福建龙岩米老排林分生长效果分析及优树选择

2018-06-04 04:43林能庆洪永辉李杭生陈友力黄日奎福建省上杭白砂国有林场福建龙岩6405福建省龙岩市林业种苗站福建龙岩64000福建省漳平五一国有林场福建龙岩64400
防护林科技 2018年5期
关键词:优树材积马尾松

林能庆,洪永辉,李杭生,陈友力,黄日奎(.福建省上杭白砂国有林场,福建 龙岩 6405;.福建省龙岩市林业种苗站,福建 龙岩 64000;.福建省漳平五一国有林场,福建 龙岩 64400)

米老排(Mytilarialaosensis)为金缕梅科壳菜果属常绿乔木,成年树高达30 m,胸径80 cm以上,原产我国年均气温20 ℃、最低气温7 ℃的北热带、南亚热带区的广西、云南、广东等地,垂直生长在海拔1 000 m以下的低山、丘陵地带,属中性偏阳速生优良阔叶造林树种,幼树耐庇荫,在山腰下部、山谷等上方光照充足的地方生长,通直高大。20世纪70年代在福建、浙江、江西等地引种成功,表明具有较强抗寒能力,北移浙江省富阳县的米老排经受-5 ℃极端低温后仍能生长良好,7年生树高达7 m,胸径15 cm[1]。与其他阔叶树种相比,米老排具有生长迅速、适应性广、抗性强、萌芽力强、树干通直、成材早、出材率高、枝叶浓茂、叶量大、枯枝落叶较多,改善林地肥力、涵养水源、水土保持作用强等特点,是经济效益与生态效益俱佳的树种,是高效生态型混交示范模式树种[2],也是国家木材战略储备林近自然培育的主要阔叶树种之一。

20世纪70年代,福建省各地市针对杉木、马尾松、福建柏等针叶林集中连片、多代连栽造成产量递减与地力衰退现状,为维持人工林长期生产力而选择米老排、火力楠、木荷等多种阔叶树开展针阔混交林研究和防火林带建设。研究发现,米老排引种后在全省生长良好,其根系发达,在培肥土壤、保持水土等方面具有独特功能,是优良的混交和防火树种[2-9],也是林地可持续发展优选树种,至今在全省推广种植700多hm2。闽西是福建省三大重点林区,20世纪90年代龙岩市以营造防火林带和混交林为主,在全市推广种植米老排面积达500多hm2。为此,在全面调查的基础上,重点分析影响米老排林木生长、立地效应和适应性的主要因素,为进一步推广造林提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 栽培区自然概况

龙岩市位于24°23′—26°02′ N,115°51′—117°45′ E,地处武夷山脉南端和博平岭山脉之间,地势东高西低,北高南低,地形以山地、丘陵、河谷盆地为主。现辖新罗、永定2区,长汀、连城、上杭、武平4县和漳平市。多数地区属热带季风气候,漳平市、新罗区、永定区部分区域为南亚热带气候,全年气候温和,受海洋影响较大,四季分明,无霜期长,雨量充沛,适宜亚热带作物和林木的生长。年均气温为14.2~20.7 ℃,南部的年平均气温明显高于北部。全年最冷月为1 月,极端最低气温为-4.8 ℃;最热月为7 月,极端最高气温为41.2 ℃。区域内各地的年平均降水量大多为1 450~2 200 mm,降水量随海拔的升高而增加。造林地多为山脊或低山丘陵地段。土壤以黄红壤或粗骨性红壤为主,立地类型在Ⅱ~Ⅲ类,海拔在250~550 m之间。

1.2 调查与分析方法

2017年10月,根据龙岩市米老排在各县市、区分布情况,按照随机布设的原则,结合年度、地形、海拔、坡位和林分生长状况等指标,分别在武平县、漳平市、永定区、新罗区布设6个点开展调查。分别调查林分植被、土壤、林分郁闭度、树种组成、年龄;确定标准地,凡林分和林地立地条件基本一致的设立一个标准地,对林分差别较大的选择有代表性造林地设立2~4个10 m×10 m标准地。标准地内调查保留密度,测定每株胸径、树高、冠幅。米老排材积按公式V米=0.683 3×10-4D1.926 256H0.884 061 4计算[10],马尾松、木荷材积根据省规划设计院编制的《森林调查用表》计算,并推算林分蓄积量及每公顷年均生长量;根据米老排人工林生长规律评定林分生长类型[2];采用访问和实地调查相结合方法调查林分情况:包括立地类型、设计密度、造林时间、林地准备、抚育情况,评定林分生长情况。采用Excel进行数据统计分析。根据主要造林阔叶树种良种选择程序要求,按照小样地法(标准地)开展米老排优树选择。

