杉木林内间种多花黄精的生长效应

侯丽霞

（宁化县县属国有林场，福建 宁化365400）

杉木（Cunninghamialanceolata）是南方林区重要的造林树种，在南方林区林业发展中占有重要的地位[1]。但长期以来杉木人工造林多以杉木纯林为主，而且造林密度较大，导致地力衰退严重、病虫害蔓延，林分生长力下降[2-5]。如何利用现有杉木林中定向培育杉木大径材，同时有效利用林内生长空间，提高林地生产力，增强生态功能，兼营具有一定价值的药用植物也是林业发展中需要解决的重点问题。鉴于此，我们开展了杉木大径材培育模式下套种多花黄精试验，试图探索在杉木大径材培育模式下种植多花黄精的生长效应。

多花黄精（Polygonatum cyrtonema）是百合科黄精属多年生地下根茎宿存植物，为药食两用植物[6-7]。近几年，野生多花黄精被掠夺性大量采挖，自然资源越来越少，已经无法满足消费市场对其需求。采取近自然经营技术，充分利用现有森林环境，培育多花黄精是一种趋势，也是生态与经济利用兼容的植物资源永续经营途径，可以做到以短养长，长短结合，具有现实生产应用价值。

1 试验地概况

试验地位于福建省宁化县泉上镇新军村账背山场024林班16大班010小班。造林面积7.5hm2，北纬26°26′35″，东经116°51′15″，属于中亚热带季风气候，温和湿润、雨量充沛，林木生长茂盛。海拔401~525m，坡向东南，斜坡。立地质量综合评价为较肥沃类型（II类地）。杉木林为1998年采用1.5代杉木种子园种子培育的1a生实生苗营造的纯林，2011年间伐了1次，2014年杉木林保留密度为2055~2280株/hm2，胸径12.6~13.2cm，树高11.8~12.2m，主要植被有玉叶金花（Mussaenda pubescens）、黄瑞木（Adinandra millettii）、矩形叶鼠刺（Itea chinensis）、厚叶冬青（Ilex elmerrilliana）、杜茎山（Maesa japonica）、中华鳞毛蕨（Dryopteris chinensis）、铁芒萁（Dicranopteris linearis）等。

2 试验方法

2014年在16a生的杉木纯林中选择立地条件相似，林分生长状况基本一致的林分中，基于培育杉木大径材的目标再进行1次间伐。试验设5个水平：（1）CK1处理。间伐后保留杉木900株/hm2，不间种多花黄精；（2）SH1处理。间伐后保留杉木900株/hm2，间种多花黄精，在间伐后的林分中相隔约3m，建立等高带状种植带。在种植带内进行整地，挖去树桩，劈除杂灌、杂草，清除根系、石块等杂物，在种植带内全面松土，松土深度10cm左右，整理成宽1m等高种植带。结合松土混施精制有机肥（有机质≥30%、N 8%、P2O55%、K2O 5%）0.5 kg/m2，多花黄精行间错位排列，株行距33cm×33cm；（3）SH2处理。间伐后保留杉木1200株/hm2，间种多花黄精，其它与SH1相同；（4）SH3处理。间伐后保留杉木1500株/hm2，间种多花黄精，其它与SH1相同；（5）CK2处理。不间伐、不间种多花黄精为对照。

田间试验设计采用不完全随机区组设计，3次重复，每小区面积20m×30m。

2015年间伐前后对杉木生长情况进行测定。2019年10月对试验林进行了全面测定。杉木进行每木检尺，采用了V杉=0.00005806D1.955335H0.894033估算出杉木立木材积，应用Excel软件进行方差分析。2018年同时全面测定多花黄精根茎产量。采用全株法测定根茎产量。全株采挖用清水冲洗干净后，先称得根茎总产量，再按照5龄级（原块茎，2014年）、4龄级（2015年）、3龄级（2016年）、2龄级（2017年）和1龄级（2018）分别称重。同样采用Excel软件进行各处理多花黄精产量的分析。

表1 不同处理多花黄精生长状况

3 结果与分析

3.1 多花黄精的生长状况

多花黄精一般每年生长一块呈连珠状或结块的根茎，是主要药用部位，也是食用部位。表1是不同处理多花黄精生长状况调查测定结果。从表1中可知：无论是基径大小、支数量、根茎重从大（多）到小（少）依次均为：SH1>SH2>SH3处理。

