疏伐强度对马尾松套种阔叶树林分生长的影响

吴载璋

(三明市林业局林业科技推广中心，福建 三明 365000)

马尾松(Pinusmassoniana)是我国南方主要的造林绿化树种，也是重要的用材树种和造纸工业原料及松香采脂树种[1]。在早期造林绿化中马尾松主要以纯林种植为主[2]，已有研究证实，马尾松纯林的病虫害发生率更高[3-4]，水源涵养能力更差[5-6]。因此，部分地区开展了马尾松林分改造的实践与研究[7-8]，并取得了一定成果。

细柄阿丁枫(Altingiagracilipes)是我国中亚热带地区地带性植被建群种之一，干形和木材材质较好，且具有一定抵御森林火灾的能力[9]。细柄阿丁枫作为福建尤溪的乡土树种，在当地种植比较成功，多见杉木×细柄阿丁枫、马尾松×细柄阿丁枫混交造林[10-11]。近年来随着国家大力推进树种结构调整，三明市开展了大量林冠下造林试验，但取得成功的模式不多，很难大范围推广。本文以22年生马尾松林冠下套种细柄阿丁枫为例，探索总结马尾松林分改造的经验与技术，为推广针叶纯林向针阔混交林改造提供参考。

1　研究区概况与试验方法

1.1　研究区概况

福建省尤溪县地处福建中部、戴云山脉以北(117°80′—118°60′E、25°80′—26°40′N)，属中亚热带海洋性季风气候，年均气温19.5 ℃，年均降水量1650 mm。试验地位于尤溪国有林场城关工区水南山场，土壤为红壤，海拔300～600 m，土层50～80 cm，属于马尾松Ⅲ类地。试验林为1973年营造的马尾松林，改造前林分为马尾松单层同龄林(部分山脊有3～4行木荷)，林分密度为960株·hm-2，平均胸径16.2 cm，平均树高13.4 m，郁闭度0.8～0.9。林下植被层高度80～100 cm，盖度80%～90%。

1.2　研究方法

于1994年，采用完全随机区组设计，设置3种改造方式(处理)对试验地的马尾松林进行改造，处理1：20%疏伐后套种细柄阿丁枫(套种密度为1350～1500株·hm-2，下同)，改造后郁闭度0.5～0.6；处理2：35%疏伐后套种细柄阿丁枫，改造后郁闭度0.4～0.5；处理3：50%疏伐后套种细柄阿丁枫，改造后郁闭度0.3～0.4；另外，以不改造作为对照(CK)。每个处理4次重复。标准地为20 m×20 m，共布设16块。分别于改造当年(1994年)、改造后第10 a(2004年)、改造后第20 a(2014年)对标准地进行每木调查。

1.3　数据处理

本文采用SPSS 17.0单因素方差分析，差异显著性用LSD检验，结果用平均值±标准误表示。文中插图采用SigmaPlot 10.0绘制。

2　结果与分析

不同改造方式对林木生长的影响见表1。

表1　不同间伐强度林木生长效果

表1(续)

2.1　疏伐强度对林分胸径生长的影响

从表1、表2可以看出，疏伐改造后10 a(2004年)、20 a(2014年)，马尾松胸径生长均是随着疏伐强度的升高而增大。疏伐强度对马尾松林分胸径生长有显著影响(P<0.05)。由图1可知，改造后第1个10 a(1994—2004年)，处理3、处理2、处理1、CK的马尾松胸径生长量分别为4.87、3.90、3.18、1.55 cm，表现为处理3>处理2>处理1>CK，不同疏伐强度处理间达到显著差异(P<0.05)；在改造后第2个10 a(2004—2014年)，处理3、处理2、处理1、CK的马尾松胸径生长量分别为3.13、2.73、2.72、1.73 cm，表现为处理3>处理2>处理1>CK。不同疏伐强度处理间达到显著差异(P<0.05)。

疏伐改造后，细柄阿丁枫胸径生长也是随着疏伐强度的加大而升高。2004年，细柄阿丁枫胸径大小为处理3>处理2>处理1，且各处理间差异显著；2014年，细柄阿丁枫胸径大小为处理3>处理2>处理1，处理3显著大于处理2、处理1，但处理2与处理1间差异不显著。由图2可知，细柄阿丁枫的胸径生长量在第1个10 a随疏伐强度的增加而显著增加(P<0.05)，在第2个10 a随疏伐强度的增加而降低，但差异较小(P>0.05)。

表2　疏伐强度对林分胸径生长的影响　cm

*：同行不同小写字母为显著差异(P<0.05)，下同。

2.2　疏伐强度对林分树高生长的影响

由表3、图3可知，疏伐强度对林分树高生长有显著影响。疏伐改造10年后(2004年)，马尾松树高最高的是处理3，树高为(21.63±0.31) m；最低的是CK，树高为(16.50±0.20) m。在疏伐改造后的第1个10 a，马尾松树高生长量随疏伐强度的增加而显著增大。2014年，马尾松树高生长同样随疏伐强度的增加而显著增大，但第2个10 a的树高生长量最大的是处理2，为(2.88±0.24) m，树高生长量最小的仍是CK，为(1.38±0.13) m。

由表3可知，无论是疏伐改造后10 a(2004年)还是20 a(2014年)，细柄阿丁枫树高生长同样表现为随疏伐强度增加而显著增加。由图4可知，虽然树高生长量在改造后第1个10 a和第2个10 a都是随疏伐强度增加而增加，但是在3种改造处理中均是第1个10 a的生长量高于第2个10 a的生长量。

