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        不同林齡杉木林間伐后套種閩楠對杉木生長的影響

        2020-12-28 11:47:33郭濱
        安徽農(nóng)學通報 2020年22期
        關鍵詞:增長量杉木

        郭濱

        摘 要:在杉木林的速生階段(10年生,SZ處理)和干材階段(19年生,GZ處理)林分內(nèi)分別套種閩楠,研究不同林齡杉木林間伐后套種閩楠對杉木生長的影響。結果表明,SZ處理的樹高增長量比CK1提高7.1%;GZ處理的樹高增長量比CK2提高3.7%;SZ處理的平均胸徑增長量比CK1提高8.0%;GZ處理的平均胸徑增長量比CK2提高10.9%,SZ處理與CK1的立木材積增長量間未達到顯著差異,但SZ處理的單株材積比CK1增加9.5%,GZ處理的單株材積比CK2增加14.7%。,GZ處理與CK2的立木材積增長量間達到顯著差異。速生階段和干材階段套種閩楠比較,SZ處理的樹高增長量高于GZ處理,GZ處理的平均胸徑增長量高于SZ處理,GZ處理的單株立木材積增長量高于SZ處理。因此,無論是速生階段還是干材階段的杉木林,經(jīng)間伐后套種閩楠都有利于保留杉木生長,不僅可以形成杉木閩楠復層林分,而且對保留的杉木林木有促進作用。在杉木現(xiàn)有林中改建杉木閩楠復層林分具有生產(chǎn)應用價值和長遠的生態(tài)意義。

        關鍵詞:杉木;閩楠;速生階段;干材階段;增長量

        中圖分類號 S79文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2020)22-0060-03

        杉木(Cunninghamia lanceolata)林經(jīng)營一直是當今林業(yè)經(jīng)營者兩難的抉擇。一方面,杉木生長快、樹干通直、材質(zhì)好,用途廣泛[1],是福建省優(yōu)質(zhì)的用材林樹種之一。福建省三明市區(qū)的梅列和三元是杉木中心產(chǎn)區(qū),其氣候和自然條件非常適合杉木生長,杉木生產(chǎn)力極高,而且杉木人工經(jīng)營已經(jīng)有1000多年的歷史,積累了豐富的經(jīng)營技術措施和經(jīng)驗。另一方面,傳統(tǒng)經(jīng)營的杉木林分多為純林,造林密度較大,甚至多代連栽,普遍存在地力衰退、易遭病蟲害侵襲和森林火災等生態(tài)危機,在不同程度上影響著杉木的生長發(fā)育[2-5]。自20世紀末以來科學試驗研究和林業(yè)生產(chǎn)實踐已經(jīng)證明,選擇適宜的樹種與杉木混交,能夠改善林分結構,增強林分抵御病蟲危害及森林火災的能力[6-8]。但有關杉木不同生長階段套種閩楠對閩楠和杉木生長的影響,鮮見報道。

        閩楠[Phoebe bournei(hemsl.)Yang]是閩西北鄉(xiāng)土樹種,早期比較耐蔭[9],能夠在杉木林下生長。研究表明,閩楠在杉木速生階段和干材階段均可以套種,生長狀況較好。本研究開展了杉木不同林齡階段套種閩楠對杉木生長的影響試驗。

        1 試驗地概況

        試驗地位于三明市三明市梅列區(qū)(北緯26°14′~26°25′,東經(jīng)117°30′~117°47′)陳大鎮(zhèn)碧溪村的17林班5大班的12小班和15小班。陳大鎮(zhèn)地形山體相連,溝壑交錯,形成許多山窩、山洼、谷地及陰坡,一般日照較短,濕度大溫差小,土壤多紅壤,深厚而肥沃。氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L氣候,年平均氣溫17.8℃,年平均降水量1700mm,平均空氣相對濕度78%。氣候溫暖濕潤,雨量充沛,是杉木生長適宜環(huán)境,屬于杉木分布的的中心產(chǎn)區(qū)[10]。為12小班為2006年栽植的杉木純林,15小班為1997年栽植的杉木純林,2塊試驗地相距超過100m,同為西南坡向,海拔150~230m,坡度20 o,立地類型綜合評定為較肥沃類型II類地。

