余小龍
(福建省水南國有林場,福建 三明 365500)
紅花香椿(ToonarubrifloraTseng)是楝科香椿屬常綠大喬木,也是優(yōu)良速生樹種,紅花香椿紋理清晰美觀,材質(zhì)細柔和,木材質(zhì)地優(yōu)良,是高檔的工藝雕刻和貼面材料,具有較好的開發(fā)前景[1]。杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook)是杉科杉木屬植物,具有木質(zhì)優(yōu)良、抗逆性強、適應(yīng)性強的特點,杉木木材常被作為家具、建筑等原料,因此,市場需求量較大[3]。目前紅花香椿和杉木的造林大多為純林,為了追求經(jīng)濟效益,不合理的種植模式,加上忽略生態(tài)環(huán)境,導(dǎo)致生產(chǎn)力下降[4]。近年來為改善人工林生態(tài)環(huán)境,維持生態(tài)友好,提出混交的種植方式,在提高經(jīng)濟效益的同時,保護了生態(tài)平衡,研究表明,樹木混交不僅能夠提高土壤、空間的利用率,混交林增加了樹木物種數(shù)量,在一定程度上豐富了生物多樣性,其次,混交林還能夠增加林地凋落物,從而改善土壤理化性質(zhì),提高土壤養(yǎng)分和有機質(zhì)含量[5]。韋中綿等[6]研究表明,擎天樹與桉樹混交,有利于增加樹木的樹高、胸徑和積材,且具有較好的生態(tài)效益。彭王勛等[7]研究表明,紅花香椿在與閩楠1∶2比例混交時,紅花香椿的生長量明顯高于紅花香椿與閩楠1∶1比例和2∶1混交,混交林中閩楠生長量無顯著性差異。因此本研究選用紅花香椿和杉木進行不同比例混交試驗,研究紅花香椿和杉木生長特征的變化特征,為紅花香椿和杉木人工栽培提供參考。
試驗地位于福建省將樂國有林場明頭山管護站061林班10大班060小班,造林面積189畝,處在北緯26°43′13″,東經(jīng)117°25′34″,屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫18.5 ℃,年平均降雨量超過1800 mm。地貌類型為丘陵,海拔190~278 m,土壤為紅壤,立地質(zhì)量等級Ⅱ級。
以落葉樹種紅花香椿為目標(biāo)樹種,與杉木進行混交對比試驗。
混交樹種搭配為紅花香椿和杉木,設(shè)計七種混交類型,分別為3∶1(1)、2∶1(2)、1∶1(3)、1∶2(4)、1∶3(5)、純紅花香椿(6)和純杉(7),每類型為一個處理,每個處理重復(fù)3次,共21個小區(qū),每小區(qū)面積667 m2。為區(qū)分小區(qū)邊界,邊界木選用木荷隔開。造林株行距采用2.2 m×2.2 m,即造林密度138株/667 m2。依據(jù)山場可利用的橫坡寬和順坡長為依據(jù)劃分小區(qū),各小區(qū)按混交林從左到右、從上到下排依次排列。造林時,按劃定的小區(qū)位置,逐個小區(qū)分苗,要做到配置圖、現(xiàn)場對應(yīng)。造林時間為2017年2月份。
于2018年11月生長季結(jié)束后,對紅花香椿和杉木進行調(diào)查,測定各小區(qū)林分指標(biāo),采用塔尺進行測量樹高、采用測樹鋼卷尺測量胸徑、冠幅測定東西和南北兩個方向的樹冠冠幅,取平均值。
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2013數(shù)據(jù)處理軟件進行初步分析和圖表制作,采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行方差分析。
由表1可知,在不同混交比例下,紅花香椿和杉木樹高存在顯著差異,其中紅花香椿的樹高表現(xiàn)為1∶1>1∶3>純紅花香椿>3∶1>2∶1>1∶2,在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時,紅花香椿的樹高最高,當(dāng)混交比例為1∶1和1∶3時,紅花香椿的樹高顯著高于純紅花香椿,其它處理均顯著低于純紅花香椿。杉木樹高表現(xiàn)為1∶1>純杉木>2∶1>1∶3>1∶2>3∶1,在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時,杉木的樹高最高,只有在混交比例為1∶1時,杉木樹高顯著高于純杉木??傮w來看,在紅花香椿:杉木混交比例為1∶1時,紅花香椿和杉木的樹高均較占優(yōu)勢。
