高立旦,何志华,柏明娥,洪利兴,王 毅
(1. 浙江省林业技术推广总站,浙江 杭州 310020;2. 浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省青田县林业技术推广站,浙江 青田 323900)
油茶成龄低产林种群的产量结构与改造对策研究
高立旦1,何志华1,柏明娥2,洪利兴2,王 毅3
(1. 浙江省林业技术推广总站,浙江 杭州 310020;2. 浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省青田县林业技术推广站,浙江 青田 323900)
对50年生的油茶成龄低产林的研究表明,油茶成龄林群体鲜果产量的差异较大,这种产量差异与林分密度几乎无关(r = 0.4971),但与单株平均产量有一定的关系(r = 0.765 1),种群的鲜果产量结构总体表现为:单株在2 kg以下的低产植株占80%左右、在2 ~ 5 kg的中产植株占10% ~ 15%、在5 kg以上的高产植株占6%左右,呈现明显的负指数分布(Y = 23.49X-1.587 8),并且构成产量的植株基本上是受品种的影响,因此导致油茶成龄林低产的主要原因是由于低产品种多、中高产品种少,由此提出除劣补优的良种定位置换改造对策。
油茶;产量;群体;种群;定位改造
由于品种混杂、疏于管理等原因,我国的成龄或老龄油茶树产量普遍较低,许多平均产油量不到75 kg/hm2。随着国家对油茶产业的高度重视,油茶低产林改造十分活跃,各地纷纷采取劈灌除草、垦复施肥、整枝修剪、嫁接换种、良种更替等措施,以提高油茶产量。许多研究认为[1~2],良种更替是油茶低产林改造的关键技术之一。那么,在同一块林地上,哪些油茶植株需要更替,更替多少,哪些需要保留,这是油茶良种更替经营技术中的关键。为此,我们对油茶低产林的种群产量进行定株观察,分析其产量的结构与分布,从而进一步探讨油茶成龄低产林良种更替的技术策略。
研究地点为青田县海口镇坑口村油茶基地。面积38.7 hm2,林龄50 a左右,集中连片,海拔200 ~ 600 m,坡向西南,坡度20 ~ 35º,土壤为山地红壤,土层厚度40 ~ 60 cm,山坡下部土层较厚达80 cm以上,基岩为凝灰岩,油茶林长势良好,郁闭度0.5 ~ 0.9,平均树高2.2 ~ 2.5 m,密度900 ~ 1 800株/hm2,上坡较密,下坡较稀。林地经营管理较好,每3年结合垦复抚育施肥1次。
在油茶基地的上坡、中坡和下坡分别设立2个标准地,合计6个标准地,标准地面积20 m×20 m,边框用框线围栏。在标准地内分别摘取每株鲜果测定其鲜果产量并编号。各标准地的基本情况如表1。
表1 各标准地基本情况Table 1 Status of the standard spots
相关系数采用离差标准化后的内积,以取值为0与1之间的相关系数r来表达:
式中:r为两个比较样本的相似系数;n为两个比较样本的个体数;Xi是样本X的第i个体;X为样本X的平均值;Yi是样本Y的第i个体;Y为样本Y的平均值。
2.1 群体间的密度与产量
从表2可看出,各标准地的鲜果产量差异很大,1号和3号标准地产量较低,分别只有914.25 kg/hm2和988.05 kg/hm2,4号标准地最高达3 101.55 kg/hm2,最高产量是最低产量的3倍多。
表2 各标准地密度与产量Table 2 Density and yield of the standard spots
这种标准地间的产量差异,与密度几乎没有显著的相关性,如3号标准地密度为1 275株/hm2的产量是988.05 kg/hm2,而6号标准地密度为1 095株/hm2的产量为2 891.4 kg/hm2,又如5号标准地密度为2 280株/hm2的产量是2 866.50 kg/hm2,而4号标准地密度为1 500株/hm2的产量达3 101.55 kg/hm2。统计表明,标准地的鲜果产量与密度间的相关系数r = 0.497 1。因此油茶林密度并非是越高越好,关键是确定合理的密度和提高平均单株的产量。
研究显示,标准地间的产量差异主要体现在平均单株的产量上。如4号和6号标准地密度分别为1 500株/hm2和1 095株/hm2,其鲜果产量分别达3 101.55 kg/hm2和2 891.40 kg/hm2,关键是平均单株产量较高,分别达2.07 kg/株和2.63 kg/株。而3号标准地密度也有1 275株/hm2,却由于平均单株产量只为0.77 kg/株,单位面积只有988.05 kg/hm2。统计表明,标准地的鲜果产量与平均单株产量间的相关系数r = 0.765 1。因此,提高单株产量是提高群体产量的基础。标准地间的产量差异充分反映了油茶个体间具有较悬殊的株间产量差异。
