王敏,于雷
(遼寧省楊樹研究所,遼寧蓋州 115200)
楊樹(Populus)是世界主要用材樹種之一,目 前,我國楊樹人工林面積居世界之首。由于楊樹具有速生、豐產(chǎn)、易更新等特點,再加之楊樹木材用途十分廣泛,因此近年來楊樹在我國得到了迅猛發(fā)展。目前,我國西北、東北、黃淮及長江流域等地區(qū)楊樹速生豐產(chǎn)用材林面積已達336.27萬公頃。在我國平原地區(qū),楊樹已經(jīng)成為首選造林樹種,其主要栽培模式有退耕還林、農(nóng)田林網(wǎng)和村片林,經(jīng)營目的多為用材、防護等用途,在發(fā)揮生態(tài)防護效益的同時,最終的目的是為木材加工提供原材料。為了充分發(fā)揮楊樹速生、豐產(chǎn)潛力,必須采取科學(xué)配套技術(shù)措施進行集約經(jīng)營[1]。現(xiàn)階段在營林撫育管理中修枝仍是一項重要的栽培技術(shù),科學(xué)合理修枝可以生產(chǎn)無節(jié)良材,提高樹木質(zhì)量;提高出材率;削弱樹木和林下作物對光的競爭,提高林下作物產(chǎn)量[2]。本文修枝方法采用的是主干高度指標(biāo)中冠高比法,根據(jù)保留樹冠的高度占樹木高度的比值來區(qū)分修枝強度等級,分為弱度、中度和重度三種強度。
試驗地選擇在遼寧省錦州市黑山縣機械化林場,地處東經(jīng)121°49′—122°36′,北緯41°29′—42°08′之間,位于遼寧省西部,遼河下游平原地區(qū)。森林覆蓋率達25%。林木總蓄積量為2.4×106m3。屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,年平均氣溫7.8℃,年降水量580 mm左右[3]。
試驗林選擇于黑山縣機械化林場2010年營造的歐美楊177,株行距4 m×6 m;林齡為4年生。
試驗地采取隨機區(qū)組試驗設(shè)計,通過每木檢尺,選取徑階平均木為樣木,設(shè)置三次重復(fù),四個處理;即不修枝(CK,樹木自然整枝)、弱度修枝(P1,保留樹冠高度占樹高的2/3)、中度修枝(P2,保留樹冠高度占樹高的1/2)、重度修枝(P3,保留樹冠高度占樹高的1/3);每個處理50株楊樹,每次重復(fù)200株[4]。
采用的是1次修枝4次調(diào)查試驗方法,修枝前對試驗樹木的胸徑、樹高進行測量記錄,修枝后每隔一年生長季末時調(diào)查一次生長量,對試驗?zāi)拘貜健涓哌M行每木檢尺,每個重復(fù)選取平均值;對不同修枝處理的楊樹生長量進行比對分析。
修枝方式:一是平切,就是貼近樹干修枝;二是留樁,就是修枝時留樁1~2 cm;三是斜切,就是切口上部貼近樹干,切口下部離干成45°角留樁成小三角形[2]。此試驗采用的是平切的修枝方式。
修枝工具:采用的是日本進口的ARS牌伸縮式高枝鋸,該鋸鋸桿可伸長至5.5 m,修枝高度可達7 m,一個人即可安全操作[5]。
(1)用胸徑尺、測高器測定所有試驗樹木修枝前后的胸徑、樹高,并計算胸徑、樹高及材積等因子的生長率[6]。
(2)運用SPSS statistics 7.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)差異顯著性檢驗[7]。
修枝前,不修枝(ck)、弱度修枝(P1)、中度修枝(P2)、重度修枝(P3)四種處理的胸徑和樹高如表1。
表1 修枝前基本生長指標(biāo)Table 1 Basic growth indexes before pruning
修枝后,每隔一個生長季末對四個修枝處理的試驗?zāi)具M行調(diào)查,調(diào)查其胸徑生長量,取平均值,調(diào)查結(jié)果見表2。
由表2可以看出,修枝抑制樹木胸徑生長,主要表現(xiàn)在修枝后第一年,各處理間的胸徑生長量差異極顯著(P<0.01)。修枝第二年不同修枝強度下的胸徑生長量與對照相比降低,各處理間的胸徑生長量差異不顯著。由此可以看出,修枝對胸徑生長量降低作用隨著時間的推移而逐漸減弱。修枝第三、第四年不同修枝強度的胸徑生長量與對照相比都顯著上升,且第三年不同處理間差異顯著(0.01<P<0.05);第四年各處理間差異極顯著(P<0.01)。不同修枝處理胸徑相對生長率變化基本與生長量變化趨勢一致(見圖1)。
