林鐘洪
(福建省清流縣林業(yè)局,福建清流365300)
28a生馬尾松、馬褂木混交林生長特性分析*
林鐘洪
(福建省清流縣林業(yè)局,福建清流365300)
分析28a生馬尾松、馬褂木混交林生長過程。結(jié)果表明:馬尾松樹干比例比馬褂木大20%,生物量比馬褂木的多1.5%,馬尾松細(xì)根較少,主根發(fā)達(dá)、分布較深,馬褂木根多,中細(xì)根密集,地下空間利用率高;馬尾松和馬褂木胸徑最大連年生長量出現(xiàn)的年齡分別是第8a和第10a,兩樹種胸徑生長存在著競爭,要進(jìn)行合理的密度管理;在25a時,胸徑和樹高生長達(dá)到最大值,但材積的生長量沒達(dá)到最大值,林分還有生長潛力。馬尾松樹高、胸徑、材積顯著大于馬褂木的樹高、胸徑、材積。
馬尾松;馬褂木;混交林;生長過程
試驗(yàn)地位于福建省清流縣莊前國有林場經(jīng)營區(qū)內(nèi)大排工區(qū),003林班09大班040小班,面積4hm2,東南坡向、坡度26°左右,東經(jīng)117°0′,北緯26°14′,地處閩西山區(qū)、武夷山脈中段,地貌類型以中山為主,海拔380~580m,氣候溫和濕潤,年均氣溫18.1℃,一月份平均氣溫7.2℃,七月份平均氣溫27.3℃,極端高溫39.3℃,極端低溫-7.8℃,平均霜期62.5d,偶有降雪,年均降雨量1752.6mm。林地土壤以紅壤土為主,腐殖質(zhì)層中等,土層中厚,屬于Ⅱ類地。
試驗(yàn)材料來源福建省清流縣嵩口鎮(zhèn)立新村苗圃。1988年造林,初植密度3000株·hm-2,馬尾松、馬褂木3:1行間混交,經(jīng)過2次撫育間伐。2016年調(diào)查,馬尾松平均胸徑18.6cm,林分密度900株·hm-2,馬褂木平均胸徑17.6cm,林分密度375株·hm-2,林分郁閉度0.8。林下有較多的植被,蓋度達(dá)90%以上。
在該混交林的典型地段設(shè)置20m×20m標(biāo)準(zhǔn)地4塊,對標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行每木調(diào)查。采用平均標(biāo)準(zhǔn)木法測定生物量,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林木的平均胸徑,每塊標(biāo)準(zhǔn)地分別選擇馬尾松、馬褂木各1株標(biāo)準(zhǔn)木,將標(biāo)準(zhǔn)木伐倒后,地上部分采用分層切割法,分別測定皮、干和枝葉的鮮重,同時截取圓盤作樹干解析,地下部分根系采用全挖法分根兜、大根(>4cm)、中根(2~4cm)和小根(<2cm)測定鮮重。
采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件spass17.0進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析。
3.1 生物量構(gòu)件和根系生物量分布
由表1看出,馬尾松和馬褂木樹干生物量分別占全樹生物量的69.98%和59.17%,說明樹干是生物量積累的主要器官。馬尾松樹干積累的比例比馬褂木大,積累的生物量也比馬褂木的多;馬褂木的枝葉和樹根生物量積累量和占全樹的比率均比馬尾松的高,為13.1%和15.5%,表明馬褂木處于馬尾松下層,為爭奪生存空間和營養(yǎng)物質(zhì),需要擴(kuò)大枝葉和樹根這些同化器官來獲取較多的環(huán)境資源,因此枝葉和樹根分配比例大于馬尾松。
