摘要 為明確不同處理對(duì)福建柏混交林套種紅錐對(duì)林分生長(zhǎng)效果的影響,開展了福建柏混交林不同經(jīng)營(yíng)模式處理試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)置a處理(間伐+套種)、b處理(不間伐+套種)和c處理(不間伐+不套種)3種處理。結(jié)果表明,2019、2021年同年份的樹高和胸徑均表現(xiàn)為a處理gt;c處理gt;b處理;2019、2021和2023同年份枝下高和冠幅均表現(xiàn)為a處gt;c處理gt;b處理。a處理的單株材積和單位蓄積量相較于b、c處理增幅最大。土壤的肥力較為貧瘠,福建柏適應(yīng)于微酸性的生長(zhǎng)環(huán)境。福建柏林分生長(zhǎng)效果為a處理經(jīng)營(yíng)模式gt;c處理經(jīng)營(yíng)模式gt;b處理經(jīng)營(yíng)模式,a處理下更適合紅錐生長(zhǎng)。
關(guān)鍵詞 福建柏;混交林;紅錐;生長(zhǎng)效果
中圖分類號(hào) S567.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 1007-7731(2023)23-24-0090-04
福建省人工林以杉木、馬尾松為主,從20世紀(jì)60年代開始營(yíng)造,一代林進(jìn)入成熟期后采伐,二代更新仍以杉木、馬尾松為主,由于連栽導(dǎo)致地力衰退,如何進(jìn)行造林樹種選擇和樹種結(jié)構(gòu)調(diào)整,是近年來林業(yè)工作的熱門課題之一。福建柏為柏科福建柏屬,是重點(diǎn)發(fā)展的珍稀用材樹種,具有適應(yīng)性強(qiáng)、速生等特點(diǎn),主要分布于福建中部[1-2]。近年來,該樹種良種培育、人工混交林和應(yīng)用等方面取得重要成果[3-6]。福建柏混交林的發(fā)展成為林地休養(yǎng)生息、增加物種多樣性、維護(hù)地力的重要措施,對(duì)維護(hù)森林生態(tài)平衡具有重要意義。隨著林業(yè)的發(fā)展,福建柏純林的缺點(diǎn)也日益明顯[7]。高效復(fù)合混交林、長(zhǎng)期生產(chǎn)及人工林健康已成為林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新道路[8]。為實(shí)現(xiàn)福建柏長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展,提高珍貴鄉(xiāng)土樹種的生產(chǎn)力,提高林分的穩(wěn)定性,對(duì)福建柏混交林進(jìn)行不同經(jīng)營(yíng)模式的探討以及生長(zhǎng)效果分析至關(guān)重要。紅錐[7,9-10]是南亞熱帶殼斗科栲屬,常綠闊葉喬木,其種植、栽培歷史悠久,喜溫暖濕潤(rùn)氣候,是熱帶、亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林的主要植被類型之一,具有良好的發(fā)展前景。廣西已大規(guī)模種植紅錐,人工林面積已超過1 333 hm2,主要分布在玉林、南寧、崇左和賀州等地。紅錐作為研究時(shí)間長(zhǎng)、全面和系統(tǒng)的珍貴闊葉樹種之一,同時(shí)也是生長(zhǎng)較快、市場(chǎng)占有率較大的速生珍貴樹種,被列為廣西重點(diǎn)推薦發(fā)展的20種珍貴樹種,目前已展開多種報(bào)道和研究[11-13]。鑒于此,本文開展紅錐套種不同經(jīng)營(yíng)模式的對(duì)比試驗(yàn),以培育福建柏大徑無節(jié)良材,提高珍貴樹種的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,提升林分質(zhì)量,增加林農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入,滿足社會(huì)對(duì)珍貴鄉(xiāng)土用材需求。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)林概況