表2 不同修枝強度胸徑生長基本數(shù)據(jù)(單位:cm)Table 2 Basic data of DBH growth with different pruning intensity(Unit:cm)
圖1 不同修枝處理胸徑相對生長率Fig.1 Relative growth rate of DBH under different pruning treatments
第一次修枝后,每隔一個生長季末對四個修枝處理的試驗?zāi)具M行樹高調(diào)查,以單株為單位,取平均值,調(diào)查結(jié)果見表3。
從表3中可以看出,修枝能在一定程度上促進渤豐3號楊的高生長,這種修枝促進樹高生長作用第一年和第二年與對照相比差異極顯著(P<0.01),P1、P2、P3與對照相比樹高生長量都有所增加,但增長量逐年減弱;第三年和第四年與對照相比差異顯著(0.01<P<0.05)。由此可見,修枝能夠顯著提高樹高生長。P3樹高增長的量與增長率均明顯高于P1、P2(見圖2)。
表3 不同修枝強度樹高基本數(shù)據(jù)(單位:m)Table 3 Basic data unit of tree height with different pruning intensity(Unit:m)
圖2 不同修枝處理樹高相對生長率Fig.2 Relative growth rate of tree height under different pruning treatments
采用二元材積公式計算平均單株材積的年生長量和相對生長率,從表4可以看出,第一年P(guān)1、P3與對照相比材積生長量降低,P2與對照相比生長量增加;第二年、第三年、第四年不同修枝強度的材積生長率差異顯著(0.01<P<0.05),其中P2材積生長量及材積相對生長率最高(見圖3)。
表4 不同修枝強度材積基本數(shù)據(jù)(單位:m3)Table 4 Basic data of volume with different pruning intensity(Unit:m3)
圖3 不同修枝處理材積相對生長率Fig.3 Relative growth rate of volume under different pruning treatments
采用改進層次分析法對歐美177楊不同修枝處理成效進行綜合評價,評價指標(biāo)包括:胸徑年均增量(△D)、樹高年均增量(△H)、材積年均增量(△V)。首先利用各評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差,構(gòu)建出判斷矩陣,如下:
?
根據(jù)矩陣B10×3,求出最大特征所對應(yīng)的特征向量。同時對判斷矩陣B10×3進行一致性檢驗,計算得到CI為0.002,RI為1.09,CR為0.009<0.010,表明判斷矩陣的一致性符合要求,可作為這3個評價指標(biāo)的權(quán)重值。
表5 不同修枝處理成效評價指標(biāo)權(quán)重Table 5 evaluation index weight of different pruning treatments
根據(jù)評價指標(biāo)的權(quán)重值,計算歐美177楊不同修枝處理成效質(zhì)量指數(shù)(QI),結(jié)果可知,4種處理修枝成效從優(yōu)到劣依次為中度修枝(P2)、重度修枝(P3)、弱度修枝(P1)、對照(CK)。
(1)修枝對胸徑影響。隨著修枝強度的增大抑制作用增強,但隨著時間的推移減弱,最終所有組別胸徑生長量均超過CK,其中P2處理效果最佳。
(2)修枝對樹高影響。隨強度的增大而呈上升的趨勢,但隨著時間的推移影響逐漸減弱,其中P3處理效果最佳。
(3)修枝對材積影響。修枝材積的生長有一定的影響,第一年隨修枝強度的增大而降低,從第二年開始出現(xiàn)了不同程度的恢復(fù)性增長,其中P2處理效果最佳。
綜合評價,P2處理為最優(yōu)修枝處理。