表1 馬尾松、馬褂木生物量構(gòu)件分布及所占比例
對馬尾松和馬褂木的根兜、大根、中根、小根占全根的比例進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果如表2。馬尾松根部占全株生物量的比例相對于馬褂木偏小,說明單位根部生物量養(yǎng)分利用率差異很大。馬尾松小根生物量占全根生物量的比例也比馬褂木明顯偏小,根兜占全根生物量的比率比馬褂木的小,而大根和中根的比率比馬褂木的大,馬尾松是深根性樹種,所以大根中根的比率較馬褂木的高,因而混交能提高林木對地下空間的利用率。
表2 馬尾松、馬褂木根系生物量分配 單位:%
從以上分析看出,馬褂木根的分布比馬尾松淺;而小根所占的比例明顯比馬尾松的高。在空間的利用上,兩者有明顯的互補(bǔ)優(yōu)勢,特別是由于馬尾松細(xì)根較少,主根發(fā)達(dá)、分布較深,而馬褂木的根多,中細(xì)根密集。由此看出,馬褂木是馬尾松較好的混交樹種,兩者混交可以較好的利用地上和地下空間。
3.2 馬尾松、馬褂木混交林生長過程分析
3.2.1 馬褂木與馬尾松生長情況
表3 馬褂木與馬尾松生長情況
馬褂木與馬尾松標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查結(jié)果(見表3),以成對樣本進(jìn)行T檢驗(yàn),馬褂木與馬尾松在樹高、胸徑和材積方面均達(dá)到顯著差異,即馬尾松樹高、胸徑、材積顯著大于馬褂木。
3.2.2 馬尾松、馬褂木混交林樹高生長過程分析
馬尾松在整個生長過程中樹高連年生長量、平均生長量始終大于馬褂木,出現(xiàn)峰值的時間也比較早,最大值出現(xiàn)在第8a,平均生長量最大值出現(xiàn)在17a,此時連年生長量和平均生長量曲線相交,從第7a到17a樹高連年生長量超過了1m,這是馬尾松樹高生長的旺盛時期;馬褂木連年生長量最大值出現(xiàn)在第10a,平均生長量最大值出現(xiàn)在21a,從第9a到21a樹高連年生長量超過了1m,這是馬褂木樹高生長的旺盛時期。因?yàn)轳R尾松屬于陽性樹種,在前期生長較快,而馬褂木較耐陰,前期生長較慢,在第8a時,馬尾松的樹高達(dá)到了7.1m,馬褂木的樹高只有4.78m;從整個生長過程看,馬褂木樹高的生長在4a后始終低于馬尾松,不會影響馬尾松的生長,而馬褂木本身較馬尾松生長較慢,又比較耐陰,能夠在馬尾松的林冠下正常生長(圖1、2)。
圖1 馬褂木和馬尾松樹高生長過程
圖2 馬尾松、馬褂木樹高平均、連年生長量
3.2.3 馬尾松、馬褂木胸徑生長過程分析
馬尾松在整個生長過程中胸徑連年生長量、平均生長量始終大于馬褂木,出現(xiàn)峰值的時間也比較早,馬尾松胸徑連年生長量最大值出現(xiàn)在第8a,平均生長量最大值出現(xiàn)在第11a,此時連年生長量和平均生長量曲線相交,從第7a到第11a胸徑連年生長量超過了1cm,這是馬尾松胸徑生長的旺盛時期;馬褂木連年生長量最大值出現(xiàn)在第9a,平均生長量最大值出現(xiàn)在第15a,此時連年生長量和平均生長量曲線相交,從第8a到14a胸徑連年生長量超過了1cm,這是馬褂木胸徑生長的旺盛時期。從第9a馬褂木與馬尾松胸徑生長差距開始變小,與馬尾松生長空間競爭加劇,要進(jìn)行合理的密度管理,進(jìn)行撫育間伐,使兩樹種之間的競爭強(qiáng)度減小,促進(jìn)林分的生長(圖3、4)。
圖3 馬尾松馬褂木胸徑生長過程
圖4 馬尾松馬褂木胸徑平均、連年生長量
3.2.4 馬尾松、馬褂木材積生長過程分析