本試驗(yàn)林位于永安國(guó)有林場(chǎng)吉山站水西生產(chǎn)點(diǎn)66林班19大班2小班,面積9 hm2,土壤為紅壤,主要灌木是高灌木,主要草本有蕨類、藤類,海拔300 m,于2000年?duì)I造的福建柏、杉木、馬尾松和闊葉樹混交林,現(xiàn)有林分樹種組成5柏2杉2闊1馬,保留密度6株/hm2,平均胸徑15.4 cm、平均樹高10.2 m,采取撫育間伐,修枝、施肥和林下套種紅錐4株/hm2,同時(shí)設(shè)置9個(gè)樣地進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),分別是a處理(間伐+套種)、b處理(不間伐+套種、和C處理(不間伐不套種)3種處理。地處戴云山脈西側(cè)末端山地丘陵地帶,海拔在300~400 m,地勢(shì)起伏明顯。該地屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫和、雨量充沛,年均氣溫18.6 ℃,土壤以黃紅壤為主,前茬為采伐跡地,土層較深厚,表土瘠薄,植被以芒萁、五節(jié)芒和白茅為主。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法
試驗(yàn)林于2000年春造林,主要林分類型為福建柏紅錐闊葉樹混交林。初植密度3 000株/hm2,進(jìn)行過2次撫育間伐,現(xiàn)保存密度750~1 350株/hm2。2019年2月,在試驗(yàn)林分內(nèi)分別按照3種處理的不同經(jīng)營(yíng)模式分別設(shè)置9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地,a處理(間伐+套種)、b處理(不間伐+套種)和c處理(不間伐+不套種),每個(gè)樣地的規(guī)格為25.82 m×25.82 m。即同一種經(jīng)營(yíng)模式方式設(shè)立3塊樣地,有3種不同經(jīng)營(yíng)模式,共9塊標(biāo)準(zhǔn)地。林下套種紅錐4株/hm2。分別對(duì)設(shè)置樣地內(nèi)的所有樹種進(jìn)行每木檢尺,分別于2019、2021和2023年調(diào)查其胸徑、樹高、枝下高和冠幅等數(shù)量指標(biāo),并測(cè)算出其平均胸徑、平均樹高和平均冠幅,再按照闊葉樹單株立木材積查該地區(qū)闊葉樹二元立木材積表[14] V=0.000 056 85D1.629 996H1.261 954算出福建柏單株材積,分析其年生長(zhǎng)量,推算出其單位蓄積量。同時(shí)于2023年采集每種經(jīng)營(yíng)模式的土壤進(jìn)行分析。
1.3 數(shù)據(jù)收集與處理
運(yùn)用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),運(yùn)用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析與多重比較。表格數(shù)據(jù)具有顯著性差異的均用小寫字母表示,不同小寫字母代表不同處理之間存在顯著差異(Plt;0.05),含有相同小寫字母代表不同處理間差異不顯著(Pgt;0.05)。
2 結(jié)果與分析
2.1 福建柏不同經(jīng)營(yíng)模式生長(zhǎng)效果分析
福建柏不同經(jīng)營(yíng)模式生長(zhǎng)效果差異顯著性分析詳見表1。由表1可以看出,2019年福建柏的樹高a處理與c處理存在顯著差異,a處理與b處理、b處理與c處理差異不顯著。2021、2023年樹高a處理與c處理不存在顯著差異,兩者都與b處理存在顯著差異。從福建柏的胸徑看,2019年a與b之間沒有顯著差異、b與c之間沒有顯著差異,a與c之間存在顯著差異;2021年a與c處理之間無顯著差異,a與c兩者都與b處理存在顯著差異;2023年各處理間沒有顯著差異。2021、2023年胸徑在不同處理間表現(xiàn)為a處理gt;c處理gt;b處理。
從不同經(jīng)營(yíng)模式下的枝下高和冠幅來看,2019年不同經(jīng)營(yíng)模式下福建柏的枝下高,冠幅都不存在顯著差異;2021年不同經(jīng)營(yíng)模式枝下高之間沒有顯著差異,冠幅a處理與b處理之間沒有顯著差異,兩者都與c處理間存在顯著差異;2023年不同經(jīng)營(yíng)模式下枝下高和冠幅都存在顯著差異,枝下高和冠幅b處理與c處理之間沒有顯著差異,2個(gè)處理都與a處理存在顯著差異。總體來看,2019年福建柏枝下高表現(xiàn)為b處理gt;c處理gt;a處理,冠幅為c處理gt;a處理gt;b處理;2021年福建柏枝下高表現(xiàn)為a處理gt;c處理gt;b處理,冠幅為c處理gt;b處理gt;a處理;2023年枝下高表現(xiàn)為a處gt;c處理gt;b處理,冠幅為c處理gt;a處理gt;b處理。
