13种乡土树种在广州万寿寺林分改造的早期生长评价

李祥彬, 朱政财, 王海华, 朱嘉焕, 言瑶婷, 李文业, 林福新

(广州市增城区林业和园林科学研究所，广东 广州 511300)

林分改造是指将不符合经营要求(包括组成、林相、郁闭度和起源等)，且产量低、质量次的林分改造成能生产大量优质木材，并发挥多种有益效能的优良林分的综合营林措施[1]。随着经济的快速发展，人类社会对高质量、高效率森林的需求日益增长。因此，对低价值林分进行改造是当前亟需解决的重要问题。目前，有关林分改造的意义、理论依据和科学实践等方面的研究已有较多报道[2-8]。选择适宜的乡土树种是提高林分改造综合效益的基础，康敏明等[9]和徐平等[10]应用系统聚类法，分别根据3年生和4年生树高、冠幅和地径生长量，筛选出适宜东莞大岭山林场景观林和惠州东江流域水源涵养林改造的乡土树种；刘强等[11]调查了广东龙门高岭土石漠化山地7年生乡土树种的成活率及其树高、冠幅和胸径生长量，并应用系统聚类法筛选出适宜林分改造的乡土树种；庄雪影等[12]探讨了广州增城区生态示范林2年生乡土树种的成活率，比较不同季节的树高、冠幅生长量以及病虫害和生态适应性，并筛选出适宜林分改造的乡土树种。

广州万寿寺建于南宋嘉熙元年(公元1237年)，原址位于荔城镇凤凰山南麓，1989年被广东省人民政府评定为文物保护单位。2013年广州市增城区人民政府在挂绿湖明星村大石岭重建该千年古寺，并对周边林地进行景观植被恢复。为营建群落稳定、生态功能良好、景观特征明显、季相变化多样的景观林，本研究比较了广州万寿寺林分改造中的13种乡土树种早期生长情况，以期为相似立地条件下乡土树种的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广州市增城区明星村大石岭(113°47′51″E,22°15′02″N)，地处广东省中部，属南亚热带气候，年均气温为21.6 ℃，其中8月平均气温(28.3 ℃)最高，1月平均气温(13.0 ℃)最低。该地年均降雨量为1 904 mm，4—9月降雨量占全年的85%。土壤以花岗岩风化发育的赤红壤为主，土层厚度为30～60 cm，土壤质地<0.01 mm土粒为31.11%，容重为1.23 g·cm-3，自然含水率为21.33%，属于中壤土。土壤pH 4.78，强酸性，有机质、全N、全P、全K含量分别为12.56、0.49、0.22、19.5 g·kg-1，碱解N、有效P、速效K含量分别为45.34、0.44、73.73 mg·kg-1。原有林地为低丘陵林地，东南坡至南坡，海拔25～60 m，地势中部高、四周低，主要以马占相思(Acaciamangium)和尾叶桉(Eucalyptusurophylla)人工林为主，林龄3～5 a，郁闭度约0.4～0.6，林分等级低，生态功能弱，景观效果差。林中散生乔木有楝叶吴茱萸(Tetradiumglabrifolium)、木荷(Schimasuperba)、鸭脚木(Scheffleraheptaphylla)、三叉苦(Melicopepteleifolia)、山乌桕(Triadicacochinchinensis)和黄牛木(Cratoxylumcochinchinense)等；灌木有桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、野牡丹(Melastomamalabathricum)、黑面神(Breyniafruticosa)等；草本植物有芒草(Miscanthussinensis)、玉叶金花(Mussaendapubescens)、乌毛蕨(Blechnumorientale)等。

1.2 试验材料

试验树种共13种，分属7科，其中8种地带性建群树种，包括木荷、浙江润楠(Machiluschekiangensis)、华润楠(Machiluschinensis)、短序润楠(Machilusbreviflora)、龙眼润楠(Machilusoculodracontis)、千年桐(Aleuritesmontana)、枫香(Liquidambarformosana)和红锥(Castanopsishystrix)。试验苗木为1～2年生容器苗，苗高>60 cm，地径>0.54 cm，购于中国林业科学研究院热带林业研究所和广东省林业科学研究院。各参试树种基本概况见表1。