馬尾松在整個生長過程中材積生長量始終大于馬褂木,從整個生長過程看馬尾松和馬褂木的材積連年生長量隨著年齡的增長而增長,在25a時,雖然胸徑和樹高生長已經(jīng)達(dá)到了最大值,但材積的生長量沒達(dá)到最大值,說明該林分沒達(dá)到數(shù)量成熟齡(圖5、6)。
圖5 馬尾松馬褂木材積生長過程
圖6 馬尾松、馬褂木材積平均、連年生長量
1)營造馬尾松、馬褂木混交林,在一般的經(jīng)營條件下,馬尾松平均胸徑達(dá)18.6cm,馬褂木平均胸徑17.6cm,林分密。馬尾松樹干積累的比例比馬褂木大,積累的生物量也比馬褂木的多;馬尾松小根較少,扎很深,而馬褂木根多,中細(xì)根密集,地下空間利用率較高。
2)馬褂木與馬尾松在樹高、胸徑和材積方面均達(dá)到顯著差異,未達(dá)到極顯著差異,即馬尾松樹高、胸徑、材積顯著大于馬褂木。
3)馬尾松、馬褂木混交林生長過程研究表明:馬尾松胸徑、樹高在8a生前為速生期,材積在前17a為速生期,持續(xù)時間較短,前期速生。馬褂木胸徑、樹高在10a生前為速生期,材積在前21a為速生期。
4)馬尾松屬于陽性樹種,在前期生長較快,馬尾松樹高生長較馬褂木快;馬尾松和馬褂木胸徑最大連年生長量出現(xiàn)的年齡分別是第8a和第10a,說明兩樹種胸徑生長存在著競爭,要進(jìn)行合理的密度管理;在25a時,雖然胸徑和樹高生長已經(jīng)達(dá)到了最大值,但材積的生長量沒達(dá)到最大值,說明該林分沒達(dá)到數(shù)量成熟齡,林分還有生長潛力。
5)營造馬尾松、馬褂木混交林,能改善林分的光照、溫度和濕度等。能降低并穩(wěn)定氣溫和地溫、提高林內(nèi)相對濕度,為林木生長創(chuàng)造一個好的環(huán)境?;旖涣挚葜β淙~多,成分復(fù)雜,根系發(fā)達(dá),即促進(jìn)微生物活動,提高土壤酶活性,又加速有機(jī)物的分解,從而改善土壤性狀,提高肥力[9]。
[1]吳承禎,洪偉.杉木數(shù)量經(jīng)營學(xué)引論[M].北京:中國林業(yè)出版社,2000.
[2]周至春,黃光霖,等.馬尾松不同種源對環(huán)境的反應(yīng)函數(shù)和優(yōu)良種源的合理布局[J].林業(yè)科學(xué)研究,1999,12(3):229-236.
[3]余孟楊,馬尾松木荷混交林生長過程分析[J].林業(yè)勘察設(shè)計(jì),2010(1):27-30.
[4]黃政.馬尾松火力楠混交林生物量及水源特征研究[J].防護(hù)林科技.2004(1):6-8.
[5]安徽農(nóng)學(xué)院林學(xué)系.馬尾松[M].北京:中國林業(yè)出版社,1982.
[6]程喜堂,王海燕.壺關(guān)縣混交林營造模式探討[J].山西林業(yè),2004(1):20-21.
[7]陳德旺.杉木火力楠混交林生產(chǎn)力與改土效果研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2004,5(2):151-154.
[8]陳存及,陳秋法.闊葉樹栽培[M].北京:中國林業(yè)出版社,2000:416-419.
[9]錢國欽.楓香杉木混交林生產(chǎn)力及生態(tài)特性[J].浙江林學(xué)院學(xué)報,2000,17(3):289-293.
責(zé)任編輯/丁 珌
S725.2
A
1003-4382(2017)04-0031-04
2017-03-28
2017-04-25
林鐘洪(1965-),福建清流人,工程師,從事森林培育研究。