不同坡位马尾松人工林的生长差异研究

宋志佣

（福建省同安汀溪国有防护林场，福建 厦门361100）

1 引言

马尾松（Pinus massoniana lamb.）属裸子植物，喜光，环境适应性强，耐干旱、瘠薄，是荒山造林的主要先锋树种，广泛分布于亚热带地区的广东、福建、浙江等15个省区，面积达1 132.89万hm2，蓄积量34 138.53万m2，在我国南方山地林业生产中具有极其重要的地位[1～4]。马尾松具有生长迅速、产量高、多效益等优点，同时是主要的用材树种和松香、造纸工业的原料树种。

采取合理的经营与管理措施，或按照自然生长规律进行保育，促进马尾松林分演替至稳定群落，发展可持续经营马尾松林，对提高森林的经济效益和生态效益具有重要意义。由于坡位对马尾松人工林的生长影响研究较少或不够深入，致使造林时缺乏科学参考依据，造林地选择不合理，最终导致林分生长较差，影响人工林的经济效益。因此，本文研究同一坡向不同坡位上马尾松生长状况进行调查，并分析不同坡位上马尾松人工林的生长差异，以期为人工造林或培育其他生态公益林在立地选择及经营管理等方面提供可靠的科学参考依据。

2 材料与方法

2.1 试验样地概况

试验样地设于同安区汀溪国有防护林场（东经118°7′55″，北纬24°49′22″），属南亚热带海洋性季风气候，雨量充沛，年降雨量1 040～1 740mm，热量充足，年平均日照时数2030.7h。年平均气温21℃，最冷月元月份平均气温12.8℃，最热月（7月）份平均气温28.4℃。经营面积53 423亩，森林覆盖率为87.0%，森林蓄积量为250 127m3，林区内主要树种有马尾松、杉木、木荷、湿地松等闽南地区乡土树种。试验样地小班海拔高度范围100～185m，以砖红壤为主，土层深度0～60cm，肥力贫瘠，马尾松林下灌木植被稀疏，高度0.5m。具体如表1。

表1 试验样地基本信息

2.2 试验方法及数据处理分析

于2015年3月，在试验林内的上、中、下等三个不同坡位分别设置3个15m×15m样地，并分别在各个样地内调查每株马尾松的树高、胸径、冠幅、活枝下高及死枝下高。单株材积计算公式：V＝0.52764291×10－4×D1.8821611×H1.093166，式中V 为单株材积，D、H 分别为胸径和树高。选用SPSS统计软件对数据进行方差分析及多重比较。

3 结果与分析

3.1 不同坡位的马尾松林树高、胸径和单株材积分析

由图1、图2和图3可得，方差分析及多重比较结果表明，马尾松林不同坡位之间的胸径（F＝37.764，P＜0.01）、树高（F＝38.906，P＜0.01）和单株材积（F＝116.075，P＜0.01）均有极显著差异；下坡位种植的马尾松生长情况最佳，中坡位次之，上坡位最差，胸径、树高和单株材积等三个因子均值都随着坡位的上升而下降，其中单株材积均值随坡位的上升而下降的幅度远大于树高和胸径均值的下降幅度；下坡位种植的马尾松胸径均值为22.81cm，中坡位与上坡位分别为19.94cm和18.11cm，分别比下坡位下降12.62%和20.61%；下坡位种植的马尾松树高均值为13.28m，中坡位与上坡位分别为12.75m和11.97m，分别比下坡位下降4.01%和9.87%；下坡位种植的马尾松单株材积均值达0.2978m2，中坡位与上坡位的单株材积分别为0.2003m2和0.1265m2，分别比下坡位的下降32.72%和57.53%；结合调查现场还可知，上坡位的土壤肥力较低，水分条件较差，部分马尾松存在枯梢和枯枝等现象，林相较差，林木长势也较差。

变异系数分析结果表明，马尾松林上坡位、中坡位与下坡位的胸径变异系数分别为63.58%、58.52%和54.44%；树高的变异系数分别为10.57%，6.58%和5.89%；单株材积的变异系数依次为3.35%、2.40%和2.04%，说明马尾松林上坡位的植株个体之间分化较大，随坡位下降个体之间分化程度降低。

