郭家新

摘 要：該研究分析了主要環(huán)境因子對雜交馬褂木生長的影響，結(jié)果表明：雜交馬褂木的胸徑、樹高、單株材積、單位面積蓄積，在不同立地類型間均存在極顯著差異；在不同坡度區(qū)間之間，也均存在極顯著差異；土壤的腐殖質(zhì)、速效N含量與雜交馬褂木徑、高的生長呈密切正相關(guān)；土壤速效P含量與徑、高生長之間有一定相關(guān)，K含量對雜交馬褂木生長呈弱相關(guān)，沒有明顯影響；年降水量、年均溫、年≥10℃有效積溫對雜交馬褂木的胸徑、樹高生長有明顯的影響，優(yōu)越的水熱條件有利于雜交馬褂木的營養(yǎng)生長。

關(guān)鍵詞：雜交馬褂木；立地類型；坡度；方差分析；相關(guān)分析

中圖分類號 S722.5；S759.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）16-0079-04

雜交馬褂木Liriodendron chinense×tulipifera，南京林業(yè)大學(xué)葉培忠教授等以中國鵝掌楸母本，與北美鵝掌楸雜交后選育而得，雜種優(yōu)勢明顯，抗逆性與生長特性均明顯優(yōu)于親本。雜交馬褂木為落葉大喬木，高可達(dá)40m；樹皮灰色，一年生枝灰色或灰褐色，具環(huán)狀托葉痕；單葉互生，葉兩側(cè)通常各1裂，向中部凹，形似馬褂；4—5月開花，花較大，鵝黃色，花形杯狀，單生枝頂；10月果熟，果實(shí)紡錘狀[1]。蔡偉建（2011）等報道了雜交馬褂木人工林在沖積沙壤土地區(qū)的生長規(guī)律和趨勢[2]。南平市延平區(qū)上世紀(jì)90年代初引進(jìn)雜交馬褂木樹種，用于山地造林，但目前尚未見雜交馬褂木在延平區(qū)的生長規(guī)律性的相關(guān)研究報道。文中通過對福建省南平市延平區(qū)90年代營造的雜交馬褂木林分進(jìn)行調(diào)查，分析不同立地類型、坡度對雜交馬褂木生長的影響，以及年降水量、年均溫、年≥10℃有效積溫與雜交馬褂木生長的相關(guān)性，為實(shí)現(xiàn)“適地適樹”，促進(jìn)雜交馬褂木在延平區(qū)的大面積推廣奠定基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)地概況

以南平市延平區(qū)區(qū)域范圍內(nèi)營林技術(shù)條件較好的樟湖板國有林場、溪后采育場在1997年春季營造的雜交馬褂木純林為調(diào)查對象。延平區(qū)地處福建省中部偏北，閩中谷地最低處與閩江上游建溪、富屯溪、沙溪匯合處，北緯26°51′～26°52′，東經(jīng)117°50′～118°40′，年平均溫度在16.5～19.8℃，1月份平均氣溫約在7.1～10.5℃，7月份平均氣溫為28.6～29.8℃，無霜期為208～315d，年平均降水量為1 680.4～2 470.8mm，降雨集中在每年3—9月，6月最多。境內(nèi)有林地面積18.5×105 hm2，森林覆蓋率73.3%，多為紅壤。立地類型以Ⅰ、Ⅱ類地居多，約占60%；Ⅲ類地次之，約占25%；Ⅳ類地最少，約占15%。試驗(yàn)地前身為杉木純林或杉木馬尾松混交林，煉山后帶狀整地，挖明穴回表土，穴規(guī)格為50cm×40cm×30cm。1997年2—3月份雨后裸根苗造林，造林密度2 100株·hm-2，造林后連續(xù)2年松土除草、墾復(fù)施肥，2004年進(jìn)行一次間伐，主要伐除被壓木，調(diào)整郁閉度為0.6左右。

2 試驗(yàn)設(shè)計與數(shù)據(jù)分析

2.1 試驗(yàn)設(shè)計 分別選?、?、Ⅱ、Ⅲ等3種立地類型，<20°、20°～30°、>30°等3種坡度區(qū)間的雜交馬褂木純林林分，進(jìn)行調(diào)查，各立地類型、各坡度區(qū)間均調(diào)查5個林分，共調(diào)查30個林分。立地類型間、坡度間的雜交馬褂木生長比較，均采用3個處理，5次重復(fù)。