表1 米老排不同造林地概况

2 结果与分析

2.1 米老排人工林分概况

截至2010年,全市米老排造林主要分布在武平、上杭、连城3县和新罗、永定2区及漳平市的20个乡镇,占全市乡镇数11.4%。造林面积500多hm2。其造林呈现以下特点:

2.1.1 福建闽西前期造林除上杭县白砂林场以营造用材林为主,其他各县区、市多数以防火林带建设为主,造林地块为立地条件差的山顶山脊,其防火林带长达300多km。

2.1.2 主要分布在海拔250~500 m。立地类型多为Ⅲ、Ⅳ类地,Ⅱ类地仅占调查面积的29.1%。

2.1.3 米老排萌蘖能力强,因抚育不及时,米老排多为2~4株丛生。

2.1.4 经30多年的引种驯化表明,米老排具有较强抗寒和抗病虫害能力。

2.1.5 米老排生长8 a后进入结实期,林内散生不同年龄米老排幼树。

2.1.6 武平县平川镇防火林带中有天然马尾松散生木,个别地块因盗伐造成林分蓄积量较低。

2.2 不同林分米老排生长差异

调查结果(表2)表明,米老排在闽西各地生长表现良好,具有很强适应性,米老排树高、胸径、单株材积总生长量随着年龄增加而增加,8年生平均胸径8.1 cm、平均树高8.7 m、平均单株材积0.029 9 m3,其变异系数分别为32.1%、27.4%、71.1%,其最大优势木胸径为13.8 cm、树高为12 m、单株材积为0.092 71 m3;13年生平均胸径18.6 cm、平均树高16.1 m、平均单株材积0.245 2 m3,其变异系数为28%、20.4%、61.9%,其最大优势木胸径为34.4 cm、树高为19 m、单株材积为0.808 5 m3;15年生平均胸径11.3 cm、平均树高11.9 m、平均单株材积0.073 9 m3,其变异系数为27.3%、27.2%、67.6%,其最大优势木胸径为17.3 cm、树高为18 m、单株材积为0.205 15 m3;17年生平均胸径19.5 cm、平均树高16.8 m、平均单株材积0.276 4 m3,其变异系数在11.48%~54.53%,其最大优势木胸径为36.1 cm、树高为21.8 m、单株材积为1.001 8 m3。以13年生的数据进行方差分析可知,不同地点米老排生长受人为干扰及密度影响显著,其树高生长差异显著(表3)。

表2 不同林龄米老排林分生长差异

表3 不同地点、立地、海拔对13年生米老排林木生长影响方差分析

2.3 不同立地类型米老排生长差异

米老排是良好生态树种,其较多的枯枝落叶能明显改善土壤的理化性质和提高水源涵养功能[11,12]。13年生米老排生长方差分析表明,立地类型对树高、胸径、材积生长达极显著差异(表3)。不同立地米老排在Ⅱ类明显优于Ⅲ、Ⅳ类地,17年生Ⅱ类新罗区石陂平均树高18.9 m、平均胸径21.7 cm,明显优于Ⅲ类地28.6%、26.2%。表明米老排在Ⅲ、Ⅳ立地类型生长良好,且较多枯枝落叶,明显改善地力,不同年度其生长量除漳平市五一林场15 a平均生长量达不到人工林生长规律标准外,其余均达到或超过人工林生长标准[2],漳平五一林场林木生长较差原因:一是林地多石头,二是除萌不及时,造成2~4株丛生。而生长最好的武平县平川镇树高生长高于标准20.8%,胸径生长量高于标准52.1%。林业区划显示,闽西是福建省三大林区之一,为马尾松中心产区、杉木一般产区,其境内Ⅲ、Ⅳ类地占林地面积42.7%,马尾松优势林分占林地的40%以上。在适宜区内或马尾松中幼林选择米老排造林或套种可有效改善地力,提高林分质量和防控松虫病能力。

2.4 不同海拔高度米老排生长差异

海拔高度按≤300 m、300~500 m、≥500 m进行划分。经方差分析可知,同年龄不同海拔米老排林分生长差异不显著(表3),经对13年生不同海拔林分分析可知:位于海拔230~250 m的永定区凤城镇米老排平均树高17.5 m、平均胸径19 cm,仅比海拔330~350 m的武平县平川镇高出15.9%、2%,表明海拔高度对米老排生长影响不大。