        2 試驗方法

        2014年11月下旬,分別在2006年(10年生,速生階段)和1997年(19年生,干材階段)的杉木林分中選擇相對應的區(qū)段各建立6塊標準地,標準地面積均為20m×20m。試驗設4個水平,分別為:(1)SZ處理:在2006年杉木林中進行間伐,保留杉木1500株/hm2,2015年春套種閩楠1500株/hm2,(穴規(guī)格40cm×30cm×30cm,苗木為1年生閩楠容器苗);(2)CK1:為SZ處理相對應的杉木對照林,同樣間伐,保留杉木1500株/hm2,不套種閩楠;(3)GZ處理:在1997年生杉木林中進行間伐,保留杉木1500株/hm2,在林內(nèi)較均勻套種閩楠1500株/hm2,(穴規(guī)格40cm×30cm×30cm,閩楠苗木同樣為1年生容器苗);(4)CK2:為GZ處理相對應的杉木對照林,同樣間伐,保留杉木1500株/hm2,不套種閩楠。以上試驗采用完全隨機區(qū)組試驗設計,重復3次。

        2014年間伐后目測法測定郁閉度,2019年底在各標準地內(nèi),每木測定杉木樹高、胸徑,應用下式計算杉木單株立木材積(V):

        V=0.00005806D1.955335H0.894033

        式中:D、H分別為平均胸徑、平均樹高。

        數(shù)據(jù)處理和差異顯著性分析應用Excel軟件和DPS軟件進行分析。

        3 結果與分析

        3.1 不同處理樹高的生長量 樹高生長是林木生長的重要組成部分。杉木為單軸分枝樹種樹種,樹高生長對干材形成有著直接影響。表1是林分間伐后(2014年12月底)的基本情況。由表1可知,SZ處理與CK1、GZ處理與CK2無論是平均樹高、平均胸徑、林木材積間均不存在顯著差異,表明相應林分間伐后伊始林木生長狀況基本相似。表2是試驗進行5年后林分生長狀況及增長量。由表2可知:試驗進行5年后,SZ處理杉木樹高增長量為5.25m,CK1處理樹高增長量為4.90m。

        經(jīng)方差分析,兩者平均樹高間差異不顯著,但存在一定差異,SZ處理的樹高增長量比CK1提高7.1%;GZ處理杉木的樹高增長量為4.25m,CK2樹高增長量為4.10m,經(jīng)方差分析,兩者平均樹高間差異不顯著,但同樣存在一定差異,GZ處理的樹高增長量比CK2提高3.7%;表明套種閩楠對保留林木高生長有一定的促進作用。這與種植和撫育閩楠過程中對土壤和杉木凋落物的擾動,釋放了有效營養(yǎng)物質(zhì),促進了凋落物分解,同時,套種閩楠凋落物增加,易分解,提高了林地營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán),總體上提高了營養(yǎng)物質(zhì)供給,促進了杉木樹高生長。

        從表2還可知,SZ處理的樹高增長量高于GZ處理,表明同樣是套種閩楠,但不同生長發(fā)育階段樹高增長效果不同,這與杉木自身生長發(fā)育規(guī)律有關。在速生階段,樹高進入旺盛時期,生長迅速,而在干材階段樹高生長速生期已過,生長速度減緩,增長效果降低。要培育較長干材,在速生階段及時進行間伐后,套種閩楠有利于樹高生長,也就是意味著干材長度的增量。

        3.2 不同處理的胸徑生長量 胸高直徑生長是決定林分質(zhì)量的主要因子。由表2可知,試驗進行5年后,SZ處理的杉木胸徑增長量為5.4cm,CK1胸徑增長量為5.0cm,經(jīng)方差分析,兩者平均胸徑增長量間差異不顯著,但存在一定差異,SZ處理的平均胸徑增長量比CK1提高8.0%;GZ處理杉木胸徑增長量為5.1cm,CK2的胸徑增長量為4.6m,經(jīng)方差分析,兩者平均胸徑增長量間差異不顯著,但同樣存在一定差異,GZ處理的平均胸徑增長量比CK2提高10.9%,表明套種閩楠對保留杉木胸徑生長有促進作用。同樣,從表2還可知,GZ處理的平均胸徑增長量高于SZ處理,表明同樣是套種閩楠,但不同生長發(fā)育階段平均胸徑增長效果不同,這也與杉木自身生長發(fā)育生長規(guī)律有關。在速生階段,樹高進入了旺盛時期,生長迅速,而在干材階段樹高生長速生期已過,生長速度減緩,增長效果降低。19年生平均胸徑仍處于速生階段中后期。間伐套種后,杉木保留林木仍有較高的胸徑增長量。