2.2 个体间的产量与分布
研究显示,各标准地油茶的个体产量差异非常大(表3),单株鲜果产量为0 ~ 1 kg的植株占22.9% ~ 78.4%,平均为56.25%,单株鲜果产量在1.1 ~ 2 kg的植株占15.7% ~ 36.4%,平均为23.02%。而单株产量在5 kg以上的植株很少,单株鲜果产量在10 kg以上的植株就更少,平均只占0.27%。
表3 各标准地单株产量结构Table 3 Yield structure of individual in the standard spots %
统计表明,油茶低产林平均单株鲜果产量由低到高植株的数量分布呈明显的负指数(Y = aX-b)分布,拟合得:Y = 23.49X-1.587 8,相关系数r = 0.973 1。
从油茶个体间的产量与分布情况看,如果将单株产量在2 kg以下的植株定为低产植株,将单株产量在2 ~ 5 kg的植株定为中产植株,将单株产量在5 kg以上的植株定为高产植株,那么,油茶低产林分就有80%左右的植株为低产植株、10% ~ 15%的植株为中产植株、只有6%左右的植株为高产植株(图1)。可见,油茶林低产的根本原因是低产植株的结构比例太大,中产和高产植株的结构比例偏小,特别是高产植株所占的比例严重不足,单株产量分布很不正常,因此油茶林单株产量改造成正态形分布的结构将是油茶低产林改造的努力方向。
图1 油茶低产、中产和高产植株分布Figure 1 Yield distribution of Individual
2.3 低产林良种更替的技术对策
油茶低产林种群的产量结构也曾被一些研究者所揭示,丘金兴等[3]对大面积油茶林分连续8 a定位观测结果表明,油茶群体产量结构是低产植株比例大,高产植株比例小,群体产量分布服从指数分布,并认为我国目前大部分成年油茶林低产的根本原因之一是由于良种水平低,品种混杂,良莠不齐,劣者居多。潘德森等[4]对湖北省麻城市五脑山林场0.84 hm225年生油茶丰产林连续10 a的产量调查,得知油茶群体是由多数低产株和少数高产株组成,而且并非所谓油茶群体产量是由三分之一的植株分年轮流结实,林分中低产株和高产株是相对固定的,从而证明在油茶混杂群体中开展选优的可能性和改造低产林的必要性。
本研究进一步证明了油茶成龄林种群产量结构的分布规律:单株产量2 kg以下的低产植株占80%左右、单株产量2 ~ 5 kg的中产植株占10% ~ 15%、单株产量5 kg以上的高产植株占6%左右,并且这种油茶成龄林单株产量的结构是相对固定的[4],即构成产量的植株基本上是受品种的影响。因此,导致油茶成龄林低产的主要原因是由于低产品种多,中、高产品种少。
油茶低产林良种更新的技术对策曾被许多研究者提出[5~8],其中包括重新造林、良种置换、高接换种等,但很少针对低产植株的定位置换策略,即哪些油茶植株需要更替,更替多少,哪些需要保留。本次研究提出对常年低产的植株进行定位置换的疏劣补优技术对策(图2),即对常年低产的植株进行有目的地良种置换,定位挖除成龄林中80%左右的低产植株,保留20%左右的中、高产植株,在挖除的林窗下补植长林4号、长林53等油茶良种,从根本上改变油茶成龄低产林的良种化水平,普遍提高油茶成龄林高产种群的结构比例,真正实现油茶低产成龄林变成高产、稳产林的目的。
图2 疏劣补优油茶低产林良种改造技术示意图Figure 2 A diagram of transformation technique for low-yield forest of C. oleifera
研究表明,在油茶低产林中,油茶的鲜果产量差异很大,最高是最低产量的3倍多。这种产量的差异,与密度几乎没有显著的相关性(r = 0.497 1),而与单株平均产量有一定的关系(r = 0.765 1),因此,油茶林密度并非是越高越好,关键是如何提高平均单株的产量。
