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        不同栽培模式對(duì)尾巨桉大徑材生長的影響及經(jīng)濟(jì)效益分析

        2020-10-10 03:08:12李天會(huì)張維耀彭彥陳少雄
        桉樹科技 2020年3期
        關(guān)鍵詞:植物生長

        李天會(huì),張維耀,彭彥,陳少雄

        (國家林業(yè)和草原局桉樹研究開發(fā)中心,廣東 湛江524022)

        根據(jù)第9次全國資源清查結(jié)果,桉樹(Eucalyptus)人工林面積是 546.74萬公頃,占全國森林面積3.04%,蓄積2.16億立方米,蓄積比率是1.26%[1]。目前桉樹林多數(shù)為生產(chǎn)紙漿材的原料林,且同一無性系或同品種的純林比較多,純林的風(fēng)險(xiǎn)較大[2],如遇病蟲害或極端天氣,將遭受毀滅性打擊,損失巨大。因此,市場需要更新技術(shù)和栽培新模式,以獲得更多經(jīng)濟(jì)效益。本研究以長周期經(jīng)營的尾巨桉(E. urophylla×E. grandis)大徑材林和以短周期經(jīng)營的林下經(jīng)濟(jì)植物如小粒咖啡(Coffea arabica)、卡亞(Cnidoscolus aconitifolius)等結(jié)合進(jìn)行復(fù)合經(jīng)營,長短結(jié)合,以短養(yǎng)長,以實(shí)現(xiàn)森林的立體生態(tài)模式,形成喬、灌、草相結(jié)合的立體景觀林,合理兼顧經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地位置

        試驗(yàn)地位于廣東省湛江市南方國家級(jí)種苗示范基地(21°30′N,111°38′E),北熱帶濕潤大區(qū)雷瓊區(qū)北緣,屬于海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫23.1℃,極端低溫1.4 ~ 3.6℃,極端最高溫38.1℃,全年降雨量為1 567 mm,5—9月為雨季,其降雨量占全年的 85.5%,年相對(duì)濕度80.4%,地貌沿著縱線中央高,東西兩邊低,地形多為臺(tái)地,相對(duì)高度一般不超過10 m。成土母質(zhì)北部為砂頁巖,中部為淺海沉積物,南部為玄武巖。土壤類型主要有淺海沉積物磚紅壤和玄武巖磚紅壤,其次為砂頁巖紅壤、花崗巖磚紅壤,有機(jī)質(zhì)含量1%以上,pH值4.5 ~ 5.3。

        1.2 選擇林地

        林地為2008年5月營造的9 a生尾巨桉大徑材試驗(yàn)林。林分初植密度為1 650 株·hm-2,以培育大徑級(jí)的桉樹材為目標(biāo)。其間進(jìn)行間伐2次,去弱、小、病、彎的植株,留大、壯、直、圓滿的植株[3],試驗(yàn)期間經(jīng)歷多次臺(tái)風(fēng)的損壞。目前保留密度為300 ~375 株·hm-2,即各行保留株數(shù)有差異。尾巨桉9 a生時(shí),平均樹高20.29 m,平均胸徑20.75 cm,郁閉度為0.3 ~ 0.5。

        1.3 試驗(yàn)地準(zhǔn)備

        1.3.1 清理林地

        試驗(yàn)前清除桉樹株行距間所有雜灌,將雜物集中歸堆于林地邊緣堆腐,揀盡石頭。

        1.3.2 起壟

        在尾巨桉樹行間起壟。壟高25 cm,壟頂保持平整,寬1.5 m,并用2張寬1.2 m的白色地膜覆蓋防止雜草生長,開排水溝,以利排水和保持土壤濕度。

        1.4 培育技術(shù)

        1.4.1 基肥

        用拖拉機(jī)在壟地兩側(cè)開溝,溝深40 ~ 60 cm.。溝內(nèi)施基肥,氮磷鉀總養(yǎng)分24%,NPK含量為6-12-6,施肥量為1 500 kg·hm-2,施好后覆土。

        1.4.2 追肥

        種植后,每4個(gè)月用復(fù)合肥追肥一次,氮磷鉀總養(yǎng)分29%,其中NPK含量為15-5-9、有機(jī)質(zhì)為15%。

        1.4.3 灌溉

        試驗(yàn)地安裝了滴灌系統(tǒng),根據(jù)試驗(yàn)地面積大小以及試驗(yàn)的需要,安裝了縱向主水管和橫向水管。

        1.5 試驗(yàn)方法

        試驗(yàn)共設(shè)置7種栽培模式(表1)。除對(duì)照外,6種不同的林下經(jīng)濟(jì)植物與均種植于尾巨桉行間。尾巨桉的平均株行距為6.3 m × 5.3 m,林下經(jīng)濟(jì)植物的株行距依據(jù)樹種不同而定。分別于2019年4月和2020年1月對(duì)林下經(jīng)濟(jì)植物進(jìn)行調(diào)查。

        表1 7種栽培模式株行距

        1.6 數(shù)據(jù)處理

        采用EXCEL統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并用SPSS 22.0對(duì)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。材積計(jì)算公式[4]為:V=0.000 079 541 813 ×D1.9430935×H0.73965335

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同模式林下經(jīng)濟(jì)植物的生長情況

        因尾巨桉大徑材的遮蔭度僅為0.3 ~ 0.5,影響了草珊瑚的生長,導(dǎo)致其生長較差。除模式1外,其他5種經(jīng)濟(jì)植物均較適應(yīng)尾巨桉林下生長(表2)。

