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        杉楠混交幼林生長特征及競爭強(qiáng)度分析

        2022-01-04 03:29:06涂水秀
        林業(yè)勘察設(shè)計(jì) 2021年3期
        關(guān)鍵詞:種間純林混交林

        涂水秀

        (福建省長汀縣林業(yè)局,福建,長汀 366300)

        杉木(CunninghamiaLanceolata)是我國重要的用材林樹種,多代連栽的杉木人工純林存在的地力衰退、生態(tài)脆弱以及病蟲害易發(fā)、頻發(fā)等問題[1-2]。營建針闊混交林可以增加林地生產(chǎn)力、提高土壤肥力、改善林分生態(tài)環(huán)境等[3-4],是目前解決人工純林所面臨系列問題的重要途徑之一。鑒于此,本文選用鄉(xiāng)土珍貴樹種閩楠與杉木進(jìn)行混交造林,以杉木純林為對照,分析不同混交比例林分的樹高和胸徑生長量,探索合理的杉楠混交模式,并通過混交林初期的競爭強(qiáng)度分析,為杉楠混交造林、撫育提供技術(shù)支持。

        1 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)地設(shè)在福建省長汀縣四都鎮(zhèn)小金采育場小壩工區(qū),地處116°8′18″E、25°35′41″N,海拔500 m左右,坡度陡,坡向?yàn)闁|坡和西北坡,光照充足,土壤為山地紅壤,立地質(zhì)量等級Ⅱ級,年平均氣溫17.5 ℃,最熱月平均氣溫28 ℃,最冷月平均氣溫5 ℃,極端最高溫38.9 ℃,極端最低溫-10.5 ℃,≥10 ℃的年活動積溫5 578 ℃,年平均降雨量1 737 mm,無霜期260 d。

        2 材料與方法

        2.1 試驗(yàn)材料

        試驗(yàn)用閩楠種苗為長汀縣河田苗圃培養(yǎng)的容器苗;杉木種苗為是清流縣嵩口福新苗圃的1 a苗齡大田裸根苗。

        2.2 試驗(yàn)林營建方法

        杉木閩楠混交試驗(yàn)林采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),分別以N(杉木)︰N(閩楠)=1︰1、N(杉木)︰N(閩楠)=1︰2、N(杉木)︰N(閩楠)=1︰3進(jìn)行星狀混交,以杉木純林為對照(CK),共4個處理,每個處理0.67 hm2,重復(fù)3次,試驗(yàn)林總面積8 hm2。2013年1月整地挖穴,穴規(guī)格60 cm×40 cm×40 cm,穴內(nèi)回表土,株行距2 m×2 m,造林密度2 500株/hm2。造林前半個月每穴施過磷酸鈣0.5 kg。2013年3月選擇陰雨天氣造林。杉木大田裸根苗要用黃泥漿先醮根后再進(jìn)行定植。

        2.3 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析

        2.3.1 林分調(diào)查

        2020年12月在不同處理的試驗(yàn)地內(nèi)各分別設(shè)置3個20 m×20 m的樣方,并進(jìn)行每木調(diào)查,測量記錄樣方內(nèi)林木個體的樹高、胸徑。在每個調(diào)查樣地中隨機(jī)選取30株杉木作為對象木,每木檢尺并編號。以對象木為中心,測量半徑6 m以內(nèi)所有競爭喬木的胸徑、樹高和各競爭木與對象木的距離[6]。

        2.3.2 數(shù)據(jù)分析

        采用Hegyi單木競爭指數(shù)模型計(jì)算競爭強(qiáng)度。

        式中CI為競爭指數(shù);Di為對象木i的胸徑;Dj為競爭木j的胸徑;Lij為對象木i與競爭木j之間的距離,n為競爭木的株數(shù)。

        3 結(jié)果與分析

        3.1 不同混交比例對林木生長的影響

        三種混交模式下杉木樹高、胸徑與杉木純林的差異均達(dá)極顯著差異水平(P<0.01),多重比較結(jié)果顯示杉木閩楠混交比例為1︰3的林分內(nèi)樹高、胸徑均極顯著高于其它兩種混交模式(P<0.01),其中樹高分別是針闊比1︰1、1︰2的1.11、1.07倍,胸徑分別是針闊比1︰1、1︰2的1.17、1.10倍。

        3.2 不同混交比例對造林保存率的影響

        針闊混交林造林后8 a后,不同造林模式下杉木、閩楠保存率均在90%以上(表1)。方差分析結(jié)果表明,各處理間杉木、閩楠保存率的差異均未達(dá)顯著水平(P>0.05),試驗(yàn)林不同處理間保留密度基本一致。

        表1 不同試驗(yàn)處理林分生長情況

        表2 不同試驗(yàn)處理造林保存率與平均競爭指數(shù)

        3.3 不同混交比例對林分競爭強(qiáng)度的影響

        從表3可知,不同比例杉楠混交林中以杉木為對象木的競爭指數(shù)均低于杉木純林,杉木種內(nèi)競爭強(qiáng)度隨著閩楠比例的升高而降低;相同混交比例下杉楠種間競爭均小于杉木種內(nèi)競爭。三種混交林中杉楠種間競爭指數(shù)皆小于杉木純林的種內(nèi)競爭指數(shù),這可能是杉木早期生長較迅速造成的。在高密度的人工種植下,杉木種內(nèi)生態(tài)習(xí)性和生態(tài)位較一致,因此杉木種內(nèi)競爭比杉楠種間競爭更激烈。

        4 結(jié)論與討論

        已有研究表明針闊混交林可以提高林地生產(chǎn)力。本研究發(fā)現(xiàn)杉楠混交林的樹高、胸徑均大于杉木純林,其原因可能是闊葉樹種凋落物分解快、殘留少[6],對土壤的碳輸入能力高于針葉樹種[7],且土壤硝態(tài)氮的含量低于針葉樹種[8],因此闊葉樹種在土壤改良方面優(yōu)于針葉樹種,進(jìn)一步產(chǎn)生針闊混交林的生長狀況較佳的結(jié)果,這與陳詩等[9]的研究結(jié)論相類似。

        種間關(guān)系調(diào)節(jié)是混交林營建成敗的關(guān)鍵[10]。杉木是淺根性樹種、閩楠是深根性樹種,因此杉木與閩楠混交造林種間關(guān)系主要體現(xiàn)在地上空間的競爭。杉楠混交幼林期,杉木生長迅速,閩楠生長相對較慢且需要一定的庇蔭條件,因此探索適宜的樹種比例是杉楠混交林的關(guān)鍵。本研究發(fā)現(xiàn),三種杉楠混交林的平均競爭指數(shù)與純林存在顯著差異,且隨著閩楠比例的增加呈降低趨勢。針闊比為1︰3時,種間、種內(nèi)競爭較低,樹高與胸徑生長量較大,這可能是由于在該模式下,林內(nèi)光照條件更適宜閩楠生長,而杉木密度有所降低,其營養(yǎng)面積卻有所提高,因此杉木也可以更好的生長。閩楠生長較快的同時又提高了混交林土壤涵養(yǎng)水源能力,改善了林分生態(tài)環(huán)境,二者相輔相成,提高了林地生產(chǎn)力[9]。此外,本研究發(fā)現(xiàn)三種混交比例下杉木種內(nèi)競爭比杉楠種間競爭更激烈,因此今后在探索杉木混交林撫育時可適當(dāng)間伐杉木數(shù)量,進(jìn)一步調(diào)節(jié)混交林的種內(nèi)、種間關(guān)系,提高林分生產(chǎn)力。

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