劉國(guó)昌
(福建省大田桃源國(guó)有林場(chǎng),福建 大田 366100)
馬尾松(PinusmassonianaLamb.)為常綠喬木,是福建省主要造林針葉樹種。耐干旱瘠薄,生長(zhǎng)較快,木材可供建筑、板料、家具、膠合板、造紙和木纖維工業(yè)用材,經(jīng)防腐后可作枕木、礦柱等;樹干可供采割松脂,為我國(guó)松脂生產(chǎn)的主要資源,樹干及根部可培養(yǎng)茯苓[1]。長(zhǎng)期以來(lái),人們對(duì)針闊混交林特別是珍貴闊葉樹所具有的功能與作用認(rèn)識(shí)不足,盲目追求經(jīng)濟(jì)效益,過(guò)多營(yíng)造馬尾松純林,造成林分針葉化日趨嚴(yán)重。馬尾松純林樹種單一,林分穩(wěn)定性、抗逆性較差,生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱,水土流失嚴(yán)重,有害生物猖獗,林分生物多樣性銳減。為了維護(hù)林地的可持續(xù)經(jīng)營(yíng),維護(hù)生物多樣性,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,滿足人類多樣性的需求。人們開(kāi)始營(yíng)造針闊混交林和闊葉林,但由于技術(shù)上的原因,進(jìn)展始終緩慢。目前在福建主要還是以營(yíng)造杉木、馬尾松純林為主。為此,本研究選取楓香(Liquidambarformosana)、香樟(Cinnamomumcamphora(L.) Pres)、紅楠(MachilusthunbergiiSieb.et Zucc.)、閩楠(Phoebebournei(Hemsl.) Yang)4種珍貴闊葉樹[2]與馬尾松進(jìn)行混交造林試驗(yàn),旨在探索珍貴闊葉樹與馬尾松的混交效益,為科學(xué)選擇針闊混交造林提供參考。
試驗(yàn)地位于福建省大田桃源國(guó)有林場(chǎng)土坑工區(qū)120林班02大班030小班,地處戴云山脈西側(cè)閩中低山丘陵地帶,東經(jīng)117°36′50″—117°37′06″、北緯25°46′17″—25°46′26″。氣候?qū)僦衼啛釒Т箨懶约婧Q笮约撅L(fēng)氣候,溫暖濕潤(rùn),年均氣溫15.3~19.6 ℃,年均降水量1491.2~1809.6 mm,年無(wú)霜期255~275 d。試驗(yàn)地海拔620~727 m,土壤為山地黃紅壤,肥力中等,屬Ⅱ類立地級(jí)。造林地前茬為杉木林。
試驗(yàn)苗木均為1年生苗,馬尾松為切根苗,香樟、楓香為裸根苗,閩楠、紅楠為容器苗。馬尾松地徑0.35 cm、苗高25 cm,香樟地徑1.0 cm、苗高90 cm,閩楠地徑0.3 cm、苗高25 cm,紅楠地徑0.3 cm、苗高15 cm,楓香地徑0.7 cm、苗高80 cm。
試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理,分別為:馬尾松×楓香、馬尾松×香樟、馬尾松×紅楠、馬尾松×閩楠,3次重復(fù),共12塊試驗(yàn)小區(qū)。其相對(duì)位置見(jiàn)圖1。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積600 m2,區(qū)組間以2行福建柏為標(biāo)志行隔開(kāi),同一區(qū)組的海拔高度、土壤肥力、坡位和坡向等基本相同。馬尾松與珍貴闊葉樹的混交比例為1∶1,行狀混交,株行距為1.8 m×1.8 m。
試驗(yàn)地于2011年采伐后,10月開(kāi)始劈草、煉山、清雜、整地、挖明穴,穴規(guī)格50 cm×30 cm×30 cm,回表土。2012年2月按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)完成各樹種的種植,初植密度3090株·hm-2。2012年全鋤2次,2013年全鋤2次,2014年全鋤1次,2015年全劈1次,2016年化學(xué)除草1次,2017年割灌除草、修枝、施肥?,F(xiàn)所有林分已郁閉。