2.2 數(shù)據(jù)采集 2015年12月，將1997年雜交馬褂木林分，分別按立地類型、坡度區(qū)間進(jìn)行歸類，從各立地類型、各坡度區(qū)間林分中分別隨機(jī)抽取3個林分進(jìn)行調(diào)查。在各林分中選擇典型地段，設(shè)置20m×20m標(biāo)準(zhǔn)地。對標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的雜交馬褂木進(jìn)行每木檢尺，測定胸徑，統(tǒng)計株數(shù)，并根據(jù)平均胸徑數(shù)值，選擇平均木。伐倒平均木，在0m、0.5m、1.3m處截斷，以后按1m區(qū)分段截斷，截取圓盤做樹干解析，測定連年徑、高生長量。距離平均木1m的位置挖1個土壤剖面，采集0～40cm深度土壤，混合后作為土壤肥力分析樣本，用于腐殖質(zhì)、速效N、速效P、K含量測定。使用土壤養(yǎng)分速測儀（RN-TF3）測定土壤主要養(yǎng)分元素含量，氣象數(shù)據(jù)由南平市氣象局提供。

2.3 數(shù)據(jù)處理 根據(jù)各圓盤直徑，計算單株材積，進(jìn)而計算標(biāo)準(zhǔn)地單位面積蓄積。每公頃蓄積量計算公式為：V=V1×n×10000/400，其中，V1為平均木單株材積，n為標(biāo)準(zhǔn)地立木株數(shù)。將不同立地類型、不同坡度區(qū)間的胸徑、樹高、單株材積、單位面積蓄積量等數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行單因素方差分析和多重比較[3-4]，多重比較采用新復(fù)極差法，結(jié)果見表1。求算年降水量、年均溫、年≥10℃有效積溫，以及土壤腐殖質(zhì)、速效N、P、K含量與雜交馬褂木的經(jīng)濟(jì)性狀之間的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表2。

3 結(jié)果與分析

3.1 立地類型對雜交馬褂木生長的影響

3.1.1 立地類型對雜交馬褂木胸徑生長的影響 從表1、圖1可以看出，Ⅰ類地的雜交馬褂木平均胸徑為20.4cm，分別是超過Ⅱ類地、Ⅲ類地平均胸徑11.48%、39.73%，Ⅱ類地平均胸徑超過Ⅲ類地25.34%。方差分析結(jié)果表明，F(xiàn)=103.45>F0.01（2，10）=4.96，不同立地類型之間的雜交馬褂木胸徑差異達(dá)到統(tǒng)計學(xué)上的極顯著水平。Ⅰ類地、Ⅱ類地、Ⅲ類地之間的雜交馬褂木胸徑生長差異均達(dá)到極顯著水平。雜交馬褂木的胸徑生長對立地條件差異的反應(yīng)極其敏感。胸徑連年生長量比較結(jié)果表明，Ⅰ類地與Ⅱ類地之間在造林后3～5a期間差異明顯，此后生長速度差距有逐漸縮小的趨勢；Ⅰ類地與Ⅲ類地之間則表現(xiàn)為造林后2～9a間胸徑年生長量均差異明顯，而后才逐漸縮小差距；Ⅱ類地與Ⅲ類地之間表現(xiàn)為，造林后2～6a間胸徑年生長量差異明顯，第7年起差距逐漸縮小。由此可見，立地類型差異對雜交馬褂木胸徑的早期生長影響最大，以后隨著樹冠的擴(kuò)大、凋落物的增多，林地的本底肥力的影響被相對削弱。

3.1.2 立地類型對雜交馬褂木樹高生長的影響 從表1可知，Ⅰ類地的雜交馬褂木平均樹高為14.5m，分別超過Ⅱ類地、Ⅲ類10.69%、57.61%，Ⅱ類地超過Ⅲ類地42.39%。方差分析結(jié)果表明，F(xiàn)=59.33>F0.01（2，10）=4.96，不同立地類型之間的雜交馬褂木樹高存在極顯著差異，雜交馬褂木的樹高生長對立地條件的反應(yīng)敏感。多重比較結(jié)果表明，Ⅰ類地與Ⅱ類地之間存在顯著差異，Ⅰ類地與Ⅲ類地、Ⅱ類地與Ⅲ類地之間，均存在極顯著的差異。