不同小写字母为第1个10a间差异显著(P<005)；不同大写字母为第2个10a间差异显著(P<005)；下同。图1　疏伐强度对马尾松胸径生长量的影响　　图2　疏伐强度对细柄阿丁枫胸径生长量的影响

表3　疏伐强度对林分树高生长的影响　m

图3　疏伐强度对马尾松树高生长量的影响图4　疏伐强度对细柄阿丁枫树高生长量的影响

2.3　疏伐强度对林分蓄积生长的影响

由图5可知，疏伐强度对林分总蓄积生长有显著影响。2004年，CK林分总蓄积量最低，为(225.01±6.22) m3·hm-2；50%强度疏伐改造林分总蓄积量最高，为(307.64±7.64) m3·hm-2。2014年，CK林分总蓄积量仍最低，为(283.10±6.47) m3·hm-2；50%强度疏伐改造林分仍最高，为(449.63±11.75) m3·hm-2，略高于35%强度疏伐改造林分(430.45±16.72) m3·hm-2，显著高于20%强度疏伐改造林分(399.50±10.22) m3·hm-2。

由图6可知，马尾松在第1个10 a蓄积生长量表现为随疏伐强度增大而增大，50%疏伐改造处理达到最大，为(114.96±2.59) m3·hm-2；在第2个10 a蓄积生长量也是随疏伐强度增大而增大，但35%疏伐与50%疏伐林分间的蓄积生长量差异不显著(P>0.05)。

由图7可知，细柄阿丁枫在改造后第1个10 a蓄积生长量也是随疏伐强度增大而增大，在改造后第2个10 a蓄积生长量3个疏伐改造处理间差异不显著，但均显著大于CK，20%疏伐的林分蓄积生长量最大，为(42.04±2.11) m3·hm-2。

图5　疏伐强度对林分蓄积量的影响图6　疏伐强度对马尾松蓄积生长量的影响

图7　疏伐强度对细柄阿丁枫蓄积生长量的影响

3　结论

套种树种的生长和保留木的生长是决定改造林分成功与否的关键[7]。本试验分别观测了保留木马尾松和套种树种细柄阿丁枫在林分改造后20 a的生长状况，结果如下。

1)改造后，马尾松胸径生长随疏伐强度的增加而显著增加。在阶段生长量方面，疏伐强度越大阶段生长量越大，并且每种疏伐强度都是在第1个10 a的生长量大于第2个10 a的生长量。说明改造前马尾松生长在空间上产生了竞争。套种的细柄阿丁枫的胸径生长也是随着疏伐强度的增大而增大。在阶段生长量方面，第1个10 a的生长量随疏伐强度的增大而增大，第2个10 a的生长量反而是随疏伐强度的增大而减少。同样第1个10 a的生长量大于第2个10 a的生长量，这与树种速生期和密度效应有关。

2)改造后，2个树种的树高生长均随疏伐强度的增大而增高。在阶段生长量方面，马尾松在第1个10 a的生长量基本上随着疏伐强度增大而增高，而第2个10 a的生长量却是在35%疏伐时达到最高值。细柄阿丁枫2个阶段的生长量仍随疏伐强度的增大而增高。

3)改造后，林分蓄积量也随着疏伐强度的增大而增大，但是35%疏伐与50%疏伐间差异不显著。在阶段生长量方面，马尾松在第1个10 a的生长量随着疏伐强度增大而增大，而第2个10 a的生长量却是在35%疏伐时达到最大值。细柄阿丁枫在第2个10 a的生长量反而是随疏伐强度增大呈现下降趋势。

4)林下套种是一种新的造林方法，上层林冠的郁闭度大小是决定套种树种生长的关键，众多研究表明，上层林冠郁闭度在0.4～0.6之间能够保证套种树种的生长，而大部分林分郁闭度都在0.6以上，因此需要采用疏伐的方式来降低郁闭度。本试验采用50%、35%、20% 3个疏伐强度，采用20%疏伐的林分郁闭度很快就达到0.6以上，不利于套种树种的生长，而采用35%、50%疏伐的林分郁闭度在较长时间内保持在0.6以下，有利于套种树种的生长。

参考文献：

[1]李晨燕.首次采脂时间对马尾松林分生长与收益的影响[J].林业勘察设计，2016(1)：47-49.

[2]赵其国.我国南方当前水土流失与生态安全中值得重视的问题[J].水土保持通报，2006，269(2)：1-8.

[3]韩瑞东，何忠，戈峰.影响松毛虫种群动态的因素[J].昆虫知识，2004，41(6)：504-511.

[4]黄文超，黄丽莉.马尾松—木荷混交造林效果的调查研究[J].林业科学研究，2004，17(3)：316-320.

[5]陈东立，余新晓，廖邦洪.中国森林生态系统水源涵养功能分析[J].世界林业研究，2005，18(1)：49-54.

[6]何圣嘉，谢锦升，杨智杰，等.南方红壤丘陵区马尾松林下水土流失现状、成因及防治[J].中国水土保持科学，2011，9(6)：65-70.

[7]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.

[8]何友均，梁星云，覃林，等.南亚热带人工针叶纯林近自然改造早期对群落特征和土壤性质的影响[J].生态学报，2013，33(8)：2484-2495.

[9]胡晓静，陈存及，陈世品，等.细柄阿丁枫天然林群落结构特征[J].江西农业大学学报，2004，26(4)：558-558.

[10]李振问.杉木萌芽林林冠下营造细柄阿丁枫与木荷的生态效益的研究[J].植物生态学报，1997，21(3)：260-266.

[11]罗裕.马尾松细柄阿丁枫混交林生长分析[J].福建林业，2016(4)：27-30.