圖1 各重復(fù)的相對(duì)位置示意圖
2017年9月對(duì)試驗(yàn)地每塊小區(qū)進(jìn)行每木調(diào)查,包括胸徑、樹高和保存率等,計(jì)算胸徑、樹高的平均值,并利用DPS專業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)胸徑、樹高和林分蓄積等試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、LSD多重比較分析。林木單株材積分別按以下公式計(jì)算:馬尾松:V馬=0.0000942941D1.832223553H0.8197255549,楓香、香樟、紅楠、閩楠:V闊=0.000052764291D1.8821611H1.0093166。
6年生時(shí)調(diào)查結(jié)果(表1)可以看出,4種針闊混交林中,不同珍貴闊葉樹的生長(zhǎng)存在明顯差異,楓香生長(zhǎng)最快,6年生的平均胸徑為4.6 cm,平均樹高為4.0 m;香樟的生長(zhǎng)次之,平均胸徑為3.7cm,平均樹高為3.5 m;閩楠、紅楠生長(zhǎng)較慢。這可能與本試驗(yàn)的針闊混交比例為1∶1有關(guān),此混交方式下不適合閩楠與紅楠的生長(zhǎng),應(yīng)減少楠木的混交比例,楠木所占比例應(yīng)為25%~40%為宜;此外,楠木對(duì)立地條件要求較高,人工栽培應(yīng)選擇土層深厚、肥沃、濕潤(rùn)且排水良好的山地陰坡、半陰坡中下部或凹部、谷地的Ⅰ、Ⅱ類立地為造林地,本試驗(yàn)造林地的土層腐質(zhì)層一般,肥力中等,屬Ⅱ類立地級(jí),對(duì)楠木的生長(zhǎng)不利。從保存率上看,珍貴闊葉樹保存率從高到低依次為楓香>閩楠>紅楠>香樟,香樟的保存率低可能與其幼樹易受林業(yè)有害生物危害有關(guān),本試驗(yàn)閩楠與紅楠采用1年生的容器苗,苗木偏小,還未充分木質(zhì)化,影響其成活率,采用2年生的容器苗,可以提高造林成活率。從目前的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,不同珍貴闊葉樹的林分生長(zhǎng)表現(xiàn)為楓香>香樟>閩楠>紅楠,這可能與不同珍貴闊葉樹自身的生物學(xué)特性和生態(tài)學(xué)特性有關(guān)[11]。
表1 6年生不同針闊混交林中各樹種生長(zhǎng)情況
經(jīng)方差分析[12-15]結(jié)果表明,不同珍貴闊葉樹的胸徑生長(zhǎng)存在極顯著差異(F=24.048>F0.01(3,6)=9.78);由不同珍貴闊葉樹胸徑LSD法多重比較[14](表2)可以看出,楓香與閩楠、紅楠的胸徑生長(zhǎng)差異達(dá)極顯著水平,香樟與紅楠差異極顯著,香樟與閩楠差異不顯著,而楓香與香樟的差異不顯著,閩楠與紅楠的差異也不顯著。
方差分析結(jié)果表明,不同珍貴闊葉樹的樹高生長(zhǎng)達(dá)到極顯著差異水平(F=39.247>F0.01(3,9)=9.78);多重比較(表3)可以看出,楓香與閩楠、紅楠的樹高差異達(dá)極顯著水平,香樟、閩楠與紅楠差異也達(dá)極顯著水平,香樟與閩楠的差異顯著。
表2 不同珍貴闊葉樹胸徑LSD法多重比較
*:下三角為均值差;上三角為顯著水平;下同。
表3 不同珍貴闊葉樹樹高LSD法多重比較
3.4.1 不同珍貴闊葉樹林分蓄積量比較 由表4可見(jiàn),在不同針闊混交林中,珍貴闊葉樹林分蓄積量從高到低依次為楓香>香樟>閩楠>紅楠;方差分析表明,珍貴闊葉樹林分蓄積量差異達(dá)到極顯著水平(F=9.866>F0.01(3,6)=9.78);多重比較結(jié)果(表5)可以看出,楓香與閩楠、紅楠差異達(dá)極顯著水平,楓香與香樟差異達(dá)顯著水平,而香樟與閩楠、紅楠的差異不顯著。由此可見(jiàn),4種珍貴闊葉樹與馬尾松混交,楓香和香樟長(zhǎng)勢(shì)較好,閩楠和紅楠長(zhǎng)勢(shì)較差,這可能與楓香和香樟較為速生有關(guān);而且混交比例均為1∶1,可能對(duì)閩楠、紅楠的生長(zhǎng)不利。本試驗(yàn)的研究結(jié)果和之前的研究結(jié)論基本一致[4-10]。