        2.2 尾巨桉大徑材生長情況

        由表3可知:模式2尾巨桉的平均胸徑、平均樹高、平均單株材積為最大,比對(duì)照分別高出4.62 cm、1.25 m和0.18 m3。模式3的尾巨桉平均胸徑、平均樹高和平均單株材積均排第 2。平均胸徑、平均樹高和平均單株材積分別以模式4、模式6和模式7為最低??傮w而言,平均胸徑的大小排序?yàn)椋耗J?>模式3>模式6>模式5>模式1>模式7>模式4;平均樹高為:模式2>模式3>模式5>模式1>模式7>模式4>模式6;平均單株材積為:模式2>模式3>模式6>模式5>模式4=模式1>模式7。

        表2 不同林下經(jīng)濟(jì)植物的生長情況

        表3 尾巨桉大徑材生長情況表

        2.3 不同模式下尾巨桉大徑材胸徑生長及變異

        由表4可知,尾巨桉純林的平均胸徑數(shù)值均排名靠后,而種植了林下植物咖啡、女貞、卡亞等模式的尾巨桉均生長較好,說明尾巨桉林下種經(jīng)濟(jì)植物可促進(jìn)其生長,其中以模式2最優(yōu)。胸徑在不同模式間存在變異,平均變異系數(shù)為8.25%,這與已有的研究結(jié)果相同[5]。

        表4 尾巨大徑材胸徑生長變異分析表

        2.4 不同模式下尾巨桉大徑材樹高生長及變異

        樹高最小值中,以對(duì)照尾巨桉純林的數(shù)值最低,而在林下種植了草珊瑚等植物的尾巨桉其樹高均高于對(duì)照,最大值出現(xiàn)在模式2(表5)。不同模式間樹高生長存在變異,平均變異系數(shù)為6.83%。通過對(duì)林下經(jīng)濟(jì)植物進(jìn)行撫育,間接促進(jìn)了尾巨桉的生長,由此說明在桉樹林下種植經(jīng)濟(jì)植物,可提高了土地使用效率。

        表5 尾巨桉大徑材高生長及變異研究

        2.5 不同模式下尾巨桉材積生長及變異研究

        由表6可知,平均材積的平均值、最小值與最大值均以對(duì)照最小,而以模式2的最大。材積生長在不同模式間存在極顯著差異,且存在較大變異,變異系數(shù)為18.61%。

        表6 尾巨桉大徑材材積生長及變異研究

        2.6 不同栽培模式成本和經(jīng)濟(jì)效益估算

        2.6.1 成本估算

        本試驗(yàn)開始前,尾巨桉大徑材林其單位面積的成本均相同,種植林下經(jīng)濟(jì)植物后,管理、撫育等費(fèi)用則因品種而異。在種植經(jīng)濟(jì)植物的模式中,以模式2所需成本最高,達(dá)48 440元·hm-2·a-1,模式1的成本最低,兩者相差達(dá)17 960元·hm-2·a-1,其余的介于 31 034 ~ 41 025 元·hm-2·a-1之間(表 7)。

        表7 不同栽培模式的成本估算 元·hm-2·a-1

        2.6.2 經(jīng)濟(jì)效益估算

        對(duì)尾巨桉效益的估算,均以與草珊瑚等樹種混交2.8 a后,單位面積的年平均出材量和該類木材的市場平均價(jià)格計(jì)算;對(duì)草珊瑚、迷迭香、香蘭葉均以單位面積的年平均生物量和各自的平均市場價(jià)格計(jì)算;由于卡亞是新引進(jìn)的品種,目前市場上沒有產(chǎn)品出售,因此采用卡亞單位面積年生物量與菠菜[6]的平均市場售價(jià)計(jì)算;采用單位面積年產(chǎn)干豆的產(chǎn)量和其平均市場價(jià)計(jì)算咖啡經(jīng)濟(jì)效益;大葉女貞主要用于綠化,用其單位面積的碳匯量和《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》[7]計(jì)算固碳價(jià)值。由表 8可知,以模式2收益最高,單位面積的效益比對(duì)照增值達(dá)4 798.40%;其次是模式6,單位面積的效益比對(duì)照增收達(dá)122.87%??傮w而言,種植林下經(jīng)濟(jì)的模式其單位面積的收益均高于對(duì)照。

        表8 不同栽培模式的經(jīng)濟(jì)效益 元·hm-2·a-1

        3 結(jié)論

        本研究結(jié)果表明,在尾巨桉林下種植經(jīng)濟(jì)植物可獲得積極和正面的相互影響效果。以模式2(尾巨桉 × 小??Х?的尾巨桉生長最好;模式3(尾巨桉× 大葉女貞)次之,模式6(尾巨桉 × 卡亞)排名第3;以模式7(對(duì)照)的尾巨桉純林生長最差。單位面積效益最好的為模式2,比對(duì)照增收4 798.40%;其次為模式6,比對(duì)照增收122.87%。

        綜上,本研究以模式2所獲得效益最好,但有待進(jìn)一步開展試驗(yàn)加以論證。模式6次之,但在本試驗(yàn)中其株行距設(shè)置過大,下步將做密植試驗(yàn),以獲得單位面積生物量最大化。如何設(shè)置合理的桉樹林分密度,才能使桉樹生長與林下經(jīng)濟(jì)植物生長共贏,將作更深入的研究,以便得出更準(zhǔn)確的結(jié)論。

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