坡位对南方马尾松人工林的生长影响分析

罗万周 吕翠英 吕文印

摘要：研究了梅州市大埔县百侯17年的马尾松（Pinus massoniana lamb.）人工林，对不同坡位之间马尾松人工林的生长差异进行了比较分析，结果表明：不同坡位之间胸径、树高和单株材积均值均有极显著差异；下坡位马尾松人工林生长情况最佳，中坡位次之，而上坡位最差，各均值均随坡位的上升呈下降趋势；下坡位胸径均值为23.78 cm，中坡位和上坡位分别20.52 cm和18.87 cm，分别比下坡位减少13.71%和20.65%；下坡位树高均值为13.78 m，中坡位和上坡位分别为12.88 m和11.89 m，分别比下坡位减少6.53%和13.72%；下坡位单株材积均值达0.2897 m³，中坡位与上坡位分别为0.1988 m³和0.1315 m³，分别比下坡位的减少31.38%和54.61%；下坡位、中坡位和上坡位的胸径变异系数分别为51.37%、55.63%和61.47%；树高分别为6.71%、7.52%和11.12%；单株材积分别为1.98%、2.28%和3.27%，下坡位的个体之间分化较小，随坡位上升个体分化程度加大。

关键词：马尾松；人工林；坡位；生长差异

中图分类号：S791.248

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）05-0029-02

1 引言

马尾松（Pinus massoniana lamb.）裸子植物，乔木，树干较直；外皮深红褐色微灰，纵裂，长方形剥落；内皮枣红色微黄。心边材稍明显。边材浅黄褐色，甚宽，常有青皮；心材深黄褐色微红。年轮极明显，极宽。木射浅细。树脂道大而多，横切面有明显油脂圈。木质硬度中等，纹理直或斜不匀，结构中至粗。干燥时翘裂较严重。

马尾松是中国南部主要材用树种，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，分布极广，遍布于华中华南各地，同时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，造纸工业的原料树种。

当前，关于坡位对南方马尾松人工林影响的研究还不够深入，导致造林时缺乏科学依据，易出现林分生长较差，导致人工林的经济效益。因此，笔者主要研究了坡位对南方马尾松人工林的生长影响，以期为人工造林立地选择与经营管理提供可靠的科学依据。

2 材料与方法

（1）试验样地情况。样地设在梅州市大埔县百侯（E 116°31′45″ N 24°39′12″），属亚热带季风气候，四季温和，雨热共季，年降雨量约1983.8 mm，热量充足，年平均气温21.2 ℃。人工林林区内主要树种有马尾松、木荷、杉木等南方地区乡土树种。试验样地小班海拔高度范围200～285 m，砖红壤为主，土层深度为0～65 cm，马尾松林下灌木植被稀疏，具体如表1。

（2）试验方法及数据处理。2015年5月，马尾松林内的上、中、下等不同坡位分别设置3个20 m×20 m样地，并分别在各个样地内进行每木检尺，测量并记录胸径和树高，单株材积计算公式：V=0.52764291×10-4×D1.8821611×H1.0093166，式中V为单株材积，D、H分别为胸径和树高。每个样地内选取1棵标准木，按 “分层切割法”，分别在树干的0 m、0.3 m、1.3 m及以上部分按2 m为1区分段，截取3～5 cm厚的圆盘，尾部不足2 m，以1 m为区分段。标记圆盘上下面，向下面为工作面，对圆盘工作面进行刨光处理，以便对圆盘判读，分析树木生长过程。

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 坡位对马尾松林树高、胸径和单株材积的影响分析

由图1、图2与图3可知，由方差分析与多重比较表明，南方马尾松林在不同坡位之间的胸径（F=31.534，P<0.01）、树高（F=36.306，P<0.01）和单株材积（F=107.155，P<0.01）的差异均存在极显著；下坡位上的马尾松生长情况最好，中坡位上的次之，上坡位上的最差，胸径、树高和单株材积等均值均随着坡位的升高反而下降；下坡位胸径均值为23.78 cm，中坡位和上坡位分别20.52 cm和18.87 cm，分别比下坡位减少13.71%和20.65%；下坡位树高均值为13.78 m，中坡位和上坡位分别为12.88 m和11.89 m，分别比下坡位减少6.53%和13.72%；下坡位单株材积均值达0.2897 m³，中坡位与上坡位分别为0.1988 m³和0.1315 m³，分别比下坡位的减少31.38%和54.61%；下坡位的土壤肥力较高，水分条件较好，然而水肥条件随坡位上升逐渐变差。

