茂县辐射松引种造林试验研究

蒋光全,吴宗兴,徐 惠,梁 颇,熊 量,李长生,林 英

(1.四川省茂县林业局,四川 茂县 623200;2.四川省林业科学研究院,四川成都 610081;

3.四川省阿坝州科学技术研究院,四川 汶川 623000;4.四川省汶川县林业局,四川汶川 623000)

辐射松(Pinus radiata D.Don)原产于美国加利福尼亚西部,在当地并不引人注目,1850年由移民引进新西兰,后又引种到澳大利亚、智利、南非等地。由于引种地得天独厚的气候条件(雨量充沛、均匀、气候温和、昼夜温差较大等)使得辐射松生长速度大大高于原产地。辐射松在澳大利亚、新西兰林业生产中占有举足轻重的地位。特别是新西兰森林覆盖率为 27%,面积为 740万 hm2,其中人工林 180万hm2,辐射松人工林面积占整个人工林面积的 90%,约 160万 hm2。我国 20世纪 60年代 ～70年代开始引进辐射松在广东、广西、浙江、云南、四川等地栽植,因多种原因致使引种失败。四川省林科院、阿坝州林科所 1989年开始引进辐射松种子在岷江上游干旱半干旱地区播种育苗、造林,目前已在岷江、大渡河、嘉陵江上游营造试验示范林近2 000 hm2,其中栽培在茂县凤仪镇小沟山的 12 a生辐射松示范林平均树高 10.5m,平均胸径 14.5 cm,栽培在汶川县城区的 12 a生辐射松平均树高 16.5m,平均胸径36.5 cm,是同龄、同立地条件油松、华山松高生长量的 2.6倍,胸径生长量的 2.4倍,深受群众喜爱。为了充分集、蓄、保存天然降水,供给幼树生长所需水分,以及合理密度造林,从而提高造林成活率、保存率,促进幼树生长,提早郁闭,尽快发挥森林保持水土、涵养水源等综合效益是生产中迫切需要解决的问题,对当前西部地区实施的天然林保护和退耕还林工程有着十分重要的指导意义。

1 引种栽培区概况及研究方法

1.1 引种栽培区概况

引种栽培在四川茂县凤仪镇静州村小沟,地处31°41′N,103°51′E,暖温带气候,年均温 11.2℃,极端最高气温 32.0℃,最高气温≥30℃平均 1.8 d,极端最低气温 -11.6℃,最低气温≤0℃平均 80.8 d,年均降水量 492.7mm,蒸发量1 332.4 mm。5月 ～10月为雨季,降水量占 83.5%,11月至翌年 4月为旱季,降水占 16.5%,干湿季分明。平均相对湿度72%,年均风速 4.0m◦s-1,平均日照时数1 565.9 h。土壤为老冲积灰褐土,pH值 7.2～7.5;海拔1 700 m,坡度 25°。优势植被为白刺花(Sophora viciifolia Hence)、马鞍羊蹄甲(Bauhinia foberia Oliver)、甘川紫苑(Aster smithianu Hand Mazz)、铁杆蒿(Artemisia glauca Pau)、金 花 蚤 草 (Puliearia chrysanha Ling)等,盖度 60%。立地类型为阴坡潮润亚贫瘠——矮灌型。造林树种为辐射松(Pinus radiata D.Don),2001年营造,初植密度为3 300株◦hm-2,幼树平均树高 31.4 cm,平均地径 0.3 cm。

1.2 研究方法

1.2.1 整地方式、覆盖保水、保水剂造林等造林试验,每处理均采用大样本 50株以上,随机区组,3次重复。

1.2.2 在每个标准地内,挖具有代表性的土壤剖面2个,详细进行剖面观察记载,并分层取样,采用常规方法分析测定土壤的水分变化规律和土壤的 N、P、K等含量。

1.2.3 选择生长中等具有代表性的地段设置 10 m×10 m的样地,定时、定位对辐射松幼林的高、径和生物量进行测定。

1.2.4 对各试验收集的数据进行统计分析,统计分析方法采用百分数比较法和方差分析及 q检验。

2 研究结果及分析

2.1 整地试验

试验设 3种整地方式,即水平沟、短册状和穴状(分别用甲、乙、丙表示)。整地规格:水平沟带宽 60 cm,长 10m;短册状宽 60 cm,长 2.0m;穴状整地穴的上口直径为 40 cm,窝底直径为 30 cm,窝深度为40 cm。2001年 ～2004年连续 3 a对辐射松造林成活率、保存率、幼树高、径进行调查,分析其生长量。

