楊宜生

(福建省建寧縣林業(yè)局濉溪鎮(zhèn)林業(yè)站，福建 建寧 354500 )

1 引言

由于長期失管，嚴(yán)重人為干擾或自然災(zāi)害因素等原因，在建寧地區(qū)存在著一定面積沒有達(dá)到經(jīng)營目標(biāo)的林分，尤其是在中低山區(qū)段，存在喬木樹種稀少，林分低矮，郁閉度較低，灌草雜亂叢生，林木生長量和蓄積量低于同等立地條件水平;天然更新困難，生態(tài)功能整體性退化的低效次生林，林分結(jié)構(gòu)和組成已經(jīng)失去完整性。鑒于此，我們在建寧縣濉溪鎮(zhèn)進(jìn)行了低效次生林套種鐘萼木改造試驗(yàn)。

鐘萼木(Bretschneiderasinensis)是中國特有的稀缺樹種，被列為國家一級重點(diǎn)保護(hù)植物[1]。其樹干通直，木材硬度適中，不翹不裂，色紋美觀，是優(yōu)良的家具及工藝用材[2，3]；樹形秀美多姿，開花時粉紅色花序掛滿全樹，煞是好看，果實(shí)紅色，呈球形，開裂后黃色多汁的外種皮鑲嵌枝頭，頗為喜慶，是優(yōu)美的綠化觀賞樹種[2,4～6]，同時鐘萼木樹體高大，樹冠開展，羽葉濃陰，每年都有大量枯枝落葉回歸林地，有著較強(qiáng)生態(tài)功能，樹皮還有藥用價值[2,6,7]，是一種值得開發(fā)的多用途樹種。

在低效次生林中套種鐘萼木，試圖重構(gòu)以喬木為主的森林群落，增加物種多樣性，尤其是喬木樹種多樣性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，以優(yōu)化低效林的森林質(zhì)量，提高林分的生物生產(chǎn)力和生態(tài)功能，以及體現(xiàn)不同空間尺度的風(fēng)景變化，這是林業(yè)建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要，也是新時代林業(yè)發(fā)展的客觀要求。本文著重分析鐘萼木在低效次生林的生長狀況，為低效次生林的改造和鐘萼木人工林培育，提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。

2 試驗(yàn)地自然概況

建寧縣(26°32′～27°06′N，116°30′～117°03′E)位于福建西北邊陲的武夷山脈中段。境內(nèi)群山環(huán)抱，金饒山是福建省最高山峰，地勢突兀，南下冷空氣在這里被抬高、凝聚、沉淀，形成低氣溫環(huán)境。年平均氣溫16.8 ℃，極端最高溫39.9 ℃，極端最低溫-12.8 ℃，年積溫5061.5 ℃，冬季氣候寒冷，夏季晝夜溫差大，遇冰凍雪災(zāi)易導(dǎo)致林木折斷，影響林木正常生長發(fā)育。年平均降水量1889 mm。氣候溫和濕潤，雨水充沛，境內(nèi)溪流縱橫，水量豐富，是福建省最大河流閩江的正源頭。建寧縣閩江源國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)分布有數(shù)量較大的鐘萼木種群。保護(hù)區(qū)的苦竹坪、朱家坳等區(qū)域發(fā)現(xiàn)有一定數(shù)量的鐘萼木，在石燕巖有相對成片的鐘萼木種群[8]。建寧縣多年來重視繁育鐘萼木苗木，并在丘陵山地種植，取得較好成效。

試驗(yàn)地設(shè)在建寧縣濉溪鎮(zhèn)圳頭村39林班10大班8小班的次生林，海拔560～620 m，主坡向東北坡。次生林分原為松雜林。由于受到冰凍雪災(zāi)自然災(zāi)害的影響，又疏于經(jīng)營管理，淪為低效次生林。林分中主要樹種有馬尾松(Pinusmassoniana)、楓香(Liquidambarformosana)、檵木(Loropetalumchinense)、油茶(Camelliaoleifera)、烏飯(Vacciniummandarinorum)等，林分平均胸徑8.0 cm，平均樹高6.5 m,每公頃株數(shù)1140株。