由变异系数可知，南方马尾松人工林下坡位、中坡位和上坡位的胸径变异系数分别为51.37%、55.63%和61.47%；树高分别为6.71%、7.52%和11.12%；单株材积分别为1.98%、2.28%和3.27%，表明南方马尾松人工林下坡位的植株个体之间分化较小，随坡位上升个体之间分化程度升高。

3.2 不同坡位马尾松人工林树干解析

3.2.1 胸径生长

3个坡位胸径总生长量均呈先迅速增长，后增长缓慢；平均生长量在6年后迅速增长，后呈缓慢下降，中、下坡位平均生长量相接近且较大，上坡位平均生长量最小；连年生长量呈近似倒S型变化趋势；生长率随年龄的增加呈先快速减小到稳步降低的变化趋势。

3.2.2 树高生长

中、下坡位总生长量相近且较大，明显大于上坡位；3个坡位的平均生长量总体呈下降趋势，中坡位和下坡位平均生长量差异不显著，高于上坡位；连年生长量总体呈W型变化趋势，14年后上坡位>下坡位>中坡位；生长率均随年龄的增加呈现先快速减小到稳步降低的变化趋势。

3.2.3 材积生长

3个坡位的材积总生长量曲线呈指数上升变化趋势，总生长量与平均生长量在4年之前增长量较小，5年后中、下坡位增长迅速，比上坡位大，上坡位增长缓慢；连年生长量在6年后稳步增长，至15年开始出现快速下降的趋势；生长率均随年龄的增加呈现先快速下降到稳步降低的变化趋势。

4 结语

不同坡位的南方马尾松人工林胸径、树高和单株材积均有极显著差异，下坡位生长情况最佳，中坡位的次之，上坡位的最差，胸径、树高和单株材积等均值均随着坡位的上升而下降。通过变异系数分析表明下坡位的个体之间分化较小且随坡位上升个体之间分化程度升高。此结论与胡永颜和黄钦忠的分别关于不同坡位对福建柏、厚朴的生长影响的研究结论相似[5，6]，下坡位土壤养分、水分积累比较丰富，因此，在人工造林时，应重视坡位的选择，建议选择下坡位进行马尾松人工林的种植，林分立地较好的中坡位也可选择，然而在上坡位建议种植比较耐旱耐贫瘠的品种，以取得最佳的经济效益。

树干解析预测南方马尾松人工林单株树木的生长模型，估算林分的生长情况。南方马尾松人工林三个坡位胸径、树高及材积的总生长量均呈现先快速增长，后缓慢持续增长；胸径平均生长量6年后呈快速增长，后缓慢下降，树高和材积平均生长量呈下降趋势；胸径与树高连年生长量呈近似W型变化，材积的连年生长量在6年后稳步增长；生长率均随年龄的增加呈先快速减小到稳步降低。

掌握不同坡位南方马尾松人工林生长差异的特点，可为培育及经营管理南方马尾松人工林提供科学依据。

参考文献：

[1]陈钟卫.红壤侵蚀区不同立地条件马尾松生长状况研究[D].福州：福建师范大学，2008：21～33.

[2]罗应华，孙冬婧，林建勇，等.马尾松人工林近自然化改造对植物自然更新及物种多样性的影响[J] .生态学报，2013，33（19）：6154～6162.

[3]陆晓明.马尾松人工林近自然化改造对物种多样性及生物量的影响[D].南宁：广西大学，2014：15～23.

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

[5]黄钦忠.不同坡位8年生厚朴人工林生物量分配格局[J].江西林业科技，2010，13（6）：16～18.

[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.