2.5 不同立地造林成效多重比较分析

由多重比较分析可知,在同年度、不同立地Ⅱ、Ⅲ地造林,米老排胸径生长达显著差异,而树高、材积生长差异极显著。根据自然地理条件和气候特点分析可知,福建龙岩属中亚热带,气候非常适宜米老排生长,而漳平市五一和永定区凤城镇已跨入南亚热带,其气候和地理更适合米老排生长,其生长量更优于武平等地。因气候影响,不同地点的米老排生长期不一,使米老排树高生长达极显著差异(表4)。但漳平市五一林场15年生米老排林木树高、胸径生长低于永定区凤城镇13年生林木,除2块标准地立地类型为Ⅱ类,其余均为Ⅲ类,且海拔均为250 m左右。分析可知:五一林场造林密度均在2 000株hm-2以上,其平均树高、胸径为12 m、11.5 cm。凤城造林密度为1 300株hm-2的标准地平均树高、胸径为19.1 m、20.5 cm;密度在1 900株hm-2的标准地(含马尾松散生木300株hm-2)平均树高、胸径为14.2 m、15.6 cm。因此,影响林木生长主要因素是造林密度。进一步研究表明,造林密度对米老排树高影响不大,而对胸径、单株材积影响最大[13,14],且抚育不及时造成2~4株单株丛生。

表4 不同立地条件、样地地点米老排生长状况差异多重比较分析结果

2.6 米老排优树选择

在适宜种源的优良林分中开展选优是营建种子园和无性快繁的基础。而生长性状是米老排优树选育主要指标。采用材积比用树高或胸径指标更能反映其生产力情况[15]。因此,优树评选以单株材积显著大于标准地均值30%,且胸径、树高大于标准地均值或25%为优树初选标准,在15个标准地中初选出27株优树;依据米老排生长规律[2],选择单株树高年均生长量≥1.2,且形质优良、树干通直、干形圆满、冠高比合理、分枝粗细度大20株为优树,分布在武平县、永定区、新罗区标准地,详见表5。

表5 米老排优树基本情况

3 结论与讨论

在闽西海拔500 m左右区域米老排适应性强,各年度生长量均达到或超过米老排人工林年均生长量指标[2],其树高、胸径、单株材积总生长量随着年龄增加而增加。立地类型对米老排树高生长影响差异显著,对胸径生长影响不显著,在Ⅱ类地米老排生长明显优于Ⅲ、Ⅳ类地;在Ⅳ类地8年生米老排平均胸径8 cm、平均树高8.6 m、平均单株材积0.029 4 m3,且最大优势木胸径为13 cm、树高为12 m、单株材积为0.092 7 m3;在立地条件差且常规造林措施下,其生长量接近福建省尾巨桉在一般产区的短周期工业原料林生长量的指标。而造林密度直接影响米老排胸径和单株材积生长,因此若采用合理造林密度并按照桉树丰产林技术要求进行造林抚育,其生长量将达到或超过桉树短周期工业原料林标准。营造米老排关键是在幼龄期要及时除萌,防止丛生。进入21世纪,福建大力推广各种桉树造林,但因气候变化造成桉树冻害严重,损失巨大。而米老排在福建、浙江、江西等地经过40多年的引种驯化,其抗逆性表现远远高于各种桉树。在引种区开展米老排优良种源—优良林分—优良个体选择,可为建立米老排嫁接种子园和开展优良无性系组培快繁提供材料,从而加快米老排推广力度。

目前,松材线虫传播的主要媒介是松墨天牛,而针阔混交林能有效地降低松墨天牛传播速度和距离[16],是防治松材线虫扩散关键措施,因此加大现有马尾松林分抚育间伐及时套种珍稀阔叶树,是马尾松近自然改培主要造林模式[17]。研究表明,米老排幼树耐荫蔽,其速生性非常适宜马尾松林下套种,且选择米老排造林能有效改善地力,形成针阔混交林,显著提高马尾松林分质量。

以单株材积显著大于标准地均值30%,且胸径、树高大于标准地均值25%;优选单株树高年均生长量≥1.2,树干通直、干形圆满、冠高比合理、分枝粗细度大的20株为优树,这批优树是营建米老排嫁接种子园和开展无性快繁优良材料。

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