3 試驗(yàn)方法

2015年底在低效次生林中選擇立地條件一致，林分生長狀況相似的坡面設(shè)立固定標(biāo)準(zhǔn)地，四角埋入水泥樁，標(biāo)準(zhǔn)地間設(shè)有3m隔離帶。標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)立后，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行擇伐或不擇伐。試驗(yàn)設(shè)4個水平。

(1)ZD處理，按照等高線每隔2m擇伐，開設(shè)一條種植帶，清理種植帶內(nèi)的雜灌、雜草、樹根、樹頭、較大石塊、粗死木質(zhì)殘?bào)w，堆放在擇伐撫育保留帶內(nèi)。2016年春在種植帶內(nèi)套種鐘萼木。鐘萼木苗木為采自閩江源國家級自然保護(hù)區(qū)種子，在當(dāng)?shù)嘏嘤?年實(shí)生容器苗。種植株行距2.5 m×3.0 m，穴規(guī)格60 cm×60 cm×40 cm，挖明穴，回表土?xí)r，每穴混施尿素100g、鈣鎂磷250g，種植后前3年，每年進(jìn)行幼林撫育除草2次。結(jié)合除草進(jìn)行適當(dāng)打枝，維持鐘萼木種植株上方開放，不受庇蔭。

(2)ZY處理，按照株行距4.0 m×4.0 m定點(diǎn)，以種植點(diǎn)為中心，擇伐半徑1.5 m內(nèi)范圍內(nèi)所有林木，清理隙地內(nèi)的雜灌、雜草、樹根、樹頭、較大石塊、粗死木質(zhì)殘?bào)w，堆放在圓下部擇伐撫育保留區(qū)域，形成直徑為3 m的冠林隙。在種植點(diǎn)挖穴，穴規(guī)格60 cm×60 cm×40 cm，挖明穴，回表土?xí)r，同樣每穴混施尿素100 g、鈣鎂磷250 g。2016年春采用相同的鐘萼木苗木種植。種植后采用與ZD處理相同的幼林撫育措施。

(3)ZK處理，在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)，按照塊狀配置，擇伐4.5 m×4.5 m正方形內(nèi)所有林木，塊狀之間留有3m寬的保留帶。清理正方形內(nèi)的雜灌、雜草、樹根、樹頭、較大石塊、粗死木質(zhì)殘?bào)w，堆放在下部保留帶內(nèi)，在清理的塊狀正方形內(nèi)，按照株行距2.5 m×2.5 m進(jìn)行塊狀整地，穴規(guī)格60 cm×60 cm×40 cm，挖明穴，回表土?xí)r，同樣每穴混施尿素100 g、鈣鎂磷250 g。2016年春采用相同的鐘萼木苗木種植。塊狀隙地周邊保留3 m擇伐撫育保留帶。

(4)CK處理，不擇伐，直接按照株行距2.5 m×3.0 m進(jìn)行塊狀整地，穴規(guī)格60 cm×60 cm×40 cm，挖明穴，回表土?xí)r，每穴混施尿素100 g、鈣鎂磷250 g。2016年春種植鐘萼木。鐘萼木苗木與ZD處理相同，種植后前3年每年進(jìn)行幼林撫育除草2次。

種植后當(dāng)年年底調(diào)查造林成活率。2020年底調(diào)查保存率，并對鐘萼木進(jìn)行每木測定樹高、胸徑、枝下高、冠幅等因子。采用福建省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院研制的闊葉樹二元立木材積經(jīng)驗(yàn)公式(式1)估算鐘萼木立木材積。計(jì)算鐘萼木綠量。鐘萼木樹冠形狀多塔形，故采用式3計(jì)算鐘萼木綠量。

V=0.00005276D1.882161H1.009317

(1)

(2)

(3)

