江錦攀

(福建省連城邱家山國(guó)有林場(chǎng)，福建 連城 366208)

禿杉(TaiwaniacryptomerioidesHayata)為杉科(Taxodiaceae)臺(tái)灣杉屬(Taiwania)常綠喬木，別名土杉、臺(tái)灣杉，產(chǎn)于云南西部、湖北西南部和貴州東南部等地，分布范圍較狹窄。禿杉為第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)系孑遺植物，具有樹體高大、生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng)、材質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)，同等條件下其生長(zhǎng)優(yōu)于馬尾松、福建柏、柳杉、杉木，具有較好的生長(zhǎng)潛力，適宜在福建省中高海拔地區(qū)引種造林。福建省20世紀(jì)80年代開始引種栽培禿杉，并進(jìn)行了多方面的試驗(yàn)研究。筆者以邱家山國(guó)有林場(chǎng)20年生禿杉為研究對(duì)象，測(cè)定了其在上坡位、中坡位、下坡位的生長(zhǎng)指標(biāo)，分析了與生長(zhǎng)環(huán)境間的差異性和相關(guān)性，以期為優(yōu)化禿杉引種造林中的林地分配和促進(jìn)林地生物量增收提供參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省連城縣邱家山國(guó)有林場(chǎng)大洋地管護(hù)站，地處福建西部山區(qū)武夷山脈南段，地理坐標(biāo)為116°57′38″E，25°41′16″N. 該區(qū)屬中亞熱帶海洋性氣候，年平均氣溫18.8 ℃，年平均日照1 915.9 h，年平均降水量1 600 mm～2 200 mm，年無(wú)霜期282 d. 試驗(yàn)地位于35林班1大班4小班，小班面積9.48 hm2，海拔660 m～750 m，土層厚度60 cm，坡向西南，坡度20°～28°，黃紅壤，II類地。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2019年12月，在試驗(yàn)地同一坡向上將山體均分為上坡、中坡和下坡3種坡位，每坡位隨機(jī)設(shè)置3個(gè)25 m×25 m的樣地，對(duì)樣地內(nèi)禿杉進(jìn)行每株調(diào)查，包括各株的胸徑、樹高、枝下高、冠幅(分東西、南北方向)等生長(zhǎng)指標(biāo)。在3種坡位上分別隨機(jī)選取3枚禿杉葉片，用日本生產(chǎn)的SPAD-502 型葉綠素計(jì)測(cè)量SPAD值，計(jì)算其平均值。

每個(gè)樣地按S形設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)，在每個(gè)采樣點(diǎn)按分層取樣法挖取土壤剖面0 cm～20 cm，20 cm～40 cm，40 cm～60 cm的土壤樣品，測(cè)定各分層土壤含水率，并用酸度計(jì)法測(cè)定土壤pH值。每個(gè)樣地隨機(jī)設(shè)置1 m×1 m的樣方套，6個(gè)月后收集樣方套內(nèi)凋落物，用電子天平秤量每個(gè)樣方套內(nèi)凋落物的濕重和干重。

單株材積根據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)林部制定的立木材積表二元立木材積公式進(jìn)行計(jì)算：

V= 0.000 058 77D1.969 983 10H0.896 461 57.

式中：V——材積，m3；

D——胸徑，cm；

H——樹高，m.

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

運(yùn)用SPSS軟件對(duì)各測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行方差分析、Duncan多重比較和相關(guān)性分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同坡位對(duì)禿杉生長(zhǎng)因子的影響

不同坡位對(duì)禿杉生長(zhǎng)因子的影響見表 1.

由表1可知，不同坡位禿杉的胸徑、樹高、枝下高、冠幅、葉片綠色程度、單株材積存在顯著差異。下坡位禿杉平均胸徑為19.11 cm，平均樹高為11.44 m，枝下高為3.02 m，東西冠幅為3.14 m，南北冠幅為3.83 m，SPAD值為67.43，單株材積為0.179 2 m3，分別較中坡(上坡)平均胸徑提高了12.94%(22.11%)，平均樹高提高了5.15%(8.23%)，枝下高提高了5.59%(7.47%)，東西冠幅減少了6.55%(29.60%)，南北冠幅增加了14.67%(減少了6.13%)，SPAD值提高了3.15%(7.20%)，單株材積提高了33.63%(60.29%).以上數(shù)據(jù)可以看出，下坡位各生長(zhǎng)因子最好，中坡位次之，上坡位最差。由此可推斷禿杉各生長(zhǎng)因子對(duì)坡位的敏感度較高，尤其是單株材積影響較大。

表1 不同坡位對(duì)禿杉生長(zhǎng)因子的影響

3.2 不同坡位對(duì)禿杉生長(zhǎng)環(huán)境的影響

不同坡位對(duì)禿杉生長(zhǎng)環(huán)境的影響見表2.

