28a生马尾松、马褂木混交林生长特性分析*

2017-08-12 12:05林钟洪
福建林业 2017年2期
关键词:材积混交林马尾松

林钟洪

(福建省清流县林业局,福建清流365300)

28a生马尾松、马褂木混交林生长特性分析*

林钟洪

(福建省清流县林业局,福建清流365300)

分析28a生马尾松、马褂木混交林生长过程。结果表明:马尾松树干比例比马褂木大20%,生物量比马褂木的多1.5%,马尾松细根较少,主根发达、分布较深,马褂木根多,中细根密集,地下空间利用率高;马尾松和马褂木胸径最大连年生长量出现的年龄分别是第8a和第10a,两树种胸径生长存在着竞争,要进行合理的密度管理;在25a时,胸径和树高生长达到最大值,但材积的生长量没达到最大值,林分还有生长潜力。马尾松树高、胸径、材积显著大于马褂木的树高、胸径、材积。

马尾松;马褂木;混交林;生长过程

1研究地概况

试验地位于福建省清流县庄前国有林场经营区内大排工区,003林班09大班040小班,面积4hm2,东南坡向、坡度26°左右,东经117°0′,北纬26°14′,地处闽西山区、武夷山脉中段,地貌类型以中山为主,海拔380~580m,气候温和湿润,年均气温18.1℃,一月份平均气温7.2℃,七月份平均气温27.3℃,极端高温39.3℃,极端低温-7.8℃,平均霜期62.5d,偶有降雪,年均降雨量1752.6mm。林地土壤以红壤土为主,腐殖质层中等,土层中厚,属于Ⅱ类地。

2 材料与方法

试验材料来源福建省清流县嵩口镇立新村苗圃。1988年造林,初植密度3000株·hm-2,马尾松、马褂木3:1行间混交,经过2次抚育间伐。2016年调查,马尾松平均胸径18.6cm,林分密度900株·hm-2,马褂木平均胸径17.6cm,林分密度375株·hm-2,林分郁闭度0.8。林下有较多的植被,盖度达90%以上。

在该混交林的典型地段设置20m×20m标准地4块,对标准地进行每木调查。采用平均标准木法测定生物量,根据标准地内林木的平均胸径,每块标准地分别选择马尾松、马褂木各1株标准木,将标准木伐倒后,地上部分采用分层切割法,分别测定皮、干和枝叶的鲜重,同时截取圆盘作树干解析,地下部分根系采用全挖法分根兜、大根(>4cm)、中根(2~4cm)和小根(<2cm)测定鲜重。

采用统计学软件spass17.0进行数理统计分析。

3结果与分析

3.1 生物量构件和根系生物量分布

由表1看出,马尾松和马褂木树干生物量分别占全树生物量的69.98%和59.17%,说明树干是生物量积累的主要器官。马尾松树干积累的比例比马褂木大,积累的生物量也比马褂木的多;马褂木的枝叶和树根生物量积累量和占全树的比率均比马尾松的高,为13.1%和15.5%,表明马褂木处于马尾松下层,为争夺生存空间和营养物质,需要扩大枝叶和树根这些同化器官来获取较多的环境资源,因此枝叶和树根分配比例大于马尾松。

表1 马尾松、马褂木生物量构件分布及所占比例

对马尾松和马褂木的根兜、大根、中根、小根占全根的比例进行了计算,结果如表2。马尾松根部占全株生物量的比例相对于马褂木偏小,说明单位根部生物量养分利用率差异很大。马尾松小根生物量占全根生物量的比例也比马褂木明显偏小,根兜占全根生物量的比率比马褂木的小,而大根和中根的比率比马褂木的大,马尾松是深根性树种,所以大根中根的比率较马褂木的高,因而混交能提高林木对地下空间的利用率。

表2 马尾松、马褂木根系生物量分配 单位:%

从以上分析看出,马褂木根的分布比马尾松浅;而小根所占的比例明显比马尾松的高。在空间的利用上,两者有明显的互补优势,特别是由于马尾松细根较少,主根发达、分布较深,而马褂木的根多,中细根密集。由此看出,马褂木是马尾松较好的混交树种,两者混交可以较好的利用地上和地下空间。

