采伐林隙及施肥对林下更新层闽楠生长的影响

2014-04-29 08:33欧建德
安徽农业科学 2014年20期

欧建德

摘要 为提高林下闽楠更新层营建成效,在福建明溪进行采伐林隙和施肥试验。结果表明,不同采伐林隙对更新层闽楠的树高、地径、冠幅和高径比有着显著性以上的影响。在促进更新层闽楠生长方面,带状间伐林隙更新效果最好,均匀间伐林隙更新次之,直接套种最差。不同施肥处理对更新层闽楠的树高、地径、冠幅和高径比有着显著性以上的影响。在促进更新层闽楠生长方面,带肥造林最好,追肥次之,不施肥(空白对照)最差。研究表明选择带状间伐林隙更新,采用大容器苗造林和带肥造林是林下闽楠更新层培育的关键技术措施。

关键词 闽楠;采伐林隙;带状间伐;带肥造林;大容器苗造林

中图分类号 S792.24 文献标识码

A 文章编号 0517-6611(2014)20-06754-03

The Effects of Logging Gaps and Fertilization on the Growth of Phoebe bournei of the Regeneration Layer

OU Jiande (Mingxi Forestry Bureau, Mingxi, Fujian 365200)

Abstract To improve the P.bournei updated regeneration layer construction results, the logging gaps and fertilization trials were conducted in Fujian Mingxi. The results showed that: different logging gaps had a significant influence on tree height, ground diameter, crown and height to diameter ratio of P.bournei seedling of regeneration layer. In promoting the growth of P. bournei, seedling of regeneration layer, strip thinning gaps update is the best, the second place is uniformly thinning gaps update, the worst is directly interplanted. Different fertilization treatment had a significant influence on tree height, ground diameter, crown and height to diameter ratio of P. bournei seedling of regeneration layer. In promoting the growth of P. bournei seedling of the regeneration layer, afforestation with fertilizers is the best, the second place is top application, the worst is CK. Using a large container seedling afforestation, afforestation with fertilizers, strip thinning gaps update are key technologies to promote the growth of P.bournei seedling of regeneration layer.

Key words Phoebe bournei; Logging gaps; Strip thinning; Afforestation with fertilizers; Large container seedlings planting method

閩楠(Phoebe bournei)为樟科珍贵常绿阔叶乔木,树形高大端庄,树冠雄伟,枝叶繁茂,四季常青,可作优良的行道树、庭荫树或风景树,也是造船、建筑、家具等的优良用材[1-2]。采用人工植苗方式在现有针叶人工林下进行闽楠更新层营建,诱导复层异龄混交林,是维持和恢复其健康生态系统的理想模式。

闽楠早期生长缓慢,促进幼林生长和提前郁闭是人工闽楠更新层营建的关健,直接关系复层异龄混交林成效。间伐产生的林隙一般是小尺度和短暂的[3],但小尺度干扰对森林结构的发展以及对林地状况如光、土壤含水量、凋落物分解等起到了关键性作用[4-5]。有关采伐林隙及其更新的研究较少,尤其是在林下闽楠更新层营建方面,关于采伐林隙以及施肥的研究尚属空白。为此,笔者在福建明溪进行林下闽楠更新层的间伐林隙更新和施肥试验,研究不同间伐林隙和施肥对闽楠生长的影响,探讨其规律与效应,以期为林下闽楠更新层营建提供理论与技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于福建省西北部,武夷山东南侧的明溪县,属中亚热带季风气候区。年均气温15.7~18.6 ℃,年降雨量1 700~2 000 mm,>10 ℃的积温4 525.8~5 472.9 ℃,年均无霜期261 d。海拔350 m,地形隐蔽,坡向东,坡度10°~15°,土壤为砂岩发育的山地红壤。土壤容重1.32 g/cm3,土壤全氮为1.52 g/kg、速效磷为3.9 mg/kg、速效钾含量44.17 mg/kg,有机质含量为3.18 g/kg,pH 4.5。试验地为福建省明溪县下山洞的人工马尾松纯林, 1997年人工植苗营造, 林分密度2 050~2 500株/hm2,伐前林分郁闭度在0.8左右,平均树高10.4 m, 生长良好。

1.2 试验设计

1.2.1 采伐林隙更新试验。

采用3处理3重复的完全随机区组试验设计。处理①为带状间伐更新,即在人工马尾松纯林隔4行采伐4行,形成伐留交替小区,带宽为10 m;处理②为均匀间伐更新,即在人工马尾松纯林进行隔株采伐;处理③为直接套种更新(空白对照)。于2011年6月按照试验设计要求进行间伐。2012年1月采用2 a闽楠大美植袋容器苗造林,株行距为2.5 m×2.5 m, 2012年4月每株施复合肥30 g,其他管理措施一致。

