杨利华,徐玉梅,杨德军,邱 琼,袁莲珍,陈 勇,钟 萍
(1.普洱市林业科学研究所,云南 普洱 665000;2.云南省林业科学院普文热带林业研究所,云南 普文 666102)
思茅松(Pinus kesiya var langbianensis)属松科松属常绿乔木,属强阳性树种,是云南省特有的速生用材和产脂乡土树种,是普洱林区森林面积最大的树种,其林木生长快,适应性强,木材材质优良,产脂量高,产出的松香和松节油品质好。其商品材产量约占全区总量的90%,用途广,可用于纸桨材、坑木、枕木和采脂[1-2]。是云南省思茅林区众多林产工业主要原料,是中国亚热带西部山地林木的代表类型,为加速思茅松工业原料林的发展,确定不同的造林密度达到速生丰产的目的已成为社会关注的焦点[3],特别是近些年来,对思茅松造林密度研究颇多,但纵观这些研究成果,多数对思茅松的幼树研究多[4-5],对中龄林涉及很少,这样,不能掌握思茅松中龄林的最佳种植密度[6],为进一步找出思茅松人工林合理的种植密度,以获得较高产量,达较佳经济效益。思茅松中龄林不同密度的研究加速思茅松的快速繁殖提供捷径成为必要。
研究林设在普洱市思茅区东南部的清水河,位于100°57'E,22°41'N,海泼1 236 m,地处横断山帚状山系南缘,无量山南延末端,在气候区划上属于亚热带季风气候。受湿润的西南季风和干暖的西南风支急流交替控制,半年为雨季,半年为干季,年平均气温为17.7℃,最热月(7月)均温21.7℃,最冷月(1月)均温11.4℃。年降雨量为1 547.63 mm,雨水主要集中在5~10月,降雨量为1 351.8 mm,占全年降雨量的87.3%。2000年初,对研究林地原生植被进行皆伐后,全面清理林地,5月开挖了规格为40 cm×40 cm ×40 cm的种植塘,7月种植11种不同密度的思茅松,2012对此试验地进行观测生长量和林下植被。林下植被乔灌木主要有思茅松、水锦树(Wendlandia uvariifolia)、红木荷(Schima wallichii)、红椎(Castanopsis hystrix)、云南黄杞(Engelhardtia spicata)、乌饭树(Vaccinium bracteatum)、云南红豆(Ormosia yunnanensis Prain)、算盘子[Glochidion puberum(Linn.) Hutch.]、悬钩子(Rubus corchorifolius Linn.F.),灌木主要有毛杜茎山(Maesa permollis)、密花树(Rapanea neriifolia)、木姜子(Litsea pungens),草本植物有白茅(Imperata cylindrica)、紫茎泽兰(Ageratina adenophora)、耳草(Hedyotis auricularia)。
造林密度试验采用随机区组设计,设有5个处理,分别为D1(2 m×3 m);D2(2 m×2 m);D3(1 m ×2 m);D4(1.5 m×1.5 m);D5(1 m×1 m)。3个重复,共15块标准地。
不同林分内选具有代表性的样地设为标准地,标准地大小20 m×20 m,相同林分内设置3块标准地,在标准地内每木检尺,调查树高,胸径、冠幅、保存率、林下植被等。
采用Excel进行数据统计,用DPS7.05分析软件进行数据分析处理[7]。
不同密度间林木生长发育的差异主要是由于其营养生长空间的差异造成,密度大,树木间相互挤压抑制了树冠的生长,造成树冠枯损和窄小,林木营养面积小,林木生长不良。反之,密度小时树冠大且长,冠体积大,林木的营养面积大,制造的营养物质多,因而林木生长快。可见要使幼林速快长,必须为其生长创造良好的生长空间,密度控制和调整非常重要;立木的材积取决于胸径、树高和形数3个因子,密度对3因子均有一定的影响。对思茅松中龄林不同密度平均保存率、平均树高、平均胸径、平均冠幅、平均单株材积和活立木蓄积量进行比较分析,结果见表1;对树高、胸径、冠幅和单株材积进行方差分析和多重比较分析,结果见表2,3。
表1 思茅松不同密度的平均保存率和生长量分析
从表1看出:平均保存率、平均树高、平均胸径、平均冠幅和平均单株材积生长最好的处理均是D1,最差的处理均是D5,随着密度的增大,平均保存率、平均树高、平均胸径、平均冠幅、平均材积均减小;活立木蓄积量随着密度的增大而增大,活立木蓄积量生长最好的处理是D5,最差的处理是D1。综合保存率、树高、胸径、冠幅、单株材积和活立木蓄积量的平均值得出,保存率与密度成反比。树高、胸径、冠幅和单株材积的均随密度的增大而减小,但不成规律性。活立木蓄积量与密度成正比。
思茅松不同密度生长量的方差分析结果见表2。
从表2,表3可以看出:树高、胸径、冠幅和单株材积各处理间均存在极显著差异,多重比较的结果是:
