關(guān)鍵詞:種植密度;桉樹;生長;影響
密度是影響林分生長,決定栽植成效的一個關(guān)鍵因素[1-2]。近年來,在林業(yè)產(chǎn)業(yè)中,國內(nèi)外已有大量學(xué)者開展了密度影響方面的研究,主要涉及馬尾松[3-4]、落葉松[5]、樟子松[6]、杉木[7-8]、刺槐[9]、楊樹[10],研究內(nèi)容主要包括林木生長狀況、林分結(jié)構(gòu)、林下植被種類、土壤養(yǎng)分等[11-12]。也有部分學(xué)者探究了密度對出材量和種植經(jīng)濟(jì)效益的影響。例如,諶紅輝等[13]發(fā)現(xiàn),在幼林期,隨著栽植密度的增加馬尾松出材量表現(xiàn)為持續(xù)增加,在林齡增大后,馬尾松出材量隨栽植密度的增加表現(xiàn)為逐漸降低;孫洪剛等[14]發(fā)現(xiàn),間伐越頻繁,木材徑階越大,也就是說大徑材的生成需要建立在較小的保留株數(shù)基礎(chǔ)之上;郭光智等[15]發(fā)現(xiàn),若栽植環(huán)境立地質(zhì)量較高,初植密度越低,越有利于形成中徑材及大徑材;盧立華等[16]等發(fā)現(xiàn),間伐有利于提高杉木徑級,提升大徑材出材比例。
在我國,桉樹主要分布于廣東省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、貴州省等南方地區(qū),是重要的用材樹種,栽植面積約為546萬hm2。桉樹生長速度快、產(chǎn)量高,可有效緩解國內(nèi)木材市場的供求矛盾。近年來,隨著人們對木材徑級提出了越來越高的要求,小徑級木材已無法滿足市場需求,越來越多的學(xué)者開始探究桉樹中徑材以及大徑材料培育的影響因素,而栽植密度是其中最為重要的一個[17-18]。目前,雖然有關(guān)造林密度對桉樹生長的影響已有部分報道[19-21],冊亨縣作為桉樹的重要產(chǎn)地,有關(guān)造林密度對其生長的研究尚未見報道?;诖?,筆者以貴州省冊亨縣尾巨桉DH32-29 無性系密度試驗(yàn)林為研究對象,比較不同種植密度對桉樹生長的影響,以供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于貴州省黔西南布依族苗族自治州冊亨縣,地處云貴高原向廣西低山丘陵過渡的斜坡地帶,當(dāng)?shù)貙賮啛釒嘏瘽駶櫦撅L(fēng)氣候,年平均日照時長1514h,年平均氣溫19.2℃,年平均降雨量1340.7mm,無霜期345日。試驗(yàn)地土壤為黃壤,pH值6.5,有機(jī)質(zhì)含量30.22g/kg、全氮含量1.34g/kg、全磷含量0.27g/kg、全鉀含量18.23g/kg、堿解氮含量80.00mg/kg、有效磷含量6.37mg/kg、速效鉀含量31.02mg/kg。
1.2 造林技術(shù)
在種植前,人工清理種植地塊并穴狀整地,種植穴規(guī)格設(shè)置為40cm×40cm×40cm。試驗(yàn)用桉樹為3月齡尾巨桉 DH32-29無性系苗木,高度為15-25cm。試驗(yàn)用基肥為桉樹專用肥(肥效20%),施入量為600g/株。2015年3月定植,分別于2015年9月、2016年6月、2016年9月、2017年7月?lián)嵊淮?。結(jié)合撫育施入肥料,每次均施入850g/株桉樹專用肥(肥效30%)。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計
本試驗(yàn)共設(shè)置4個密度處理,分別為T1處理(種植密度為1470株/hm2,株行距為1.7m×4.0m)、T 2 處理( 種植密度為1 2 5 0 株/ h m 2, 株行距為2.0m×4.0m)、T3處理(種植密度為1000株/hm2,株行距為2.5m×4.0m)、T4處理(種植密度為833株/hm2,株行距為3.0m×4.0m)。每個實(shí)驗(yàn)分別重復(fù)3次,共12個試驗(yàn)小區(qū),各小區(qū)采取隨機(jī)區(qū)組排列。各試驗(yàn)小區(qū)四周均設(shè)置2行相同密度的保護(hù)行,小區(qū)面積為400m2(20m×20m)。
1.4 數(shù)據(jù)采集及實(shí)驗(yàn)