2.1.1 整地对辐射松造林成活率的影响

不同整地方式辐射松营养袋苗造林当年成活率分别是,甲处理平均为 90.6%,乙处理平均为88.2%,丙处理平均为 82.8%。辐射松成活率和方差分析参见表 1。

表 1 不同整地方式造林成活率统计表

从表 1可以看出各处理间差异极显著,说明整地方式对辐射松营养袋苗造林当年成活率有极显著的影响。

成活率之间作 q检验:D0.05(3.6)=2.7,D0.01(3.6)=4.0。见表 2。

表 2 不同整地方式成活率之间的差异性比较表

从表 2可以看出,甲处理比丙处理成活率提高7.8个百分点,乙处理比丙处理成活率提高 5.4个百分点,甲处理仅比乙处理成活率提高 2.4个百分点。总之,处理之间成活率提高 2.4～7.8个百分点。

2.1.2 整地对辐射松造林保存率的影响

整地对辐射松营养袋苗造林 3 a保存率甲处理平均为 86.4%,乙处理平均为 85.4%,丙处理平均为 78.5%,辐射松保存率和方差分析参见表 3。

表 3 不同整地方式造林保存率统计表

从表 3可以看出各处理间差异极显著,说明整地对辐射松保存率有极显著的影响。保存率之间作q检验:D0.05(3.6)=2.1,D0.01(3.6)=3.0。见表 4。

表 4 不同整地方式保存率之间的差异性比较表

从表 4可以看出,甲处理比丙处理保存率提高7.6个百分点,乙处理比丙处理保存率提高 6.6个百分点,甲处理仅比乙处理保存率提高 1.0个百分点。总之,处理之间保存率提高 1.0～7.6个百分点。

2.1.3 整地对辐射松高生长的影响

不同整地方式辐射松的 3 a高生长总量分别是,甲处理为 95.3 cm,乙处理为 87.5 cm,丙处理为66.9 cm,辐射松幼林高生长量和方差分析见表 5。

从表 5可以看出各处理差异极显著,说明整地对促进辐射松幼树高生长有极显著的影响。树高生长量之间作 q检验:D1=8.7,D2=12.6。见表 6。

表 5 辐射松 3 a生幼林高生长量统计表

表 6 辐射松3 a生幼林高生长量之间的差异性比较表

从表 6可以看出,甲处理比丙处理树高生长量增加 28.4 cm,乙处理比丙处理树高生长量增加20.6 cm,甲处理比乙处理树高生长量仅增加 7.8 cm,甲、乙与丙之间树高生长量差异极显著,甲、乙之间树高生长量差异不显著。试验表明,干旱地带大规格整地对辐射松幼树高生长有显著的促进作用,使高生长量提高 7.8 cm～28.4 cm。

2.1.4 整地对辐射松幼树地径生长量的影响

不同整地方式辐射松 3 a生地径生长总量分别是,甲处理为 2.34 cm,乙处理为 2.06 cm,丙处理为1.50 cm,地径生长量和方差分析见表 7。

表 7 辐射松 3 a生幼林地径生长量统计表

从表 7可以看出各处理之间差异显著。说明整地对幼树地径生长量有显著的影响。地径生长量之间比较作 q检验:D1=0.33,D2=0.48。见表 8。

表 8 辐射松3 a生幼林地径生长量之间的差异性比较

从表 8可以看出,甲处理比丙处理地径生长量增加 0.84 cm,乙处理比丙处理地径生长量增加0.56 cm,甲处理比乙处理地径生长量仅增加 0.28 cm,甲、乙与丙之间地径生长量差异极显著,甲、乙之间地径生长量差异不显著。试验表明,干旱地带大规格整地对辐射松幼树地径生长有显著的促进作用,使地径生长量提高 0.28 cm～0.84 cm。

2.2 造林密度试验

为了探讨辐射松生长的最适造林密度,我们在茂县静州阴坡设置株行距为 1.0 m×1.5 m、1.5 m×1.5m、1.5m×2.0m、2.0m×2.0m、2.0m×2.5 m(分别用 A、B、C、D、E表示)的造林密度随机区组,每处理 100株,3次重复的试验。1998年 4月份造林,经过连续 6 a的观察记载,不同造林密度试验的辐射松幼林的树高、地径连年生长量和总生长的平均数的统计见表 9和表 10。

