木香幼林苗木地徑方差分析結(jié)果顯示，2022 年5 月前，T 試驗區(qū)與Q 試驗區(qū)白木香幼林苗木地徑相差較小。2022 年5 月后，T 試驗區(qū)與Q 試驗區(qū)白木香幼林苗木地徑出現(xiàn)一定差距，但差異不顯著，尚未達(dá)到顯著性（P＞0.05）。而C 試驗區(qū)從2022 年5 月開始，幼林苗木地徑一直顯著性（P＜0.05）小于T 試驗區(qū)和Q 試驗區(qū)。

圖4 不同試驗區(qū)白木香苗木生長狀況Fig.4 Growth Status of Aquilaria sinensis Nursery Stock in Different Test Areas

圖5 不同試驗區(qū)對白木香幼林苗木苗高和地徑生長的影響Fig.5 Effects of Different Test Areas on Height and Ground Diameter Growth of Aquilaria sinensis Young Forest Nursery Stock

3.4.2 不同試驗區(qū)對白木香幼林苗木樹冠生長的影響

由表4 可知，2022 年7 月前，不同試驗區(qū)白木香幼林苗木冠幅之間差異性不顯著。從7 月開始，C試驗區(qū)幼林苗木冠幅顯著小于其他2 個試驗區(qū)幼林苗木冠幅。到2022 年9 月，C 試驗區(qū)幼林苗木冠幅為60.87cm×58.82cm，T 試驗區(qū)幼林苗木冠幅為64.82cm×60.05cm，Q 試驗區(qū)幼林苗木冠幅為66.75cm×64.77cm。T 試驗區(qū)和Q 試驗區(qū)白木香幼林苗木冠幅生長沒有顯著差異。推測可能由于T 試驗區(qū)和Q 試驗區(qū)林分郁閉度比較小且接近，幼苗需要更快側(cè)向生長，從而形成相互遮陰，保存土壤水分。C 試驗區(qū)橡膠林分郁閉度較大（為0.7），林分內(nèi)遮陰效果較高，同時雜草等競爭劇烈，白木香幼苗生長受到抑制。因此T 試驗區(qū)和Q 試驗區(qū)幼苗生長速度較C 試驗區(qū)快。

表4 不同試驗區(qū)對白木香幼林苗木樹冠生長的影響Tab.4 Effects of Different Test Areas on Crown Growth of Aquilaria sinensis Young Forest

4 結(jié)論與討論

該研究通過在不同橡膠林地進(jìn)行白木香造林試驗，結(jié)果表明白木香在郁閉度高低不等的橡膠林地內(nèi)均可以正常生長。白木香屬于橡膠林下間種，種植時間尚短，白木香幼苗自然枯死、葉片病害等現(xiàn)象只是偶有發(fā)現(xiàn)。已有關(guān)于橡膠林下間種其他植物的成功例子，如橡膠樹與小?？Х攘Ⅲw套種模式[7]，橡膠樹與五指毛桃復(fù)合種植模式[12]，位于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院儋州院區(qū)三隊基地橡膠林下種植豆科植物、種植絞股藍(lán)等藥用植物成功經(jīng)驗[13-14]。多研究表明橡膠林下間種植物是具有可行性的，因此白木香在不同郁閉度橡膠林間種植具有很高的成活機(jī)率。

通過不同郁閉度橡膠林下白木香造林，調(diào)查結(jié)果表明高郁閉度橡膠林下白木香幼苗苗高、地徑、冠幅等生長指標(biāo)比低郁閉度橡膠林下白木香幼苗生長速度慢。分析此現(xiàn)象說明，可能與白木香對光照條件的需求有一定關(guān)系。在光照對白木香幼苗影響試驗研究中，不同郁閉度對白木香幼苗生長有極顯著影響[15]，且極弱光對白木香生長非常不利[4]，但屬于自然光照條件下白木香幼苗生長比較好[16]。該研究中，初產(chǎn)期橡膠林郁閉度較大，相當(dāng)于阻擋了林下白木香生長所需要的部分光照。而同期種植和產(chǎn)前期的橡膠林，郁閉度小，使白木香曝光率高，生長所需光照得到滿足。因此屬于自然光照下的白木香生長速度比較快。這與以往白木香幼苗適當(dāng)遮光[16]，或合適的林間間隙適合白木香生長研究結(jié)果一致[17]。

經(jīng)過橡膠林下間種白木香，按照不同種植模式進(jìn)行造林，結(jié)果表明白木香在與橡膠樹同期種植或產(chǎn)前期橡膠林內(nèi)種植效果較理想。橡膠樹行間為7m的林間進(jìn)行3 行白木香造林，株行距為2m×1m 的種植模式最有利于白木香幼林苗木的苗高、地徑、冠幅的生長。分析由于該種植模式下，白木香種植密度大，幼苗時期能獲得更多光照和水分，有利于幼苗生長形成相互遮陰，減少水分蒸發(fā)，為幼苗提供更有利的生長環(huán)境。

此次在瓊中縣陽江農(nóng)場17 隊開展白木香種植試驗，采用了3 個試驗區(qū)和4 種種植模式，截止造林時間僅1a。試驗開展研究區(qū)域具有地域性，種植模式選擇有限，造林時間尚短。因此試驗研究結(jié)果具有一定局限性，還需繼續(xù)對白木香幼林苗木生長狀況進(jìn)行跟蹤取證。