在定植后1年(2016年3月),于各試驗(yàn)小區(qū)分別設(shè)置一塊固定樣地標(biāo)定60株觀測株,調(diào)查桉樹成活率;接著,分別于定植后2年(2017年3月)、3年(2018年3月)、4年(2019年3月)、5年(2020年3月)、6年(2021年3月)、7年(2022年3月)調(diào)查固定觀測株保存率、樹高及胸徑,按照下式計算桉樹單株積材及單位面積蓄積量[22]。
單株積材=0.00012×胸徑1.9878×樹高0.6362
單位面積蓄積量=平均單株積材×初植密度×保存率
1.5 數(shù)據(jù)分析
利用Excel 2010及SPSS 20.0軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析并指標(biāo),采用Duncan法進(jìn)行多重比較。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同種植密度對桉樹林分保存率的影響
不同種植密度對桉樹林分保存率的影響,見表1。
由表1可知,在定植后0.8年,桉樹成活率差異不顯著,整體在94.83%-96.80%之間。從保存率情況來看,在同一年份,隨著種植密度減小,桉樹保存率整體呈現(xiàn)出增長趨勢。在定植后1.8年,T4處理桉樹保存率(95.26%)明顯高于其余3個處理,T1處理的桉樹保存率(79.91%)明顯低于其余3個處理;在定植后3年、4年、5年、6年,不同實(shí)驗(yàn)點(diǎn)桉樹保存率變化趨勢基本一致,T2、T3和T4處理的保存率差異不顯著且明顯高于T1處理;在定植后7年,不同實(shí)驗(yàn)桉樹保存率由高到低排序依次為T4、T3、T2和T1處理,其中T3與T4處理的保存率差異不顯著,T3與T2處理的保存率差異不顯著。
2.2 不同種植密度對桉樹胸徑的影響
不同種植密度對桉樹胸徑的影響,見表2。
由表2可知,隨著林齡的增加,同一種植密度下桉樹胸徑均呈現(xiàn)出逐漸增長的趨勢,其中T1處理的桉樹胸徑由3.25cm逐漸增長至12.15cm,T2處理的桉樹胸徑由3.37cm逐漸增長至12.22cm,T3處理的桉樹胸徑由3.41cm逐漸增長至12.84cm,T4處理的桉樹胸徑由3.52cm逐漸增長至13.49cm。
在同一林齡下,隨著造林密度的減小,桉樹平均胸徑呈現(xiàn)出逐漸增長的趨勢。經(jīng)過方差分析及多重比較可以發(fā)現(xiàn),在定植后2年,T2、T3與T4處理桉樹胸徑差異不顯著,T1、T2與T3處理桉樹胸徑差異不顯著;在定植后3-6年,不同實(shí)驗(yàn)桉樹胸徑變化趨勢基本一致,均表現(xiàn)為T3與T4處理桉樹幼苗胸徑差異不顯著,T1與T2處理桉樹有幼苗胸徑差異不顯著。在定植后7年,T4處理桉樹胸徑明顯高于其余3個處理(T1與T2處理桉樹胸徑差異不顯著),T4處理桉樹胸徑分別較T1、T2和T3處理高出了11.02%、10.39%、5.06%。
2.3 不同種植密度對桉樹樹高的影響
不同種植密度對桉樹樹高的影響,見表3。
由表3可知,隨著林齡的增加,桉樹樹高呈逐漸增長的趨勢,其中,T1處理的桉樹株高由2.37m逐漸增長至16.36m,T2處理的桉樹株高由2.88m逐漸增長至16.48m,T3處理的桉樹株高由3.50m逐漸增長至17.65m,T4處理的桉樹株高由3.52m逐漸增長至16.45m。
通過比較同一林齡不同種植密度下桉樹樹高,可以發(fā)現(xiàn)隨著種植密度的減小,在定植后2-3年,桉樹樹高呈逐漸增長的趨勢;在定植后4-7年,桉樹樹高呈先升高、后降低的趨勢。具體而言,在定植后2年,桉樹樹高在2.37-3.52m,其中,T1與T2處理的桉樹樹高差異不顯著,T2、T3與T4處理的桉樹樹高差異不顯著;在定植后3年,桉樹樹高在3.95-4.74m,T3與T4、T2與T3、T1與T2處理的桉樹樹高差異不顯著;在定植后4年,T3處理的桉樹樹高最高,達(dá)到10.01m,T1處理最低,僅9.50m,T3與T2、T4處理的桉樹樹高差異不顯著,T1與T2、T4處理的桉樹樹高差異不顯著;在定植后5年,T3處理的桉樹樹高最高(12.35m,與T2和T4處理的桉樹樹高差異不顯著),T1處理最低(10.15m,與T2和T4處理的桉樹樹高差異不顯著);在定植后6年,不同實(shí)驗(yàn)桉樹樹高變化趨勢與定植后5年基本一致,整體在13.66m(T1處理)-15.04m(T3處理);在定植后7年,T3處理的桉樹樹高最高(17.65m),明顯高于其余3個處理(T1、T2與T4處理的桉樹樹高差異不顯著,整體在16.36-16.48m)。
2.4 不同種植密度對桉樹單株積材生長的影響
不同種植密度對桉樹單株積材生長的影響,見表4。