表 9 辐射松连年生长量统计表

从表 9可以看出不论造林密度大小,辐射松幼树的苗高、地径生长量随着年龄的增大而逐渐增大。

表 10 不同密度辐射松生长情况统计表

从表 9和表 10中无法找到有关数据可以看出辐射松造林后 6 a中苗高、地径生长量随林龄的增大而增加,造林前 3 a A、B、C、D、E处理的苗高生长量分别为 112.1 cm、100.6 cm、102.1 cm、99.4 cm、95.0 cm,地径生长量分别为 1.09 cm、1.19 cm、1.24 cm、1.40 cm、1.54 cm,造林前 3 a的造林密度对辐射松的树高、地径生长量影响不大,造林第 4年以后随林龄增大造林密度加大,树高生长量加快,地径生长量减慢。从表 10可以看出造林第 6年后 A、B、C、D、E处理的总树高生长量分别为 318.5 cm、287.8 cm、263.4 cm、233.3 cm、221.7cm,总地径生长量分别为 3.26 cm、3.70 cm、4.30 cm、4.88 cm、5.74cm,见表 11。方差分析见表 12。树高、地径生长量平均数差值见表 13。

表 11 不同造林密度的辐射松幼林树高、地径生长量统计表

表 12 不同造林密度的辐射松幼林苗高、地径、生长量方差分析表

从表 11和表 12可以看出树高、地径生长量之间差异极显著,说明造林密度对辐射松的苗高、地径生长量有极显著的影响,各处理之间进一步作多重比较,用 q检验见表 13。

表 13 不同造林密度幼树高、径生长量平均值的差值

从表 13可以看出辐射松造林密度不同,辐射松幼林的树高、地径生长量差异极显著,且树高生长量与造林密度成正相关,地径生长量与造林密度成反相关。

从上述分析数据得知,选择 C和 K处理的造林密度,即株行距 1.5 m×2.0 m和 2.0m×2.0 m处理的辐射松幼林高、径生长量成正相关,其方案最佳,值得生产上推广应用。

2.3 覆盖保水试验

为了充分利用天然降水,提高造林成活率,促进幼树的生长,对辐射松幼树进行塑料薄膜覆盖,石块覆盖和对照(分别用甲、乙、CK表示)的处理试验。经过连续 6 a试验,辐射松成活率、保存率、苗高、地径年均生长量见表 14,方差分析见表 15,多重比较见表 16。

表 14 辐射松成活率保存率、苗高、地径年均生长量表

表 15 辐射松幼树不同覆盖处理方差分析表

从表 15可以看出覆盖对辐射松幼林的成活率,保存率及苗高、地径生长量有极显著的影响,说明覆盖对造林保存率、成活率及苗高、地径生长量有极显著的促进作用。各处理之间进一步作多重比较,用q检验法见表 16。

表 16 辐射松幼树不同覆盖处理的成活率、保存率、苗高、地径生长量、平均数的差值表

从表 16可以看出覆盖处理对辐射松幼树的成活率,保存率苗高、地径生长量有极显著的影响。可以看出塑料覆盖和石块覆盖之间的成活率,保存率、苗高生长量之间不显著,只有地径之间差异极显著,塑料覆盖比石块覆盖的地径生长量提高 0.18 cm,说明塑料覆盖比石块覆盖更有利于提高地径生长量。

3 结论

3.1 从经济、实用、生产承受能力及效果显著等综合考虑,短册状整地效果最好,值得生产上推广应用。通过整地有利于充分集蓄天然降水,提高水分利用率,改善土壤结构,提高辐射松造林成活率、保存率,促进高、径生长,提早郁闭成林,发挥森林的综合效益。

3.2 株行距 1.5m×2.0m和 2.0m×2.0 m的辐射松幼林高、径比值协调为较好的密度。

3.3 塑料薄膜覆盖比对照造林成活率提高 12.3个百分点、保存率提高 12.2个百分点、苗高生长量提高 11.9 cm、地径生长量提高 0.57 cm,石块覆盖比对照造林成活率提高 9.6个百分点、造林保存率提高 12.2个百分点、苗高生长量提高 9.3 cm、地径生长量提高 0.39 cm。薄膜覆盖下的土壤,水、肥、气、热都处于最佳状态,特别对结构不良土壤,调节水、肥、气、热的效果更佳。石块覆盖既能就地取材、方便易行,又能顺渗吸降水,且有降低土表温度、减轻蒸发的作用,而且石块热容量小、吸热快、散热快、晚间温度低,可凝结周围水气,供土壤吸收,从而增加土壤水分,凡是有石块的地方均可舍薄膜而用石块覆盖,借以减少投资,是易推广的技术措施。

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