        3.3 不同處理林立木材積的生長量 從表2可以看出,試驗后5年,4種處理中,GZ處理的立木材積增長量最大,CK1的立木材積增長量最小。SZ處理的單株材及比CK1增加9.5%,GZ處理的單株材積比CK2增加14.7%。經(jīng)方差分析,SZ處理與CK1的立木材積增長量間未達到顯著差異,GZ處理與CK2的立木材積增長量間達到顯著差異,表明套種閩楠可以提高單株立木材積增長量,有利于培育杉木大徑材。從表2也可知;GZ處理的單株立木材積增長量高于SZ處理。因為在速生階段立木材積剛剛開始積累,SZ處理對杉木材積的影響小,但在干材階段正處于立木材積速生期,又尚未到數(shù)量成熟期,間伐套種閩楠對保留杉木林木單株材具有顯著積極作用。

        4 小結

        在杉木速生階段(10年生)和干材階段(19年生)林分內(nèi)分別套種閩楠,不僅可以形成杉木閩楠復層林分,而且對保留的杉木林木有促進作用。試驗結果表明:SZ處理的樹高增長量比CK1提高7.1%;GZ處理樹高增長量比CK2提高3.7%;SZ處理平均胸徑增長量比CK1提高8.0%;GZ處理的平均胸徑增長量比CK2提高10.9%,SZ處理的單株材及比CK1增加9.5%,GZ處理單株材積比CK2增加14.7%。經(jīng)方差分析,SZ處理與CK1的立木材積增長量間未達到顯著差異,GZ處理與CK2的立木材積增長量間達到顯著差異。速生階段和干材階段套種間比較,SZ處理的樹高增長量高于GZ處理,GZ處理的平均胸徑增長量高于SZ處理,GZ處理的單株立木材積增長量高于SZ處理。有資料報道,進入21世紀,杉木中小徑材資源較多,大徑材則嚴重不足,而杉木大徑材的價值遠高于中小徑材[11]。因此,在杉木現(xiàn)有林中改建杉木閩楠復層林分具有生產(chǎn)應用價值和長遠的生態(tài)意義。

        參考文獻

        [1]俞新妥,杉木栽培學[M].福州:福建科學技術出版社,1997.

        [2]俞新妥.杉木連栽林地土壤生物特性及土壤肥力的研究[J].福建林學院學報,1989.9(3):263-271.

        [3]楊承棟 杉人工林地力衰退的原因機制及其防治措施[J].世界林業(yè)研究,1997,10(4):34-39.

        [4]崔國發(fā).人工林地力衰退機理及其防止對策[J].世界林業(yè)研究,1996(5):61-69

        [5]方奇.1987. 杉木連栽對土壤肥力及其杉木生長的影響[J].林業(yè)科學,23(4):389-397.

        [6]俞新妥主編.混交林營造原理及技術[M].北京:中國林業(yè)出版社,1989.

        [7]吳慶錐.杉木林下套種絲栗栲復層經(jīng)營生長效應[J].林業(yè)勘察設計,2018,(4):9-12.

        [8]周東雄.杉木乳源木蓮混交林凋落物研究[J].生態(tài)學雜志,2005,24(6):595-598.

        [9]胡婧楠.三種楠木光合生理特性及葉子養(yǎng)分年變化的比較研究[D].合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學,2010:1-6.

        [10]俞新妥,何智英,房太金,等.福建省杉木產(chǎn)區(qū)區(qū)劃和立地類型劃分研究報告[J].福建林學院科技,1981,(1):14-28,145-155.

        [11]Bartelheimer p.Oekonoisch Aspekeder Eichenwirtschaf[J].Fors tchbl., 1991,110(3):185-195.

        (責編:張宏民)

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