由表4可知,隨著林齡的增加,桉樹單株積材整體呈現(xiàn)出持續(xù)增加的趨勢,T1處理的單株材積由定植2年的0.0022m3逐漸增加至定植7年的0.1017m3,T2處理由定植2年的0.0026m3逐漸增加至定植7年的0.1033m3,T3處理由定植2年的0.0031m3逐漸增加至定植7年的0.1191m3,T4處理由定植2年的0.0033m3逐漸增加至定植7年的0.1256m3。
從同一林齡不同種植密度情況來看,隨著種植密度的逐漸減小,桉樹單株材積整體呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢。在定植后2年,T4處理的桉樹單株材積最高(0.033m3,與T2、T3處理差異不顯著),T1處理最低(0.0022m3,與T2處理差異不顯著);在定植后3年、4年、5年、6年及7年,不同處理桉樹單株材積變化趨勢基本一致,均表現(xiàn)為T1與T2處理差異不顯著,T3與T4處理差異不顯著,定植后3年、4年、5年、6年及7年,桉樹單株材積分別在0.0071-0.0135m3、0.0305-0.0481m3、0.0396-0.0576m3、0.0721-0.0880m3、0.1017-0.1256m3之間。
2.5 不同種植密度對桉樹單位面積蓄積量的影響
不同種植密度對桉樹單位面積蓄積量的影響,見表5。
由表5可知,不同種植密度對桉樹單位面積蓄積量存在顯著影響。隨著林齡的增加,同一種植密度下桉樹單位面積蓄積量呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢。T1處理的桉樹單位面積蓄積量由定植2年的2.54m3/hm2逐漸增大至定植7年的91.57m3/hm2,T2處理的桉樹單位面積蓄積量由定植2年的2.92m3/hm2逐漸增大至定植7年的106.61m3/hm2,T3處理的桉樹單位面積蓄積量由定植2年的2.70m3/hm2逐漸增大至定植7年的104.42m3/hm2,T4處理的桉樹單位面積蓄積量由定植2年的2.59m3/hm2逐漸增大至定植7年的96.50m3/hm2。
而同一林齡不同種植密度情況來看,在定植后2年,隨種植密度的增加桉樹單位面積蓄積量先增大、后減小,整體在2.54-2.92m3/hm2;在定植后3年,T4處理的桉樹單位面積蓄積量最高(10.62m3/hm2,與T3處理差異不顯著);在定植后4年,T3處理的桉樹單位面積蓄積量最高(41.83m3/hm2);在定植后5年,T3處理桉樹單位面積蓄積量最高(23 614.18m3/hm2);在定植后6年,T2處理的桉樹單位面積蓄積量最高(79.98m3/hm2,與T2處理差異不顯著);在定植后7年,T2處理的桉樹單位面積蓄積量最高(106.61m3/hm2,與T3處理差異不顯著)。
3 討論與結(jié)論
在我國,桉樹是一種重要的人工速生林栽培樹種,廣泛分布于我國貴州、四川、云南、廣東等地區(qū)[23-24]。作為一種熱帶及亞熱帶樹種,其扎根能力極強(qiáng),適宜生長于潮濕、溫暖、土層深厚、排水便利的環(huán)境內(nèi)[25]。隨著人們需求的不斷增加,為確保獲取高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的桉樹木材,大量營林人員開始對桉樹生長特性進(jìn)行深入研究,但是其研究方向主要為種源篩選、日常管理、病害以及蟲害防治等,有關(guān)種植密度對桉樹生長的影響研究極少。
本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),不同種植密度對桉樹保存率、樹高、胸徑、單株積材和單位面積蓄積量均有顯著影響。桉樹成活率、保存率、胸徑、單株積材隨種植密度的減小而逐漸增大,種植密度為1470株/hm2時桉樹保存率明顯低于其余3個處理。樹高及單位面積蓄積量隨種植密度的減小先增大后減小,在種植密度為1000株/hm2,株行距為2.5m×4.0m時,桉樹單位面積蓄積量最大。因此,筆者認(rèn)為桉樹種植密度不宜過大或過小,可選擇1000株/hm2作為貴州冊亨縣適宜的桉樹種植密度。在后期桉樹造林、撫育過程中,營林造林人員需要充分考慮栽植環(huán)境實(shí)際情況,結(jié)合造林目的科學(xué)選擇種植密度[26],只有這樣,桉樹植株才能獲取充足的生長空間、養(yǎng)分、光照等,這有利于光合作用和蒸騰作用的進(jìn)行,為植株生長奠定基礎(chǔ),從而有效應(yīng)對外界各種不良環(huán)境[27]。