1.3 试验设计

2015年12月全山进行清除杂灌木，保留原有木荷、楝叶吴茱萸、山乌桕和鸭脚木等乡土树种，造林地划分为试验区(1.33 hm2)和景观植被恢复区(7.67 hm2)。为保持立地条件一致，试验区设置在地势一致且光照充足的向阳坡面。试验前对土壤理化性质进行本底调查，尽量避开土壤条件不均匀的斑块。2016年4月采用块状混交，各参试树种分别种植110株，反坡穴整地，沿坡面共开21条宽60 cm的水平带。株行距为2.5 m×3.0 m，种植穴长×宽×高为50 cm×50 cm×40 cm。每穴施1.5 kg有机肥和0.5 kg磷肥作基肥，5月补种1次。种植当年6、9、12月抚育；第2年3、6、9月抚育；第3年3月抚育，抚育主要进行清杂、铲草、松土、扩穴并追施100 g·株-1复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)，每株抚育措施一致。

表1 参试树种基本概况

1.4 测定项目及方法

1.4.1 保存率 于2018年4月(造林2 a后)统计各参试树种死亡株树，并计算保存率。

保存率/%=[(总株数-死亡株树)/总株数]×100

1.4.2 生长性状 各参试树种随机选取50株苗木，于2016年4月(造林时)和2018年4月(造林2 a后)测定生长性状。用游标卡尺测量苗木地径(距地面5 cm处)，用皮尺测量苗木树高及冠幅，取平均值作为初始生长量和造林2 a后生长量。总生长量为各参试树种2 a内的累积生长量。

总生长量=造林2 a后生长量-初始生长量

1.5 统计与分析

采用Excel 2016和SPSS 24软件进行相关参数的统计与分析。

2 结果与分析

2.1 13种乡土树种造林保存率比较

造林保存率反映了造林树种的遗传特性、环境适应性、试验年度天气状况和经营管理水平[13]。由图1可知，各参试树种造林保存率为90.91%～97.27%，均>90%。其中，闽楠的保存率最高，为97.27%；火力楠和观光木次之，均为96.36%；油楠最低，仅90.91%。综合来看，各参试树种造林保存率均较高，表明其生态适应性较好。

图1 参试乡土树种造林保存率比较

2.2 13种乡土树种生长量分析

表2 参试乡土树种树高生长量比较1)

1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。

2.2.1 树高 各参试树种初始苗高和树高总生长量均存在差异(表2)。由表2可知，各参试树种初始苗高在60.74～104.53 cm之间。培育2 a后树高总生长量在90.39～399.27 cm之间。其中，千年桐树高总生长量最大，达399.27 cm，是闽楠的4.42倍，差异显著；红锥次之，为264.91 cm，显著高于除千年桐外的其他11个树种；枫香居第3位，为235.74 cm，显著高于除千年桐、红锥外的其他10个树种；而闽楠树高总生长量最小，仅90.39 cm，除与华润楠(102.22 cm)差异不显著外，显著低于其他11个树种。

2.2.2 冠幅 各参试树种初始冠幅和冠幅总生长量存在一定差异(表3)。由表3可知，各参试树种初始冠幅为29.21～75.34 cm。其中，千年桐最大，为75.34 cm，显著高于其他12个参试树种；其次是枫香，为66.80 cm，显著高于除千年桐、华润楠、龙眼润楠外其他9个树种；短序润楠最小，仅29.21 cm，显著低于其他12个树种。培育2 a后，各参试树种冠幅总生长量在39.26～331.56 cm之间。其中，千年桐总生长量最大，达331.56 cm，比短序润楠大8.45倍，显著高于其他12个树种；枫香次之，为147.80 cm，显著高于除千年桐外其他11个树种；短序润楠冠幅总生长量最小，仅39.26 cm，显著低于除闽楠(52.07 cm)外其他11个树种。