图1 不同坡位的马尾松林胸径均值

图2 不同坡位的马尾松林树高均值

图3 不同坡位的马尾松林单株材积均值

3.2 不同坡位的马尾松林冠幅生长和枝下高分析

由图4、图5和图6可得，方差分析及多重比较结果表明，马尾松林不同坡位之间的冠幅（F＝107.476，P＜0.01）、活枝下高（F＝8.984，P＜0.01）和死枝下高（F＝26.696，P＜0.01）均有极显著差异。

中坡位与上坡位的活枝下高分别为2.72m和2.35 m，两者之间差异不显著，下坡位的活枝下高为3.32m，显著大于中坡位和上坡位，比中坡位与下坡位分别高出18.06%和29.26%；下坡位和中坡位的死枝下高分别为1.91m和1.73m，两者之间差异不显著，但上坡位的死枝下高为1.02m，显著小于下坡位和中坡位，比下坡位和中坡位分别减少46.84%和41.38%。

马尾松冠幅均值随坡位上升呈下降趋势，下坡位的冠幅最大，为9.32m，中坡位和上坡位的冠幅分别为8.08m 和 6.88m，分 别 比 下 坡 位 减 少 13.35% 和26.20%，三个坡位之间的冠幅差异达到显著水平。上坡位林木个体生长不好，对空间的竞争强度低，因此冠幅生长量较小，然而中坡位和下坡位林木个体生长较好，空间竞争比较激烈，因此冠幅生长量较大。

图4 不同坡位的马尾松林活枝下高均值

图5 不同坡位的马尾松林死枝下高均值

图6 不同坡位的马尾松林冠幅均值

3.3 各性状相关性分析

由表1可知，马尾松人工林林分生长与树冠发育具有紧密的关系；树高、胸径分别与活枝下高、死枝下高及冠幅等指标之间均存在极显著相关关系，表明马尾松林林分生长力越强，其自然整枝能力也越强，自然整枝对马尾松林林分生长具有促进作用；其中死枝下高与胸径、树高及冠幅等指标之间的相关系数均大于活枝下高与胸径、树高及冠幅等指标之间的相关系数，进一步表明马尾松林林分生长与自然整枝的关系极为密切。由此可得，坡位因素不仅对马尾松林林木生长各指标等数量性状有影响，还对木材的材质也具有较大作用。

表2 马尾松人工林性状指标间的相关系数

4 结论与讨论

马尾松林不同坡位之间的胸径、树高和单株材积均有极显著差异，下坡位种植的马尾松生长情况最佳，中坡位次之，上坡位最差，胸径、树高和单株材积等三个因子均值都随着坡位的上升而下降。通过变异系数分析表明马尾松林上坡位的植株个体之间分化较大，随坡位下降个体之间分化程度降低。该结论与黄钦忠、胡永颜、刘帅成等研究人员分别关于不同坡位对厚朴、福建柏、闽楠的生长影响的研究结果一致[5～7]，由于下坡位水分与土壤养分积累都比较充足均优于中坡位和上坡位，因此，在人工造林中，为取得最佳的造林经济效益，应重视对坡位的选择，建议生产上优先选择山地的下坡位进行人工林种植，林分立地条件较好的山地中坡位也可种植，上坡位建议种植耐旱耐贫瘠的树种。

人工林的林冠特征也会受到坡位的影响。马尾松林不同坡位之间的冠幅、活枝下高和死枝下高均有极显著差异，整体呈现随坡位的上升而下降。树高、胸径分别与活枝下高、死枝下高及冠幅等指标之间均存在极显著相关关系，表明马尾松林林分生长力越强，其自然整枝能力也越强，自然整枝对马尾松林林分生长具有促进作用。坡位因素不仅对马尾松林林木生长数量性状有影响，对材质同样具有较大影响。

掌握坡位对马尾松林生长影响的特点，对营造马尾松用材林具有指导作用，同时可为培育其他生态公益林提供科学参考依据。本论文仅从单一坡向的不同坡位对马尾松林生长的差异进行分析，此结论不够完善，今后还需从不同坡向与不同林龄等多种因素做进一步研究，进一步对比验证此结论的可靠性，以期更好地为人工造林立地选择及经营管理提供可靠的科学依据。

[1]X.F.（周晓峰）ed.Forest and ecological environment in China[M].Beijing：China Forestry Publishing House，2010：518～519.

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[6]胡永颜.不同坡位对21年生闽楠人工林生长及生物量分配的影响[J].江苏林业科技，2012，39（4）：6～8.

[7]刘帅成，李志辉，李 艳，等.不同坡位对福建柏生长影响的研究[J].中南林业科技大学学报，2014，34（12）：52～55.