樹高連年生長量比較結(jié)果表明，Ⅰ類地與Ⅱ類地之間在造林后4～5a期間樹高生長速度差異很大，而后表現(xiàn)出差距逐漸縮小趨勢；Ⅰ類地與Ⅲ類地之間則表現(xiàn)為造林后3～9a期間樹高生長速度差異很大，而后逐漸縮小，但縮小的幅度較Ⅰ類地與Ⅱ類地之間小得多；Ⅱ類地與Ⅲ類地之間在造林后4～9a期間樹高生長速度差異很大，而后同樣表現(xiàn)為差距逐漸縮?。▓D2）。

3.1.3 立地類型對雜交馬褂木單株材積生長的影響 不同立地類型下的雜交馬褂木單株材積變化范圍為0.163～0.074m3，存在較大差異，Ⅰ類地>Ⅱ類地>Ⅲ類地，其中，Ⅰ類地分別超過Ⅱ類地、Ⅲ類地23.39%、120.22%，Ⅱ類地超過Ⅲ類地78.48%。不同立地類型的單株材積方差分析結(jié)果表明，F(xiàn)=403.86>F0.01（2，10）=4.96，達(dá)到極顯著的差異水平；多重比較結(jié)果表明，Ⅰ類地、Ⅱ類地、Ⅲ類地等三者間差異均達(dá)到極顯著水平。在相同的造林密度和基本相同的林分郁閉度下，立地條件差異對單株材積的影響極其顯著。

3.1.4 立地類型對雜交馬褂木單位面積蓄積的影響 不同立地類型下的雜交馬褂木單位面積蓄積變化范圍為217.98～116.78m3·hm-2，其中，Ⅰ類地分別超過Ⅱ類地、Ⅲ類地18.08%、86.66%，Ⅱ類地超過Ⅲ類地58.08%。方差分析結(jié)果為F=644.85>F0.01（2，10）=4.96，也達(dá)到統(tǒng)計學(xué)上極顯著的差異水平。表1中多重比較結(jié)果表明，Ⅰ類地、Ⅱ類地、Ⅲ類地等三者間在單位面積蓄積上，差異均達(dá)到極顯著水平。

3.2 不同坡度對雜交馬褂木生長的影響

3.2.1 坡度對雜交馬褂木胸徑生長的影響 從表1可以看出，不同坡度區(qū)間的雜交馬褂木的平均胸徑變動范圍為15.6～19.8cm，其中<20°林地平均胸徑為19.8cm，分別超過20°～30°、>30°的平均胸徑11.48%、39.73%，20°～30°林地超過>30°林地25.34%。方差分析結(jié)果表明，F(xiàn)=72.66>F0.01（2，10）=4.96，差異達(dá)到統(tǒng)計學(xué)上極顯著水平；多重比較結(jié)果表明，<20°與20°～30°、<20°與>30°、20°～30°與>30°之間，差異均達(dá)到極顯著水平。從不同坡度區(qū)間徑連年生長量來看，<20°林地雜交馬褂木的徑生長速度，在造林后3～6a期間，與20°～30°林地間差異最為明顯，與>30°林地之間，在造林后3～8a期間差異都很明顯，而后均差距有縮小趨勢。20°～30°林地與>30°林地之間徑生長速度差異最為明顯的時間段是在造林后3～7a。

3.2.2 坡度對雜交馬褂木樹高生長的影響 從表1、圖4可以看出，不同坡度區(qū)間的雜交馬褂木的平均樹高變動范圍為10.2～14.8m，其中<20°林地平均樹高為14.8cm，分別超過20°～30°、>30°的平均樹高17.46%、45.10%，20°-30°林地超過>30°林地23.53%。方差分析結(jié)果表明，F(xiàn)=98.38>F0.01（2，10）=4.96，差異達(dá)到統(tǒng)計學(xué)上極顯著水平；多重比較結(jié)果表明，<20°與20°～30°、<20°與>30°、20°～30°與>30°之間，差異均達(dá)到極顯著水平。從不同坡度區(qū)間樹高連年生長量來看，<20°林地雜交馬褂木的樹高生長速度，與20°～30°林地之間在造林后4～6a期間，差異最為明顯；與>30°林地之間，在造林后4～8a期間差異都很明顯，而后差距有縮小趨勢。20°～30°林地與>30°林地之間在造林后3～9a期間樹高生長速度差異較大。