表1 不同比例混交對紅花香椿與杉木樹高的影響
由表2可知,在不同混交比例下,紅花香椿和杉木胸徑存在顯著差異,其中紅花香椿的胸徑表現(xiàn)為3∶1>純紅花香椿>1∶1>1∶3>1∶2>2∶1,在紅花香椿與杉木混交比例為3∶1時,紅花香椿的胸徑最大,紅花香木的胸徑顯著高于純紅花香椿,其它處理均顯著低于純紅花香椿。杉木胸徑表現(xiàn)為1∶1>1∶3>2∶1>純杉木>1∶2>3∶1,在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時,杉木的胸徑最大,在混交比例為1∶1和1∶3時,杉木胸徑顯著高于純杉木,其它處理均顯著低于純杉木。總體來看,在紅花香椿與杉木混交比例為3∶1時,紅花香椿的胸徑較占優(yōu)勢。在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時,杉木的胸徑較占優(yōu)勢。
表2 不同比例混交對紅花香椿與杉木胸徑的影響
由表3可知,在不同混交比例下,紅花香椿和杉木冠幅存在顯著差異,其中紅花香椿的冠幅表現(xiàn)為3∶1>1∶1>純紅花香椿>1∶3>2∶1>1∶2,在紅花香椿與杉木混交比例為3∶1時,紅花香木的冠幅最大,其次是1∶1,與3∶1處理沒有顯著差異。當(dāng)混交比例為1∶1和3∶1時,紅花香木的冠幅顯著高于純紅花香椿,1∶2處理顯著低于純紅花香椿。杉木冠幅表現(xiàn)為2∶1>1∶1>1∶2>純杉木>1∶3>3∶1,當(dāng)紅花香椿與杉木混交比例為2∶1時,杉木的冠幅最大,在混交比例為1∶1和2∶1時,杉木冠幅顯著高于純杉木,在混交比例為3∶1時,顯著低于純杉木??傮w來看,在紅花香椿與杉木混交比例為3∶1和1∶1時,紅花香椿的冠幅較占優(yōu)勢。在紅花香椿與杉木混交比例為2∶1和1∶1時,杉木的冠幅較占優(yōu)勢。
表3 不同比例混交對紅花香椿與杉木冠幅的影響
在樹木自然生長過程中,總是多種樹木構(gòu)成一個整體的生態(tài)系統(tǒng),然而隨著人工造林的發(fā)展,單一苗木造林盛行,在純林中,由于缺乏生物多樣性,不利于培育樹木綜合抗性和優(yōu)良品質(zhì)[8],此外,單一的人工林還會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分和微生物種群的失衡,造成土壤性質(zhì)惡化,從而影響苗木的生長和木材的品質(zhì)[9]。因此,在人工造林過程中引入混交造林,研究表明,混交林有利于改善樹木立地條件,兩種或多種樹木搭配種植有利于充分利用營養(yǎng)空間,更好地發(fā)揮防護效益[10]。合理混交能夠提高林分的生長量[11],一方面,混交林木的生態(tài)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,有利于與優(yōu)化土壤理化結(jié)構(gòu),提高土壤微生物數(shù)量和活性,增加土壤孔隙度,起到涵養(yǎng)土地的作用,從而為植株生長提供良好的環(huán)境條件[12];另一方面,混交林由于樹木種類的在增加,能夠提高土壤、地表生物的多樣性,豐富土壤養(yǎng)分,促進礦質(zhì)養(yǎng)分的分解和利用,有利于土壤的物質(zhì)循環(huán)[13]。
有研究認為,純林連年單一種植是導(dǎo)致地力衰退的主要原因。合理進行混交搭配,能夠有助于加速凋落物的分解和土壤養(yǎng)分的吸收利用。和純林相比,混交林的光溫水利用效率更高,單位面積木材產(chǎn)量顯著提高,混交林還能夠改善土壤微環(huán)境和地表小氣候,有助于促進杉木的生長發(fā)育[14]。本研究結(jié)果表明,在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時,紅花香椿和杉木的樹高、胸徑和冠幅均達到最大值,一方面,混交增加了冠層透光性,減弱了個體競爭,因而長勢較純林好;另一方面,混交林為兩種樹木提供良好的生境,促進其地上部和根系的生長,因此,在紅花香椿和杉木混交造林時,混交比例以為1∶1時,兩種樹木長勢均較好,為將樂混交造林提供參考;但是本次試驗紅花香椿與杉木混交林目前還處于幼齡林階段,生長效果還需要進一步觀察研究。