邓荔生,李 琳,李荣丽,王凌晖,王小诚,肖 靖
(1.南宁市林业技术推广站,广西南宁 530022;2.广西大学林学院,南宁 530004;3.南宁市生态公益林工作站,广西南宁 530031)
杂交相思(Acacia mangium×A.auriculiformis)为马占相思(Acacia mangium)与大叶相思(Acacia auriculiformis)杂交种,其与黑木相思(Acacia mela⁃noxylon)均为豆科(Leguminosae)相思树属的常绿阔叶树种,耐干旱贫瘠,根系萌生能力强[1];大花序桉[2](Eucalyptus cloeziana)、巨尾桉广林9号(Euca⁃lyptus grandis×E.urophylla‘GLGU9’)均为桃金娘科(Myrtaceae)桉属的实木利用树种,生长迅速,材积生长率高;台湾桤木(Alnus formosana)为桦木科(Betulaceae)桤木属落叶大乔木,是优良的肥土、水土保持和水源涵养树种[3],有较好的速生性,是良好的短周期用材树种;红锥(Castanopsis hystrix)为壳斗科(Fagaceae)栲属,为我国南亚热带常绿阔叶林优势树种之一,生长快、适应性强、萌芽力强;6种树种均属优质速生阔叶树种。多年来,此6种优质速生阔叶树种在广西被广泛引种栽培,因其生长速度快、适应性强,取得了一定的经济效益和生态效益,成为南方大力发展短周期工业原料林的重要树种[4-6]。
阔叶树种天然林大量分布于我国南方林区,但由于各地乱砍滥伐,导致许多优良阔叶树种资源减少。人民生活水平提高,对阔叶材需求不断上升,因此大力发展乡土阔叶树种造林成为林业生产的重点之一。在林木培养中,造林密度是人工林栽培技术研究的重要内容之一。王凌晖等[7]对不同造林密度对杂交相思生长的影响进行了研究,发现不同造林密度对杂交相思的胸径、材积生长有一定影响,胸径、单株材积与密度呈负相关,对树高生长无显著影响;陈振华等[8]研究了不同坡位、不同造林密度对4种桉树生长的影响,发现相同造林密度条件下,不同无性系的树高和胸径差异不显著,在2.0 m×3.0 m 的造林密度下,不同坡位的树高和胸径差异显著(P<0.05)。对于同一造林密度下的多种阔叶树种生长研究至今未见报道。本研究以广西特有的6种阔叶速生树种为研究对象,设计相同造林密度条件,观测6种树种的生长指标变化状况,旨在为广西短期优良速生阔叶树种的选择及其良种推广提供科学依据,提高造林经济效益。
试验地位于广西南宁国有高峰林场界牌分场(108°18'E,22°48'N),海拔82~93 m,属亚热带季风气候,年均温度21.6℃;干湿季节分明,年均降水量1 304.2 mm;东南坡向;土壤类型为砂粉土与粉壤土,厚度在70 cm以上,平均pH值4.37。
6种速生阔叶树种分别为杂交相思、黑木相思、大花序桉、台湾桤木、红锥、巨尾桉广林9号。其中杂交相思、黑木相思、大花序桉、台湾桤木、红锥苗高均在30 cm 以上,地径为0.2~0.3 cm,巨尾桉广林9号苗高在50 cm 以上,地径在0.3 cm 以上。6种树种苗木健壮、无病虫害、充分木质化、根系发达完整。于2016年12月开始造林。
选择相同立地条件分区域种植,采用相同株行距(3 m×2 m)控制变量进行造林,栽植密度为1 667株/hm2,采用穴垦整地,明穴回表土,穴规格为50 cm×50 cm×40 cm。造林严格按照要求进行,统一挖大穴、施基肥、带状整地、栽植、除草和追肥抚育。
每年12月测定1次,连续观测2年,分别在造林地对同一立地条件下的各树种选择3 组重复,每重复30株。定时、定株、定位,观测记录。株高与胸径分别精确到0.01 m 与0.1 cm。株高测定采用3.0 m铝合金测试标杆,胸径测定采用围尺。测定时数据记录与重复号、区号、树号相对应。