1.2.2 施肥试验。

采用3处理3重复的完全随机区组试验设计。处理①为带肥造林,栽植前于美植袋容器内加载30 g复合肥,上山造林;处理②为追肥,于2012年4月结合幼林抚育, 于闽楠幼树上方距幼树约15 cm處开穴施肥,施肥覆土, 施肥量为每株30 g复合肥;处理③为空白对照,不施肥。栽植地点为带状间伐后创建的带状林隙内。2012年1月采用2 a闽楠大美植袋容器苗造林,栽植株行距为2.5 m×2.5 m,其他管理措施一致。

1.3 数据收集与分析

树高、地径、冠幅是衡量闽楠幼树生长的主要性状。高径比可以间接反映林木在生长过程中的竞争和土壤肥力状况的变化[6]。故该研究选择树高、地径、冠幅、高径比等4个性状作为评价分析的指标。于2014年4月进行数据调查,每小区随机调查闽楠幼树50株,分别测量其树高、地径和冠幅,按照高径比=树高/地径公式计算高径比,计算其平均值作为小区代表值。

采用Excel2003软件进行数据分析,在方差分析显著的前提下进行LSD多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同采伐林隙更新对闽楠生长的影响

不同采伐方式及强度产生了不同的采伐林隙,其林隙特征因子有着巨大差异,从而导致了林下更新层的光照条件、水分条件和营养条件差异。林下更新层生境的不同,必然影响更新层闽楠的生长。

2.1.1 对闽楠树高、地径和冠幅的影响。

研究结果(表1)表明,不同采伐林隙更新对更新层闽楠幼树的树高、地径、冠幅等生长性状均有着极显著影响。多重比较结果表明,在促进闽楠幼树树高、地径和冠幅方面,处理间均存在显著性以上差异,且在促进闽楠幼树树高、地径和冠幅生长方面的优劣排序均表现为带状间伐林隙更新>均匀间伐林隙更新>空白对照(直接套种)。这可能与不同采伐林隙更新导致了林下闽楠更新层生境差异有关。闽楠是阴性植物, 适宜生长在阴湿的地理环境, 尤其是幼龄期, 对光照条件要求严格。闽楠幼龄期的光照条件和营养供给直接影响其生长。带状间伐林隙更新,种植带两旁的保留木能够给闽楠幼树生长提供侧方遮阴,给闽楠幼树期间(2~4 a)生长提供良好的光环境,且种植带内无其他树木,保证了闽楠幼树较充足的营养供给,因而闽楠幼树生长表现最好;随着保留木树冠的逐步恢复, 进行均匀间伐林隙更新的林冠层郁闭度, 由伐后的0.6逐步恢复到伐后第3年的0.8左右, 林下更新层生境光强由开始的40%全日照减弱到第3年的25%全日照,基本能够满足闽楠幼树(2~4 a)生长所需,但更新层中有着较多的伴生树种,存在着一定的营养竞争,因而闽楠幼树生长表现较好;空白对照,在现有针叶人工林下直接套种,林冠层郁闭度均保持在0.8以上,林下更新层光强仅为10%~20%全日照,不能满足闽楠幼树期间(2~4 a)生长所需,且更新层内伴生树种众多,营养竞争激烈,导致闽楠幼树生长最差,建议在生产中应该及时进行林冠层人工干扰,适当增加更新层光强,以满足闽楠生长所需。

通过比较不同处理对闽楠幼树的树高、地径和冠幅的影响P值,发现树高的P值(0.000 195)<地径的P值(0.000 332)<冠幅的P值(0.001 933),表明了不同采伐林隙处理对更新层闽楠树高的影响最大,地径次之,冠幅最弱。这也是导致处理间闽楠高径比产生差异的原因之一。

2.1.2 对闽楠高径比影响。

研究结果(表1)表明,不同采伐林隙更新处理对闽楠幼树高径比有着显著性影响。多重比较结果表明,带状间伐林隙更新显著高于均匀间伐林隙更新、空白对照(直接套种),且均匀间伐林隙更新、空白对照(直接套种)间无显著性差异。究其原因,可能是带状间伐林隙更新后更新层生境较理想,闽楠间以及闽楠与伴生树种间的竞争较缓和,较充裕的营养供给和理想的光环境,保证了闽楠的树高生长,从而提高了闽楠的高径比;而在均匀间伐林隙更新、空白对照(直接套种)下闽楠与伴生树种间的竞争激烈,营养供给和光强的不足,闽楠高径比降低。

2.2 不同施肥处理对闽楠生长的影响

闽楠前期生长缓慢,通过施肥增加闽楠前期养分供给,促进幼树生长和提前郁闭,是林下闽楠更新层营建的主要措施。研究不同施肥方式对闽楠幼树生长效应,对于科学施肥,提高肥效,减少肥料浪费均有着现实意义。