研究显示,油茶林的个体产量差异非常大,单株鲜果产量在0 ~ 1 kg的植株占22.9% ~ 78.4%,平均为56.25%;单株鲜果产量在1.1 ~ 2 kg的植株比例也较高,占15.7% ~ 36.4%,平均为23.02%;而单株产量在5 kg以上的植株很少,单株鲜果产量在10 kg以上的植株更少,平均只占0.27%。油茶低产林平均单株鲜果产量由低到高植株的数量分布呈现明显的负指数(Y = aX-b)分布。将单株产量在2 kg以下的植株定为低产植株,将单株产量在2 ~ 5 kg的植株定为中产植株,将单株产量在5 kg以上的植株定为高产植株,那么,油茶低产林分的结构就有80%左右的植株为低产植株,10% ~ 15%的植株为中产植株,只有6%左右的植株为高产植株。
油茶林低产的根本原因是低产植株的结构比例太大,中产和高产植株的结构比例偏小,特别是高产植株所占的比例严重不足。油茶低产林植株的产量分布是相对固定的,基本上是受品种的影响,表现为低产品种多,中、高产品种少。本研究提出对常年低产的植株进行定位置换的疏劣补优技术对策,即对常年低产的植株进行有目的地良种置换,定位挖除成龄林中80%左右的低产植株,保留20%左右的中、高产植株,在挖除的林窗下补植油茶良种,从根本上改变油茶成龄低产林的良种化水平,普遍提高油茶成龄林高产种群的结构比例,以期实现油茶低产成龄林变成高产、稳产林的目的。
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Studies on Yield Structure, Distribution and Transformation Countermeasures of Low-yield Mature Forest of Camellia oleifera
GAO Li-dan1,HE Zhi-hua1,BAI Ming-e2,HONG LI-xing2,WANG Yi3
(1. Forestry Technology Spread Station of Zhejiang Province, Hangzhou 310020 China; 2. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China; 3. Forestry Technology Spread Station of Qingtian County, Qingtian 323900, China)
Studies on 50-year-old low-yield forest of Camellia oleifera showed, fresh fruit yield had great difference among the mature forests of C. oleifera. It was not correlated significantly with stand density (r = 0.4971), but it was correlated significantly with average yield per individual (r = 0.7651). The individual whose yield was less than 2 kg accounts for about 80%. The middle-yield individual whose yield was from 2 kg to 5 kg, accounts for 10% ~ 15%, and high--yield individual whose yield was more than 5 kg, accounts for about 6%. Individual yield displayed Negative exponential distribution(Y = 23.49X-1.587 8).This paper proposed transformation countermeasure of low-yield mature forest of C. oleifera.
Camellia oleifera; yield; population; localization improvement
S756
A
1001-3776(2011)06-0035-04
2011-07-09;
2011-09-15
山地油茶高产栽培技术集成示范(2009BADB1B05-02),浙江省油茶丰产栽培集成技术推广示范(〔2009〕TK001号)
高立旦(1975-),男,浙江萧山人,高级工程师,从事林业技术推广。