2.2.3 地径 各参试树种初始地径和地径总生长量存在差异(表4)。由表4可知，各参试树种初始地径在0.50～2.41 cm之间。其中，千年桐最大，为2.41 cm，显著高于其他12个树种；其次是龙眼润楠，为1.18 cm，显著高于除千年桐外其他11个树种；木荷最小，仅0.50 cm，显著低于除红花荷(0.57 cm)和枫香(0.54 cm)外其他10个树种。培育2 a后，地径总生长量在1.35～10.55 cm之间。其中，千年桐总生长量最大，达10.55 cm，是短序润楠的7.81倍，显著高于其他12个树种；浙江润楠次之，为5.31 cm，显著高于除千年桐、枫香外其他10个树种；短序润楠地径总生长量最小，仅1.35 cm。

表3 参试乡土树种冠幅生长量比较1)

1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。

表4 参试乡土树种地径生长量比较1)

1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。

2.3 13种乡土树种总生长量聚类分析

将13种参试树种的树高、地径和冠幅总生长量进行聚类分析，当欧氏距离为5时，可将参试树种的生长类型分为5类。第Ⅰ类为千年桐，生长最快，为速生树种；第Ⅱ类为红锥和枫香，生长较快，为较速生树种；第Ⅲ类为火力楠、观光木、短序润楠、龙眼润楠、木荷和红花荷，生长中等，为中等速生树种；第Ⅳ类为浙江润楠、华润楠和油楠，生长较慢，为较慢生树种；第Ⅴ类为闽楠，生长最慢，为慢生树种(图2)。培育2 a后，各参试树种林分郁闭度为0.4～0.9。

图2 参试乡土树种总生长量聚类分析

3 讨论与小结

乡土植物一般指经过长期自然选择,已能很好适应当地各种自然条件，包括极端气候和自然灾害的原生植物和经过长期栽培归化已完全适应当地自然环境条件的外来植物。乡土植物具有适应性广、抗逆性强和生物群落稳定性高等特点[14]。乡土树种是原生植物群落构成的主体，在林分改造中，其造林保存率、生长速度与树种本身的生物学特性、生态学特性及立地条件、苗木质量、造林季节和抚育管理等因素密切相关[1,15]。本研究表明，造林2 a后各参试树种保存率均>90%，树高总生长量在90.39～399.27 cm之间，冠幅和地径生长均达较好水平。说明本研究所选的13种乡土树种在该地区的林分改造中均能较好生长。

本研究中火力楠、短序润楠和红锥的树高、冠幅和地径生长量总体上优于康敏明等[9]在东莞大岭山林场林分改造中的树种，这可能与苗木质量、立地条件和抚育管理等有关。本研究中的火力楠为中等速生树种，短序润楠为较慢生树种，这与康敏明等[9]的研究结果相似；而红锥为较速生树种，又与康敏明等[9]研究结果明显不同，这可能与植物特性及立地条件有关。庄雪影等[12]研究发现，红锥、红花荷和枫香早期生长较快，生长率均在150%以上，与本研究结果相似。刘玉壶等[16]研究表明,观光木为速生树种,年均生长量可达100 cm，与本研究中观光木年均生长量77 cm较为接近，但庄雪影等[12]认为观光木属慢生树种，年均生长量仅13.5 cm，造成差异的原因可能与苗木质量、立地条件、光照强度和试验周期等有关。

千年桐是我国南方地区主要的油料和观花落叶树种，也是蜜源植物，广东各地有分布，春季开花后才抽新叶，花白色，花量大，芳香，观赏价值高。本研究发现，千年桐树高和地径年均生长量在参试树种中最大，分别为199.6和5.28 cm，树高和地径生长优于闽北地区5年生千年桐人工林(树高和地径年均生长量分别为72和1.7 cm)[17]，也优于连山县千年桐栽培标准化示范区4年生人工林(树高和地径年均生长量分别为105和1.53 cm)[18]，造成差异的原因可能与水热条件、立地条件、苗木质量和试验周期等有关。龙眼润楠是自然分布于广州市龙洞和信宜市的观赏树种，有关其栽培技术的研究鲜见报道。本研究发现龙眼润楠幼树层次分明，造林2 a后保存率为94.55%，年均树高和地径生长量分别为85.3和2.19 cm，可作为新的优良景观和生态树种推广应用。本研究造林时间较短，随着抚育强度的降低及林分郁闭后树种竞争的加剧，树高和冠幅等生长量及生态适应性将会有一定的变化,仍有待于进一步的观测。