2019年不同經(jīng)營(yíng)模式下福建柏單株材積和單位蓄積量總體表現(xiàn)為c處理gt;a處理gt;b處理,2021年對(duì)比2019年單株材積與單位蓄積量都有明顯提升,與2019年不同的是a處理與c處理相差不明顯,但超過b處理。相較于2021年,2023年單株材積與單位蓄積量有明顯提升,表現(xiàn)為a處理gt;c處理gt;b處理。
2.2 林下套種紅錐方差分析
林下套種紅錐,a、b經(jīng)營(yíng)模式下均選擇一年生紅錐,初始苗高和地徑均為0.4 cm和45 cm,于2021、2023年抽樣調(diào)查a處理與b處理經(jīng)營(yíng)模式下苗高與地徑的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)詳見表2。
由表2可以看出,2021年苗高和地徑相較于2019年有明顯的增長(zhǎng),a處理苗高地徑增幅為92.50%、74.82%,b處理苗高地徑增幅為242.50%、177.04%;a處理2023年相較2021年紅錐苗高地徑增幅為129.87%、103.38%,b處理苗高地徑增幅為104.38%、135.29%。由此可以看出,a處理更適合紅錐的生長(zhǎng)。兩種處理之間的方差分析詳見表3。由表3可看出,a、b處理下2021、2023年苗高與地徑之間存在極顯著差異(Plt;0.01)。
2.3 土壤化學(xué)性質(zhì)分析
土壤肥力對(duì)于植物的生長(zhǎng)至關(guān)重要,有機(jī)質(zhì)和有效磷可被植物直接吸收利用,水解氮代表土壤中有效氮含量,可促進(jìn)土壤中有機(jī)質(zhì)的合成。不同處理土壤化學(xué)性質(zhì)詳見表4。由表4可以看出,土壤有機(jī)質(zhì)、水解氮含量總體呈現(xiàn)c處理gt;b處理gt;a處理。有效磷含量呈現(xiàn)c處理gt;a處理gt;b處理。全鉀和全氮含量均呈現(xiàn)a處理gt;c處理gt;b處理。速效鉀含量呈現(xiàn)a處理gt;b處理gt;c處理。由土壤pH值的大小可以看出b處理lt;a處理lt;c處理,總體pH值在5以下,說明福建柏適合在微酸性條件下生長(zhǎng)。
3 結(jié)論與討論
福建柏的樹高、胸徑、冠幅和枝下高等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是衡量其生長(zhǎng)狀況的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究試驗(yàn)結(jié)果表明,間伐套種、不間伐套種和不間伐不套種3種經(jīng)營(yíng)模式下,間伐套種的經(jīng)營(yíng)模式樹高、胸徑等指標(biāo)的生長(zhǎng)量大于不間伐套種的經(jīng)營(yíng)模式和不間伐不套種經(jīng)營(yíng)模式。這與張超[15]對(duì)于杉木套種紅錐的研究結(jié)果類似。其原因是植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)來自其根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收,不套種不間伐這種經(jīng)營(yíng)模式下紅錐和福建柏的生長(zhǎng)對(duì)土壤養(yǎng)分存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,所以不益于兩者的生長(zhǎng)。陳欣凡等[16]、萬曉華等[17]、雷先珠[18]認(rèn)為,相較于純林,混交林更能夠改善土壤質(zhì)量提高林分生產(chǎn)力。套種間伐的單株材積和單位蓄積量相較于其他2種經(jīng)營(yíng)模式的增幅是最大的,2023年比2021年增加了51%,而2021年比2019年增加了34%;其次是不套種不間伐、套種不間伐2023年比2021年增加了34%和24%,2021年比2019年增加了16%和20%。該結(jié)果與潘升水等[19]對(duì)杉木林間伐套種閩楠的結(jié)果類似。
紅錐作為珍貴的闊葉樹種,已經(jīng)在很多造林樹種項(xiàng)目計(jì)劃中得到了大力支持與發(fā)展。本試驗(yàn)結(jié)果表明,福建柏與紅錐在套種間伐的經(jīng)營(yíng)模式下表現(xiàn)出更高的協(xié)同性,同時(shí)對(duì)土壤肥力也有一定改善。但限于該試驗(yàn)時(shí)間較短,未來紅錐套種下福建柏的更多生長(zhǎng)狀況,對(duì)當(dāng)?shù)赝寥婪柿Φ母纳魄闆r,有待進(jìn)一步考察和研究。
參考文獻(xiàn)
[1] 蘇寶川. 福建柏混交林幼林生長(zhǎng)及生物量分配格局[J]. 福建林業(yè)科技,2022,49(4):59-63.