式(1)、(2)、(3)中：V、D、H分別為單株立木材積、平均胸徑、平均樹高。Xij為第ij處理造林成活率或保存率。M為綠量，x、y分別為冠幅、冠高。

造林成活率和保存率經(jīng)平方根公式(式2)轉(zhuǎn)化。數(shù)據(jù)整理和方差分析采用Excel和DPS軟件處理。

4 結(jié)果與分析

4.1 造林成活率與造林保存率

不同處理的生長環(huán)境有所差別，對鐘萼木造林成活率和保存率影響存在差異。表1是不同處理種植株數(shù)與造林成活率、保存率調(diào)查結(jié)果。從表1中可知，造林成活率最高是CK處理，為96.2%，其次是ZD處理，為95.3%，ZY處理成活率為94.6%，最低為ZK處理92.8%，隨著隙地開敞度增大，造林存活率有下降趨勢，反映了鐘萼木長期系統(tǒng)發(fā)育在中低山一帶，喜溫涼，幼時耐陰的生長習(xí)性。但經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后的方差分析，4種處理造林成活率各處理間差異未達(dá)到顯著水平，說明各處理有限度開放空間并沒有顯著影響鐘萼木造林成活率。

表1 不同處理成活情況

從表1中也可以看出，造林保存率與造林成活率規(guī)律有所不同。造林保存率從高到低依次為：ZD處理> ZY處理>ZK處理>CK處理.隙地開敞度較小的CK處理和隙地開敞度較大的ZK處理，造林保存率都比ZY處理與CK處理造林保存率都低。但經(jīng)方差分析，各處理兩兩造林保存率間均未達(dá)到顯著差異,但ZD處理、ZY處理、ZK處理均高于CK處理，說明在低效次生林中套種鐘萼木適度開放隙地有利于提高造林保存率，在隱蔽、雜灌草叢生的生長環(huán)境中，適應(yīng)性較強(qiáng)、體量較大的雜灌草與鐘萼木苗木競爭水分和營養(yǎng)物質(zhì)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，影響了鐘萼木的生存。因此，在幼林階段，在適度開放的基礎(chǔ)上，應(yīng)加強(qiáng)撫育管理，為鐘萼木植入創(chuàng)造有利的生長環(huán)境。

4.2 高徑生長量

表2是不同處理鐘萼木生長狀況的測定結(jié)果。由表2中可知，不同處理間6 a生鐘萼木高徑生長量存在較大的差異。樹高平均生長量最高為ZD處理，為2.76 m。

表2 不同處理鐘萼木生長狀況(6 a生)

其次是ZY處理，為2.46 m，ZK處理樹高為2.28 m，ZD處理、ZY處理和ZK處理樹高均極顯著高于CK處理(p<0.01)；ZD處理、ZY處理顯著高于ZK處理(p<0.05)；其它處理間差異不顯著。

6a生鐘萼木胸徑最大是ZY處理，為2.71 cm，其次是ZK處理(2.64 cm)和 ZD處理(2.52 cm),最小是CK處理。ZD處理、ZY處理、ZK處理的胸徑均極顯著大于CK處理(p<0.01)，表明ZD處理、ZY處理、ZK處理平均胸徑均極顯著大于CK處理，其它處理間差異未達(dá)到顯著水平。說明已有的林木或雜灌草對植入鐘萼木高徑生長產(chǎn)生了競爭或脅迫，不僅僅是爭奪水分、營養(yǎng)物質(zhì)，而且隨著林齡增長，鐘萼木表現(xiàn)出了中性偏陽的生物學(xué)特性，在生長發(fā)育過程中需要較多的光照，處于較郁閉狀態(tài)的CK處理鐘萼木的高徑生長處于劣勢。由此可知，在低效次生林中套種鐘萼木，適當(dāng)?shù)娜藶楦蓴_是必要的，有利于定向的保護(hù)性更新。