株高、地径采用Excel 2016和SPSS 19.0对数据进行单因素方差分析。材积采用公式V=(-D/200)2×3.14×(-H+3)×0.408 进行分析[9](式中V为材积,-D为平均胸径,-H为平均树高),数据用q检验进行多重比较。
相同造林密度下,2017—2018年间,6种树种株高增长迅速。单因素方差分析表明,6种树种间株高增量呈显著差异(P<0.05),株高增量排序为黑木相思(3.8 m)>大花序桉(3.7 m)>巨尾桉广林9号(3.6 m)>台湾桤木(3.5 m)>杂交相思(2.2 m)>红锥(1.3 m)(图1)。黑木相思、大花序桉的株高增量分别为红锥的2.9和2.8 倍。
相同造林密度下,2017—2018年间,6种树种胸径增长迅速。单因素方差分析表明,6种树种间胸径增量呈显著差异(P<0.05),胸径增量排序为大花序桉(4.0 cm)>黑木相思(3.7 cm)>巨尾桉广林9号(3.6 cm)>台湾桤木(3.5 cm)>杂交相思(2.2 cm)>红锥(1.7 cm)(图2)。大花序桉、黑木相思的胸径增量分别为红锥的2.3和2.2倍。
图1 相同造林密度对6种树种株高增量的影响Fig.1 Effects of the same planting density on plant heightincrements of six tree species
图2 相同造林密度对6种树种胸径增量的影响Fig.2 Effects of the same planting density on DBH increments of six tree species
立木的材积取决于胸径、树高、形数3个因子,密度对这3个因子均有一定影响。2018年时,相同造林密度下,6种树种的平均单株材积排序为巨尾桉广林9号(0.058 8 m3/株)>大花序桉(0.043 8 m3/株)>杂交相思(0.042 1 m3/株)>黑木相思(0.040 6 m3/株)>台湾桤木(0.015 6 m3/株)>红锥(0.004 7 m3/株)。方差分析表明,2017—2018年间,6种树种间材积增量差异显著(P<0.05),1年内单株材积增量排序为巨尾桉广林9号(0.038 m3/株)>大花序桉(0.032 m3/株)>黑木相思(0.029 m3/株)>杂交相思(0.021 m3/株)>台湾桤木(0.013 m3/株)>红锥(0.003 m3/株)(图3)。
图3 相同造林密度对6种树种单株材积增量的影响Fig.3 Effects of the same planting density on individual volume increments of six tree species
影响树木生长的因素很多,一方面是外界环境条件,另一方面是本身遗传特性和年龄。林分的生长状况表现为树种对立地条件的适应性和对不同环境波动的反应能力。林分密度是影响林木生长发育的关键因素,直接影响人工林生产力的提高和生态功能的发挥。确定合理的造林密度是营造人工林的关键技术,造林密度决定人工林林分后期密度大小,是影响人工林郁闭时间、发挥森林功能和木材产量质量的重要因素。
目前,国内外在密度对树高生长作用方面的研究较多,但由于树种、立地条件和造林密度等不同,结论也不尽相同。本试验调查期间,6种树种在相同造林密度下,株高增长迅速,生长差异显著,其中黑木相思增长速度最快,大花序桉、巨尾桉广林9号次之;各树种胸径增长迅速,树种间胸径生长差异显著,其中大花序桉胸径增长速度最快,黑木相思、巨尾桉广林9号次之;巨尾桉广林9号平均单株材积增量最大,大花序桉、黑木相思次之。总体上看,造林密度对不同树种的生长有一定影响,且生长差异较为显著,这与王晶等[10]的研究结果一致。在相同造林密度下,6种树种中巨尾桉广林9号、大花序桉与黑木相思生长状况最佳,可选择此3种树种作为优质速生成材树种进行造林。本调查结果对于了解速生阔叶树种生长情况、生长效果提供了重要依据,但未对经济效应进行分析,不同树种间经济效益并不完全由单株材积或林分蓄积量决定,有待继续观测研究。