2.2.1 对闽楠树高、地径和冠幅的影响。

试验结果(表2)表明,不同施肥处理对闽楠幼树的树高、地径、冠幅等生长性状均有着极显著性影响。多重比较结果表明,在促进树高生长方面,处理间存在极显著性差异,且带肥造林树高>追肥方式树高>空白对照树高(不施肥);在促进幼树地径、冠幅生长方面,处理间存在显著性以上差异,且带肥方式生长高于追肥方式生长,高于空白对照生长。究其原因,闽楠作为喜肥喜湿树种,在幼树期通过施肥,增加养分供给,能够促进幼树的生长,是实现提前郁闭的重要营林措施。该研究采用闽楠2 a生大容器苗造林,苗木具有较丰富且完整的根系,且大多集中在容器内,采用在容器内直接加载肥料的带肥上山栽植,较普通的追肥,闽楠幼树吸收营养更快,减少肥料流失,提高肥效等,因而效果最好。

通过比较不同施肥处理对闽楠幼树树高、地径、冠幅性状间的P值,发现施肥处理对幼树树高性状影响最大(P值=0.000 332),地径次之(P值=0.000 527),冠幅最小(P值=0.005 732)。这也是不同施肥处理间闽楠高径比产生差异的原因之一。

2.2.2 对闽楠高径比影响。

由表2可知,在影响幼树的高径比方面,处理间存在显著性以上差异,且带肥造林高径比>追肥处理高径比>空白对照高径比。结果表明通过带肥造林、追肥等方式增加闽楠养分供给,较空白对照均能促进闽楠幼树高和地径生长,且在促进树高生长方面的作用大于地径方面;带肥造林较追肥处理作用更加显著。

3 结论与讨论

(1)不同间伐林隙更新对更新层闽楠的树高、地径、冠幅和高径比有着显著性以上的影响。在促进更新层闽楠生長方面,带状间伐林隙更新效果最好,均匀间伐林隙更新次之,直接套种最差。综合以上试验结果,建议在林下闽楠更新层培育过程中采用带状间伐进行林分结构调整,创建理想的林隙生境,一方面可以直接促进更新层闽楠的生长,另一方面将来复层林结构中轮替式收获时,采用控制倒树方向和索道集材等方式,避免和减少因林木采伐造成更新层林木损伤和破坏。

(2)不同施肥处理对更新层闽楠的树高、地径、冠幅和高径比有着显著性以上的影响。在促进更新层闽楠生长方面,带肥造林最好,追肥次之,不施肥(空白对照)最差。采用闽楠大美植袋容器苗造林以及带肥造林均是提高林下闽楠更新的有效措施[7-12]。

参考文献

[1]

董立军,朱晓婷,林夏珍,等.施肥对三种樟科植物容器苗生长的影响[J].北方园艺,2011(13):73-77.

[2] 王金盾.杉木·马尾松人工林林下更新层树种评价与选择[J]. 安徽农业科学,2014(4):1093-1095,1097.

[3] SPIES T,FRANKLIN J F.Gap characteristics and vegetation response in coniferous forests of the Pacific northwest[J].Ecology,1989,70:543-545.

[4] LERLZMAN K P,SUTHERLAND G D,INSELBERG A,et al.Canopy gaps and the landscape mosaic in a coastal temperate rain forest[J].Ecology,1996,77:1254-1270.

[5] MYERS G P,NEWTON A C,MELGAREJO O.The influence of canopy gap size on natural regeneration of Brazil nut(Bertholletia excelsa)in Bolivia[J].For Ecol Man,2000,127:119-128.

[6] 江香梅,肖复明,叶金山,等.闽楠天然林与人工林生长特性研究[J].江西农业大学学报,2009,31(6):1049-1054.

[7] 殷鸣放,周立君,毕刚蕊,等.带状间伐对长白落叶松人工纯林诱导复层林效果评价[J].东北林业大学学报,2013,41(5):20-24.

[8] 王成,刘继生,张美淑,等.带状间伐促进赤松人工林天然更新效果的研究——天然更新的综合效果与分布格局[J].延边大学农学学报,2004,26(2):77-80.

[9] 于欣,王玉峰,李彬彬,等.不同抚育方式对油松天然更新的影响[J].防护林科技,2014(1):15-16,49.

[10] 张秀艳,胡玉珠.辽西地区樟子松容器大苗荒山造林技术研究[J].辽宁林业科技,2012(4):25-26.

[11] 杨中林,田勇燕,吴静,等.石质山地人工侧柏林造林技术试验[J].江苏林业科技,2008,35(2):35-36,57.

[12] 郭云义,于静波,林虎,等.科尔沁沙地西部樟子松抗旱造林试验[J].内蒙古林业科技,2001(3):11-14.