4.3 立木材積

材積是林木生物產(chǎn)量積累的重要表現(xiàn)[9]。從表2中可知:4種處理中單株立木材積最高是ZY處理，其次是ZD處理和ZY處理，CK處理較低；單位面積立木材積則表現(xiàn)為：ZD處理> ZK處理>ZY處理 >CK處理，除CK處理外，可以看出，ZD處理、ZY處理和ZK處理立木材積與經(jīng)營密度相關(guān)，經(jīng)營密度大，單位立木材積高，經(jīng)營密度小則反之。ZD處理現(xiàn)存密度1258株/hm2,比ZY處理株數(shù)增加了115.8%，比ZK處理增加了22.6%，ZK處理比ZY處理增加76.0%。從單株立木材積方差分析，ZD處理、ZK處理、ZY處理與CK處理間存在極顯著差異(p<0.01)，其它處理間差異未達(dá)到顯著水平；從單位面積立木材積方差分析，ZD處理、ZK處理、ZY處理與CK處理間存在極顯著差異(p<0.01)，ZD處理、ZK處理與ZY處理間也達(dá)到極顯著水平(p<0.01)，顯然是由于株數(shù)較大差異所致，ZD處理與ZK處理間差異達(dá)到顯著水平(p<0.05)。

ZD處理與同樣造林密度的CK處理比，現(xiàn)存株數(shù)增加2.7%，單株立木材積增加2倍多，單位面積立木材積也增加2.5倍。很明顯適當(dāng)?shù)娜藶楦蓴_在低效次生林套種鐘萼木林分培育中是一個重要技術(shù)措施，其對目的經(jīng)營目標(biāo)的形成發(fā)揮著重要作用。在低效處理中套種鐘萼木試驗(yàn)中選擇ZD處理比較適宜，也便于操作。

4.4 樹冠生長發(fā)育

樹冠是林木第一性生產(chǎn)力的主要器官，對生態(tài)功能發(fā)揮和風(fēng)景形成起著重要作用。從表2也可以看出，冠幅生長從大到小依次為：ZK處理>ZD處理> ZY處理>CK處理。冠長生長從大到小依次為ZD處理>ZY處理> ZK處理> CK處理。

綠量指生長中的植物莖、葉所占空間面積的多少, 常用于評價綠地立體結(jié)構(gòu)和生態(tài)效益[10，11]。從綠量分析，則表現(xiàn)為：ZD處理> ZK處理> ZY處理>CK處理。經(jīng)方差分析，ZD處理、ZK處理與CK處理、ZY處理綠量間存在極顯著差異(p<0.01)，ZD處理與ZK處理綠量間存在顯著差異(p<0.05)，其它處理間未達(dá)到顯著水平，ZY處理綠量與CK處理雖然未達(dá)到顯著水平，但高于CK處理，增加11.0%。表明ZD處理綠量高于CK處理、ZK處理、ZY處理，這在生態(tài)效益和風(fēng)景構(gòu)成層面有重要意義。

ZD處理、ZY處理、ZK處理采取不同方式擇伐、不同方式套種，形成了空間異質(zhì)性，但配置有一定的規(guī)律性，實(shí)際上形成了有序混交格局。鐘萼木樹體高大，隨著林齡增大，在垂直分布上將呈層次明顯的層片結(jié)構(gòu)，而在水平分布上，表現(xiàn)為斑塊鑲嵌的配置。隨著不同季相、不同樹種林相的異質(zhì)變化，可以在較大程度上增添其風(fēng)景觀賞價值。

5 結(jié)論

低效次生林林分結(jié)構(gòu)不理想，林木生長發(fā)育不良，改造低效次生林是現(xiàn)代林業(yè)建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要，也是客觀要求。在低效次生林中套種鐘萼木的試驗(yàn)結(jié)果表明：在適當(dāng)人為干擾下(ZD處理、ZK處理和ZY處理)6 a生鐘萼木生長發(fā)育良好，造林成活率和保存率均在92%以上；高徑生長量、單株立木材積、單位面積立木材積均極顯著高于CK處理；綠量ZD處理、ZK處理極顯著高于CK處理，ZY處理綠量雖然未達(dá)到顯著水平，但高于CK處理，增加11.0%。

不同人為干擾處理中以ZD處理較為適宜。ZD處理樹高生長量顯著高于ZK處理。ZD處理單位面積立木材積和綠量均最高，與ZY處理比達(dá)到極顯著水平，與ZK處理比達(dá)到顯著水平。