3.2.3 坡度對雜交馬褂木單株材積、單位面積蓄積的影響 不同坡度林地的雜交馬褂木單株材積變動范圍為0.081～0.166m3，其中，<20°林地的單株材積最大，分別超過20°～30°、>30°林地37.19%、104.94%。不同坡度區(qū)間單株材積平均值方差分析結(jié)果為F=108.49>F0.01（2，10）=4.96，不同坡度區(qū)間的雜交馬褂木單株材積上存在極顯著的差異。表1多重比較結(jié)果表明，3個坡度區(qū)間之間的雜交馬褂木的單株材積差異均達(dá)到極顯著水平。不同坡度林地的雜交馬褂木單位面積蓄積變動范圍為130.95～217.21m3·hm-2，其中，<20°林地的單位面積蓄積量最大，分別超過20°～30°、>30°林地27.73%、65.87%。不同坡度區(qū)間單位面積蓄積平均值方差分析結(jié)果為F=88.96>F0.01（2，10）=4.96，不同坡度區(qū)間的單位面積蓄積上存在極顯著的差異。表1多重比較結(jié)果表明，3個坡度區(qū)間的單位面積蓄積之間，差異均達(dá)到極顯著水平。

3.3 性狀表現(xiàn)與環(huán)境因子的相關(guān)分析

3.3.1 性狀年生長量與土壤養(yǎng)分間的相關(guān)分析 將各平均木的胸徑、樹高、單株材積，以及各林分的單位面積蓄積與土壤中的腐殖質(zhì)、速效N、速效P、K含量進(jìn)行相關(guān)分析。從表2可知，胸徑與土壤腐殖質(zhì)、速效N、速效P、K含量間的相關(guān)系數(shù)分別為0.6538、0.5657，線性相關(guān)關(guān)系明顯；與速P含量相關(guān)系數(shù)為0.4832，有一定的相關(guān)性；與K含量的相關(guān)系數(shù)為0.2450，表現(xiàn)為弱相關(guān)。樹高與土壤腐殖質(zhì)含量、速效N含量的相關(guān)系數(shù)分別為0.6971、0.6589，表現(xiàn)出密切的線性相關(guān)；與速效P含量的相關(guān)系數(shù)為0.3846，有一定的相關(guān)性；與K含量的相關(guān)系數(shù)為0.2044，呈弱相關(guān)。單株材積與腐殖質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.6785，與速效N的相關(guān)系數(shù)為0.6047，呈明顯的正向線性相關(guān)；與速效P含量的相關(guān)系數(shù)為0.4406，有一定的相關(guān)性；與K含量的相關(guān)系數(shù)為0.2313，呈弱相關(guān)。單位面積蓄積量與腐殖質(zhì)含量、速效N含量的相關(guān)系數(shù)為0.6049、0.5876，線性相關(guān)關(guān)系密切；與速效P的相關(guān)系數(shù)為0.3533，有一定的相關(guān)性；與K含量的相關(guān)系數(shù)為0.2002，呈弱線性相關(guān)。

3.3.2 性狀年生長量與氣候因子間的相關(guān)分析 將木的胸徑、樹高年生長量平均值與當(dāng)年主要?dú)夂蛞蜃舆M(jìn)行相關(guān)分析。從表2可知，雜交馬褂木胸徑年生長量與當(dāng)年的年降水量、年均溫間的相關(guān)系數(shù)分別為0.6855、0.5316，存在較密切正向線性相關(guān)，與≥10℃有效積溫的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.7082，呈密切正向線性相關(guān)。樹高年生長量與年降水量、年均溫、≥10℃有效積溫之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.5914、0.6972、0.5358，存在較密切的線正向性相關(guān)。

4 結(jié)論與討論

雜交馬褂木適應(yīng)性強(qiáng)，生長快，木材質(zhì)量好，在延平區(qū)造林整體表現(xiàn)優(yōu)良，可以作為替代杉木、馬尾松造林的重要樹種，以提高闊葉樹造林面積的比例，避免由于杉木等針葉樹種連栽引起地力衰退[5]。通過對延平區(qū)引種的雜交馬褂木林分調(diào)查，分析主要環(huán)境因子對其主要經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)的影響，對實(shí)現(xiàn)適地適樹，提高造林效果，提高林分質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，具有重要意義。