3.2 马尾松、马褂木混交林生长过程分析

3.2.1 马褂木与马尾松生长情况

表3 马褂木与马尾松生长情况

马褂木与马尾松标准地调查结果(见表3),以成对样本进行T检验,马褂木与马尾松在树高、胸径和材积方面均达到显著差异,即马尾松树高、胸径、材积显著大于马褂木。

3.2.2 马尾松、马褂木混交林树高生长过程分析

马尾松在整个生长过程中树高连年生长量、平均生长量始终大于马褂木,出现峰值的时间也比较早,最大值出现在第8a,平均生长量最大值出现在17a,此时连年生长量和平均生长量曲线相交,从第7a到17a树高连年生长量超过了1m,这是马尾松树高生长的旺盛时期;马褂木连年生长量最大值出现在第10a,平均生长量最大值出现在21a,从第9a到21a树高连年生长量超过了1m,这是马褂木树高生长的旺盛时期。因为马尾松属于阳性树种,在前期生长较快,而马褂木较耐阴,前期生长较慢,在第8a时,马尾松的树高达到了7.1m,马褂木的树高只有4.78m;从整个生长过程看,马褂木树高的生长在4a后始终低于马尾松,不会影响马尾松的生长,而马褂木本身较马尾松生长较慢,又比较耐阴,能够在马尾松的林冠下正常生长(图1、2)。

图1 马褂木和马尾松树高生长过程

图2 马尾松、马褂木树高平均、连年生长量

3.2.3 马尾松、马褂木胸径生长过程分析

马尾松在整个生长过程中胸径连年生长量、平均生长量始终大于马褂木,出现峰值的时间也比较早,马尾松胸径连年生长量最大值出现在第8a,平均生长量最大值出现在第11a,此时连年生长量和平均生长量曲线相交,从第7a到第11a胸径连年生长量超过了1cm,这是马尾松胸径生长的旺盛时期;马褂木连年生长量最大值出现在第9a,平均生长量最大值出现在第15a,此时连年生长量和平均生长量曲线相交,从第8a到14a胸径连年生长量超过了1cm,这是马褂木胸径生长的旺盛时期。从第9a马褂木与马尾松胸径生长差距开始变小,与马尾松生长空间竞争加剧,要进行合理的密度管理,进行抚育间伐,使两树种之间的竞争强度减小,促进林分的生长(图3、4)。

图3 马尾松马褂木胸径生长过程

图4 马尾松马褂木胸径平均、连年生长量

3.2.4 马尾松、马褂木材积生长过程分析

马尾松在整个生长过程中材积生长量始终大于马褂木,从整个生长过程看马尾松和马褂木的材积连年生长量随着年龄的增长而增长,在25a时,虽然胸径和树高生长已经达到了最大值,但材积的生长量没达到最大值,说明该林分没达到数量成熟龄(图5、6)。

图5 马尾松马褂木材积生长过程

图6 马尾松、马褂木材积平均、连年生长量

4结果与讨论

1)营造马尾松、马褂木混交林,在一般的经营条件下,马尾松平均胸径达18.6cm,马褂木平均胸径17.6cm,林分密。马尾松树干积累的比例比马褂木大,积累的生物量也比马褂木的多;马尾松小根较少,扎很深,而马褂木根多,中细根密集,地下空间利用率较高。

2)马褂木与马尾松在树高、胸径和材积方面均达到显著差异,未达到极显著差异,即马尾松树高、胸径、材积显著大于马褂木。

3)马尾松、马褂木混交林生长过程研究表明:马尾松胸径、树高在8a生前为速生期,材积在前17a为速生期,持续时间较短,前期速生。马褂木胸径、树高在10a生前为速生期,材积在前21a为速生期。

4)马尾松属于阳性树种,在前期生长较快,马尾松树高生长较马褂木快;马尾松和马褂木胸径最大连年生长量出现的年龄分别是第8a和第10a,说明两树种胸径生长存在着竞争,要进行合理的密度管理;在25a时,虽然胸径和树高生长已经达到了最大值,但材积的生长量没达到最大值,说明该林分没达到数量成熟龄,林分还有生长潜力。

5)营造马尾松、马褂木混交林,能改善林分的光照、温度和湿度等。能降低并稳定气温和地温、提高林内相对湿度,为林木生长创造一个好的环境。混交林枯枝落叶多,成分复杂,根系发达,即促进微生物活动,提高土壤酶活性,又加速有机物的分解,从而改善土壤性状,提高肥力[9]。

[1]吴承祯,洪伟.杉木数量经营学引论[M].北京:中国林业出版社,2000.

[2]周至春,黄光霖,等.马尾松不同种源对环境的反应函数和优良种源的合理布局[J].林业科学研究,1999,12(3):229-236.

[3]余孟杨,马尾松木荷混交林生长过程分析[J].林业勘察设计,2010(1):27-30.

[4]黄政.马尾松火力楠混交林生物量及水源特征研究[J].防护林科技.2004(1):6-8.

[5]安徽农学院林学系.马尾松[M].北京:中国林业出版社,1982.

[6]程喜堂,王海燕.壶关县混交林营造模式探讨[J].山西林业,2004(1):20-21.

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责任编辑/丁 珌

S725.2

A

1003-4382(2017)04-0031-04

2017-03-28

2017-04-25

林钟洪(1965-),福建清流人,工程师,从事森林培育研究。

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