[2] 蘇順德. 基于生長(zhǎng)性狀育種值和遺傳多樣性構(gòu)建福建柏第1代核心育種群體[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2022,37(6):85-91.
[3] 李秉鈞,陳乾,王希賢,等. 不同林齡福建柏純林與混交林生長(zhǎng)及養(yǎng)分的差異[J]. 西北植物學(xué)報(bào),2022,42(4):694-704.
[4] 蘇順德. 福建柏優(yōu)良單株自由授粉子代測(cè)定及選擇[J]. 福建林業(yè)科技,2020,47(1):1-7.
[5] 李秉鈞,蔡宗明,劉聘,等. 福建省福建柏人工林立地類型劃分及質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2023,38(5): 86-92.
[6] 汪國(guó)彬. 福建柏混交林生長(zhǎng)效果評(píng)價(jià)及經(jīng)濟(jì)效益分析[J]. 福建林業(yè)科技,2022,49(3):30-34.
[7] 王曉艷. 福建柏與杉木混交林林分生長(zhǎng)研究[J]. 林業(yè)勘察設(shè)計(jì),2020,40(1):19-23.
[8] 盛煒彤. 關(guān)于我國(guó)人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力的保持[J]. 林業(yè)科學(xué)研究,2018,31(1):1-14.
[9] 王磊,溫遠(yuǎn)光,周曉果,等. 尾巨桉與紅錐混交對(duì)林下植被和土壤性質(zhì)的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2022,31(7):340-1349.
[10] 莫雪青. 杉木純林引入紅錐混交改造對(duì)土壤團(tuán)聚體磷組分及其轉(zhuǎn)化的影響[D]. 南寧:廣西大學(xué),2022.
[11] 譚長(zhǎng)強(qiáng),楊麗萍,梁星星,等. 不同修枝強(qiáng)度及配方施肥對(duì)紅錐幼林生長(zhǎng)的影響[J]. 廣西林業(yè)科學(xué),2023,52(2):167-172.
[12] 陳健波,黃康庭,莫雅芳,等. 大花序桉與鄉(xiāng)土闊葉樹種混交模式初步篩選[J]. 廣西林業(yè)科學(xué),2022,51(4):494-498.
[13] 黃榮林,劉雄盛,王家妍,等. 巨尾桉×紅錐混交林經(jīng)濟(jì)效益分析與評(píng)估[J]. 廣西林業(yè)科學(xué),2022,51(4):536-542.
[14] 鄭仁華,蘇順德,趙青毅,等. 福建柏種源生長(zhǎng)性狀遺傳變異及種源選擇[J]. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào),2014,34(3):249-254.
[15] 張超. 杉木大徑材林下套種紅錐生長(zhǎng)效果分析[J]. 福建林業(yè)科技,2023,50(3):42-45.
[16] 陳欣凡,林國(guó)偉,洪滔,等. 不同林齡杉木千年桐混交林與純林土壤理化性質(zhì)特征比較[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào),2017,38(9):1660-1665.
[17] 萬曉華,黃志群,何宗明,等. 闊葉和杉木人工林對(duì)土壤碳氮庫的影響比較[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2013,24(2):345-350.
[18] 雷先珠. 馬尾松林下套種福建柏生長(zhǎng)效果分析[J]. 華東森林經(jīng)理,2020,34(1):1-3.
[19] 潘升水,劉紹輝,魏志恒,等. 杉木林間伐套種閩楠與閩楠純林的生長(zhǎng)比較[J]. 湖南林業(yè)科技,2022,49(3):61-64.
(責(zé)編:馬世堂)