3.4.2 不同針闊混交林的馬尾松林分蓄積量比較 由表4可知,在不同針闊混交林中,馬尾松蓄積量從大到小依次為馬尾松×閩楠>馬尾松×紅楠>馬尾松×香樟>馬尾松×楓香;方差分析結(jié)果表明,差異達(dá)到極顯著水平(F=10.180>F0.01(3,6)=9.78);由多重比較結(jié)果(表6)表明,馬尾松×閩楠與馬尾松×香樟、馬尾松×楓香的馬尾松林分蓄積量差異達(dá)極顯著水平,而馬尾松×紅楠與馬尾松×閩楠、馬尾松×香樟、馬尾松×楓香的差異不顯著。由此可以看出,在4種針闊混交林中,不同珍貴闊葉樹對(duì)馬尾松生長(zhǎng)的影響有所不同,馬尾松×閩楠和馬尾松×紅楠混交林中的馬尾松生長(zhǎng)較好,馬尾松×香樟和馬尾松×楓香生長(zhǎng)較差,這與楓香、香樟幼林生長(zhǎng)較快,郁閉后林木競(jìng)爭(zhēng)較為劇烈,馬尾松生長(zhǎng)受到抑制有關(guān)。這也與之前的一些研究結(jié)果一致[4-10]。
表4 不同針闊混交林各樹種林分蓄積量比較
表5 不同珍貴闊葉樹林分蓄積量LSD法多重比較
3.4.3 不同混交林的總林分蓄積量比較 由表4可知,4種針闊混交林中,馬尾松×閩楠林分總蓄積量最大,達(dá)21.0 m3·hm-2;其次為馬尾松×楓香、馬尾松×紅楠;馬尾松×香樟林分總蓄積量最小,為17.1 m3·hm-2;方差分析表明,林分總蓄積量間沒(méi)有顯著差異(F=2.2150 表6 不同針闊混交林的馬尾松林分蓄積量LSD法多重比較 1)4種珍貴闊葉樹種(楓香、香樟、閩楠、紅楠)分別與馬尾松1∶1行狀混交造林試驗(yàn),6年生時(shí)調(diào)查結(jié)果表明:不同珍貴闊葉樹的平均胸徑、平均樹高及林分蓄積量存在極顯著差異,林分生長(zhǎng)表現(xiàn)為楓香>香樟>閩楠>紅楠,這可能與不同珍貴闊葉樹自身的生物學(xué)特性和生態(tài)學(xué)特性有關(guān)。本試驗(yàn)條件下,閩楠和紅楠的生長(zhǎng)較差,這可能與本試驗(yàn)的針闊混交比例為1∶1有關(guān),此混交比例不適合楠木的生長(zhǎng),楠木所占比例應(yīng)調(diào)整為25%~40%;本試驗(yàn)造林地肥力中等,屬Ⅱ類立地級(jí),對(duì)楠木的生長(zhǎng)也不利,楠木對(duì)立地條件要求較高,人工栽培應(yīng)選擇土層深厚、肥沃、濕潤(rùn)且排水良好的山地陰坡、半陰坡中下部或凹部、谷地的Ⅰ、Ⅱ類立地造林地;閩楠和紅楠采用的苗木偏小,還未充分木質(zhì)化,也影響其成活率,應(yīng)采用2年生的容器苗,可以提高造林成活率。 2) 不同針闊混交林中的馬尾松林分蓄積量存在極顯著差異。馬尾松×閩楠混交林中的馬尾松林分蓄積量最大,其余依次為馬尾松×楓香、馬尾松×紅楠、馬尾松×香樟。這與楓香、香樟幼林生長(zhǎng)較快,郁閉后林木競(jìng)爭(zhēng)較為劇烈,馬尾松生長(zhǎng)受到抑制有關(guān)。 3)不同混交模式的總林分蓄積量生長(zhǎng)從高到低依次為馬尾松×閩楠>馬尾松×楓香>馬尾松×紅楠>馬尾松×香樟,但其四者之間不存在顯著差異。 4)不同珍貴闊葉樹與馬尾松混交時(shí),采用合理的混交方式非常重要,林分郁閉后,及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拈g伐、修枝等措施來(lái)調(diào)節(jié)種間矛盾,降低其競(jìng)爭(zhēng)力,以促進(jìn)馬尾松生長(zhǎng),提高林分生產(chǎn)力。本試驗(yàn)選用4種珍貴闊葉樹與馬尾松混交造林,其混交比例、株行距、混交方式一樣,且4種針闊混交林目前還處于幼齡林階段,因此其生長(zhǎng)效果還很難下定論,還需進(jìn)一步觀察研究。4 小結(jié)與討論