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同立地類型間、不同坡度間，雜交馬褂木的胸徑、樹高、單株材積、單位面積蓄積均存在極其顯著的差異，立地條件好、坡度小的林地，營造雜交馬褂木可以取得最佳的效果；土壤的腐殖質(zhì)、速效N含量與雜交馬褂木的徑高、單株材積、單位面積蓄積間存在密切的正相關(guān)，對雜交馬褂木的生長有極其顯著的影響；土壤速效P含量與徑高、單株材積、單位面積蓄積間存在一定的線性相關(guān)，土壤速P含量對雜交馬褂木生長有一定的影響，土壤K含量與徑高、單株材積、單位面積蓄積間呈弱相關(guān)，對雜交馬褂木生長沒有影響。年降水量、年均溫、≥10℃有效積溫對雜交馬褂木徑高生長均有著較大的影響。由此可見：

（1）雜交馬褂木在延平區(qū)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類地上均能正常生長，但以Ⅰ類地上生長表現(xiàn)最佳。雜交馬褂木雜種優(yōu)勢明顯，具有較強(qiáng)的耐瘠薄、抗旱能力，可以作為造林先鋒樹種，用于較為貧瘠的荒山荒地造林。但是，雜交馬褂木在立地條件好、土壤腐殖質(zhì)含量、速效N含量高的林地上，速生性可以得到充分體現(xiàn)。營建雜交馬褂木速生豐產(chǎn)林，應(yīng)選擇立地條件好的Ⅰ、Ⅱ類地。

（2）雜交馬褂木對坡度反應(yīng)敏感。坡度大小影響了土層厚度、土壤水肥條件。坡度大，容易因雨水沖刷、地表徑流而造成土壤營養(yǎng)成分的淋溶流失，也不利于水分的蓄存、腐殖質(zhì)的形成與保留[4-5]。坡度較大的林地，宜通過開帶反坡梯帶整地，蓄存水肥，減少水肥流失。在造林時應(yīng)施足基肥，在造林后郁閉前，應(yīng)該加強(qiáng)水肥管理。

（3）雜交馬褂木胸徑對年積溫有較高的要求。年積溫越高，胸徑生長量越大，這可能與積溫高低影響了光合作用速率和物候期有關(guān)，因此，雜交馬褂木造林，宜選擇光照充足的地塊，但在林分郁閉前，應(yīng)開竹節(jié)溝蓄存水分。

（4）營養(yǎng)元素的含量對馬褂木幼樹的生長影響極大。從不同立地類型、不同坡度區(qū)間雜交馬褂木的連年徑高生長量比較結(jié)果可以得出，在一定的造林密度下，早期由于林分尚未郁閉，林地上的凋落物少，枯枝落葉降解釋放的營養(yǎng)元素不足以滿足苗木的生長，在此期間，不同立地類型、不同坡度區(qū)間林地，其本底的營養(yǎng)元素含量、腐殖質(zhì)含量的多寡，對雜交馬褂木幼樹的生長影響極大?；诖?，立地條件較差的造林地，應(yīng)挖大穴，施足基肥，基肥以富含腐殖質(zhì)、N的農(nóng)家堆肥或有機(jī)肥為主；造林后應(yīng)加強(qiáng)水肥管理，施肥以有機(jī)肥、N肥為主，或在造林后郁閉前套種豬屎豆等綠肥植物，增加土壤中N元素含量。

（5）每年大量落葉可以將營養(yǎng)元素有效返還土壤[6-7]。雜交馬褂木屬于落葉樹種，落葉易腐爛降解，因此，通過早期撫育管理過程中補(bǔ)充土壤營養(yǎng)元素，促進(jìn)林分盡快郁閉，對保證后續(xù)的速生，具有重要意義。

本文通過不同立地類型、不同坡度雜交馬褂木林分的徑高生長、單株材積、單位面積蓄積性狀方差分析和多重比較，探討雜交馬褂木在不同立地類型、不同坡度區(qū)間的生長表現(xiàn)的差異性，并進(jìn)行了雜交馬褂木的生長表現(xiàn)與土壤主要營養(yǎng)成分含量、年降水量、年均溫等主要?dú)夂蛞蜃舆M(jìn)行相關(guān)分析，根據(jù)培育目標(biāo)，正確選擇造林地，制定合理的撫育管理技術(shù)措施提供理論依據(jù)。由于從現(xiàn)有林分中調(diào)查，各調(diào)查林分在具體的造林時間、撫育管理技術(shù)措施上可能存在一定的差異，從而影響試驗(yàn)精度。雜交馬褂木后期的生長表現(xiàn)，有待于進(jìn)一步觀察研究。

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