由表2可以看出，不同坡位土壤含水率、土壤pH值存在顯著差異。下坡平均土壤含水率0 cm～20 cm為1.59%，20 cm～40 cm為1.84%，40 cm～60 cm為1.92%；分別較中坡(上坡)0 cm～20 cm的平均土壤含水率提高了5.30%(12.77%)，20 cm～40 cm的提高了0.55%(13.58%)，40 cm～60 cm的提高了0.52%(5.49%).下坡平均土壤pH值0 cm～20 cm為5.20，20 cm～40 cm為5.07，40 cm～60 cm為4.93；分別較中坡(上坡)0 cm～20 cm的平均土壤pH值提高了1.56%(2.56%)，20 cm～40 cm的提高了1.60%(3.05%)，40 cm～60 cm的提高了1.44%(2.07%).由此可知，坡位對(duì)0 cm～20 cm平均土壤含水率的影響較大。

表2 不同坡位對(duì)禿杉生長(zhǎng)環(huán)境的影響

3.3 不同坡位對(duì)林下凋落物的影響

由于水分、光照、土壤理化性質(zhì)的差異，不同坡位禿杉生長(zhǎng)狀況不同，從而影響林下凋落物的生物量。不同坡位對(duì)林下凋落物的影響見圖 1.

從圖1可知，下坡平均凋落物濕重為1 578 g，平均凋落物干重為1 321 g，平均凋落物含水率為19.53%；與中坡(上坡)相比，平均凋落物濕重提高了52.27%(70.29%)，平均凋落物干重提高了52.48%(65.04%)，平均凋落物含水率提高了0.61%(23.76%). 不同坡位凋落物生物量和凋落物含水率表現(xiàn)為下坡>中坡>上坡。

圖1 不同坡位對(duì)林下凋落物的影響

3.4 相關(guān)性分析

禿杉生長(zhǎng)指標(biāo)與生長(zhǎng)環(huán)境的相關(guān)性分析見表3.

表3 禿杉生長(zhǎng)指標(biāo)與生長(zhǎng)環(huán)境的相關(guān)性分析

由表3可知，禿杉生長(zhǎng)指標(biāo)與生長(zhǎng)環(huán)境具有一定的相關(guān)性。禿杉胸徑與0 cm～20 cm平均土壤含水率呈顯著正相關(guān)，與土壤凋落物濕重及干重呈極顯著正相關(guān)。枝下高與0 cm～20 cm平均土壤含水率、0 cm～20 cm和20 cm～40 cm的平均土壤pH值呈顯著正相關(guān)，與凋落物濕重及干重呈極顯著正相關(guān)。東西方向冠幅與土壤含水率、20 cm～40 cm土壤pH值呈極顯著負(fù)相關(guān)，與0 cm～20 cm土壤pH值呈顯著負(fù)相關(guān)。SPAD值與40 cm～60 cm平均土壤pH值相關(guān)性不顯著，與凋落物含水率呈顯著正相關(guān)，與其它因子呈極顯著正相關(guān)。單株材積與0 cm～20 cm平均土壤含水率、凋落物濕重及干重呈極顯著正相關(guān)。

4 討論與結(jié)論

坡向、坡位作為重要的立地因子，直接或間接影響樹木生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)狀況及林分發(fā)展，對(duì)植物生長(zhǎng)有著至關(guān)重要的影響。不同坡位對(duì)土壤水分、養(yǎng)分和pH影響較大，一般下坡位的水分和養(yǎng)分均較上坡位和中坡位優(yōu)越。這是因?yàn)橄缕挛煌寥赖蚵湮锏臄?shù)量和組成成分較多，攔截雨水作用較強(qiáng)，涵養(yǎng)水源能力較好。相關(guān)研究結(jié)果也表明坡位對(duì)植物生長(zhǎng)有顯著影響，造林應(yīng)選擇在山體下、中坡位。

不同坡位對(duì)禿杉生長(zhǎng)指標(biāo)具有一定的影響，各指標(biāo)總體表現(xiàn)為下坡位最好、中坡位次之、上坡位最差。尤其是平均胸徑和平均單株材積，下坡分別較中坡(上坡)提高了12.94%(22.11%)和33.63%(60.29%)，差異顯著，與陳彬?qū)?4年生禿杉、陳元品對(duì)21年生禿杉不同坡位生長(zhǎng)情況的研究結(jié)果一致。不同坡位對(duì)0 cm～20 cm平均土壤含水率、平均凋落物濕重、平均凋落物干重的影響較大，0 cm～20 cm平均土壤含水率下坡較中坡(上坡)提高了5.30%(12.77%)，平均凋落物濕重提高了52.27%(70.29%)，平均凋落物干重提高了52.48%(65.04%).凋落物既可攔截水源，又可轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥、改善土壤理化性質(zhì)，對(duì)森林植物生長(zhǎng)具有明顯促進(jìn)作用。分析不同坡位對(duì)禿杉土壤環(huán)境的影響，在一定程度上反映了下坡位水肥條件優(yōu)于中坡位和上坡位，其原因可能是中坡位和上坡位的土壤水分和凋落物由于坡度傾斜而慢慢移動(dòng)至下坡位，在下坡位累積起來(lái)。禿杉各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)總體上與土壤含水率、凋落物濕重、凋落物干重呈顯著至極顯著的相關(guān)性，用禿杉造林時(shí)要根據(jù)坡位合理搭配造林樹種，做好經(jīng)營(yíng)管理，促進(jìn)生長(zhǎng)量的優(yōu)化發(fā)展。