树高:D1处理与其他处理间存在极显著差异,D2处理与其他处理间存在极显著差异,D3、D4和D5处理间差异不显著。
胸径:D1处理与其他处理间存在极显著差异,D2处理与其他处理间存在极显著差异,D3和D4处理间差异不显著,D5处理与其他处理间存在极显著差异。
冠幅:D1处理与其他处理间存在极显著差异,D2处理与其他处理间存在极显著差异,D3和D4处理间差异不显著,D5处理与其他处理间存在极显著差异。
单株材积:D1处理与其他处理间存在极显著差异,D2处理与其他处理间存在极显著差异,D3、D4和D5处理间差异不显著。
综合树高、胸径、冠幅和单株材积的方差分析和多重比较分析结果得出:思茅松5种不同密度在树高、胸径、冠幅、单株材积各处理间均存在极显著差异,不同密度对保存率和活立木蓄积量的影响最大,对胸径、冠幅和单株材积的影响次之,对树高的影响最小。随着密度的增大,保存率、树高、胸径、冠幅和单株材积均变小,活立木蓄积量变大。保存率与密度成反比,活立木蓄积量与密度成正比,树高、胸径、冠幅和单株材积随着密度的增大而变小,但不成规律性。
表2 思茅松不同密度生长量的方差分析
表3 思茅松不同密度生长量的多重比较分析
对不同密度的思茅松中龄林对比分析、方差分析和多重比较分析得出:最适宜思茅松中龄生长的密度是2 m×3 m,可在生产中推广应用,最不适宜的密度是1 m×1 m。不同密度的保存率、胸径、冠幅、和单株材积均随密度的增大而减小,保存率与密度成反比;密度对树高、胸径、冠幅和单株材积的影响不成规律性;活立木蓄积量随密度的增大而递增,活立木蓄积量与密度成正比。处理D1的的蓄积量是最大的,密度大的优点是林分郁快,减少抚育管理费用,单位面积内蓄积量大;缺点是:造林投资大,保存率低,单株蓄积量少,不利于培育大径材,在生产上一般不宜采用过大的密度造林。种植时需考虑好木材的用途,如果种做纸桨材,可考虑种植密度大,但密度过大,保存率低,如果种做大径材需考虑种植密度小,材积高,木材质量好,种植成本低,种植时根据木材用途选用不同的种植密度。密度对保存率和活立木蓄积量的影响最大,对胸径、冠幅和单株材积的影响次之,对树高的影响最小。
(1)经对思茅松中龄林的观测资料表明,造林密度对树高生长有显著差异,但密度对树高生长不形成规律性。密度对林分树高的影响比较复杂,结论也不一[8-10],更多的研究结果表明:密度对树高的影响较小:刘杏娥等[11]认为初植密度对小黑杨树高影响不大;郑海水等[12]的研究结果表明:密度对西南桦树高生长有影响但不显著;赖彦斌等[13]的研究表明:不同密度对6年生火炬松树高生长影响差异不显著;温佐吾等[14]的试验结果表明:密度对树高生长无明显影响,树高生长与造林密度的关系并不显著。
(2)思茅松不同密度对胸径具有显著影响,其主要是通过密度对冠幅的影响而发生的,冠幅随密度的增加而递减。在幼林期,密度效应表现不显著,随着林龄的增大,密度效应逐渐表现出来,5种不同密度的胸径生长量各处理间存在极显著差异,平均胸径随密度的增加面递减,密度与平均胸径生长不形成规律性。黄旺志等[15]报道胸径随密度的增加而减小,王凌晖等[16]报道,随着密度的增大,胸径表现出与密度间的负相关,本研究结果与黄旺志,王凌晖等人的研究结果一致。
(3)思茅松不同密度对冠幅具有显著影响,在幼林期,密度效应表现不出来,随着林龄的增大,密度效应逐渐表现出来,初始密度大,可加速林分郁闭,郁闭后种内竟争强烈,导致自然整枝、自然稀疏,树冠减小。思茅松不同密度处理间的冠幅均存在极显著差异,且不随着密度的增大,冠幅变小。黄旺志等[15]报道,冠幅随密度的增加而减小,谢文雷等[17]的研究报道:随着密度的增大,冠幅减小。本研究结果与前者的研究结果一致。
(4)思茅松不同密度对单株材积生长的影响较大,不同密度的单株材积处理间均存在极显著差异。万细瑞等[18]报道,林分密度越大,其单株材积越小,其原因是由于个体对生活资源竟争的结果;田宇明等[19]报道,单株材积随密度的减小而增大。本文的研究结论与他们的研究结果相符。
(5)思茅松的活立木蓄积量随着密度的增大而增大,活立木蓄积量与密度成正比,但密度大的保存率低,种植成本高。密度小的虽蓄积量小,但材质好,保存率高,种植成本低。种植时需根据木材需要选择不同的种植密度,如果种做纸桨材,可选密度大的,如果种做大径材需选密度小的。
(6)由于本研究是对前期工作的一个阶段性的总结,研究结果可代表思茅松在普洱市中龄期的一些表现,对于成熟林的研究结果有待于进一步的观测研究。但初步的研究结果可为思茅松在普洱市的中龄林山地培育技术参考。
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