SH1处理套种4年时多花黄精平均基径0.96cm，数量2985支/hm2，比SH2、SH3处理基径分别增加10.3%和33.3%，数量分别增加10.0%和11.4%，基径和根茎鲜重趋势一致。总根茎是由不同年龄根茎组成的综合体，不同处理各年份所占的份量和比例有所不同，SH1处理根茎重1738.2kg/hm2，其中5龄级根茎鲜重占总根茎重1.7%，4龄级根茎鲜重占总根茎重14.1%，3龄级根茎鲜重占总根茎重45.6%，2龄级根茎鲜重占总根茎重25.1%，1龄级根茎鲜重占总根茎重13.5%。从不同龄级根茎的鲜重分析，5龄级的多花黄精根茎生长呈现规律为慢—快—慢，即3龄级（种植3a）的根茎生长量最大，而后根茎生长量呈逐渐减缓。

SH2、SH3处理根茎生长规律与SH1基本相似。但总根茎鲜重SH1处理比SH2、SH3处理增加32.9%和54.3%，表明上层杉木密度级调控在900株/hm2时，多花黄精产量最高。值得注意的是，4龄级时（种植第2年）SH2、SH3处理根茎鲜重比SH1处理增加31.2%和35.6%，这与总根茎鲜重状态变量并不一致，这可能与林分郁闭度有关。多花黄精是一种耐荫植物，在比较阴湿的生长环境中虽然可以生长发育，但在生长发育过程中需要适宜的光照强度，以获得更高的生物量。通过调查发现SH系列处理间伐后1~5a根茎相对生长量最高时的林分郁闭度介于0.4~0.6之间（表2）。间伐产生林隙，随着林冠再生长发育，林隙将逐渐缩小，这一过程是渐进、动态的过程，合理利用时间和空间的耦合性是杉木林大径材培育模式下套种多花黄精，提高收获量的关键技术。SH1处理由于保留杉木株数较少，间伐初期，林内光照强度增加，对多花黄精这一耐荫植物生长发育产生抑制，降低了根茎生长量，随着树冠生长，林分郁闭度增大，创建了适宜多花黄精生长发育的生长环境，根茎产量得以提高。SH3处理随着树冠再伸展，林分郁闭度增大，林内光照强度不足，则无法满足多花黄精生长发育所需要的适宜光照强度，产量快速下降。为此，杉木林下套种多花黄精，要调控好上层杉木林适宜密度，从多花黄精植物角度分析，经营周期以4a生较合理。在多花黄精根茎3龄级时，上层林郁闭度控制在0.4~0.6之间较为合理。

表2 各处理郁闭度逐年变化情况

3.2 上层杉木林生长状况

杉木林采取间伐措施后，套种多花黄精经营技术，实际上是不同程度的人为干扰，这种干扰，使得原有杉木林的生长环境发生了变化，引起有效资源的空间异质性，这对杉木生长，定向培育杉木大径材会产生重要的影响。表3是不同处理后杉木生长状况的测定结果。从表3中可知：5种处理中杉木的胸径从大到小为SH1>SH2>CK1>SH3>CK2；树高、单株立木材积从大到小基本上表现为：SH1>CK1>SH2>SH3>CK2处理，间伐系列处理比CK2处理胸径、树高、单株材积增加值分别提高44.4%~166.7%、3.7%~22.2%和45.8%~186.3%，表明已有杉木林经间伐后，可以提高杉木保留木胸径和树高生长。从表3中也可以看出：间伐后套种与否以及杉木不同密度级，杉木生长状况也存在差异。SH1与CK1处理比，间伐保留株数相同，但套种多花黄精的SH1处理杉木胸径、增加值增加了37.1%，极显著高于CK1，单株材积增加值比CK1处理提高69.0%，极显著高于CK1，树高增加值差异不显著。胸径增加值SH1、SH2极显著高于SH3、CK2处理，SH3与CK2处理间也存在极显著差异。树高增加值除SH1显著高于CK2，其它处理间没有显著差异。单株立木材积增加值SH1极显著高于CK1、SH2、SH3、CK2，CK1、SH1、SH2、SH3极显著高于CK2，其它处理间增加值差异不显著。表明间伐和间种多花黄精有利于促进杉木保留木的生长，有利于培育杉木大径材。

表3 不同处理杉木生长状况

从表3中还可以看出：同样套种多花黄精，但杉木保留株数不同，胸径和单株立木材积生长量存在差异，依次均为SH1>SH2>SH3处理，随着经营密度降低，胸径、单株立木材积随之增大。SH1、SH2、SH3之间树高差异不显著。SH系列杉木林已经进行了一次较大强度间伐，此时杉木处于干材阶段，树冠扩张连接，形成郁闭林冠，出现自然整枝和林木分化，进行较大强度间伐，淘汰被压木或中小径木，保留其优势木，树高生长不受影响，而且随着间伐强度的增加，保留木株数越少，平均树高越高，而且较大强度间伐后，杉木个体间相距较远，树高生长相对独立。有研究表明：杉木高生长旺盛期在4~10a，而胸径生长旺盛期在5~15a，此后则逐渐下降，为此要培育杉木大径材，建议在林分郁闭或基本郁闭之前要及时间伐，采用较大强度的间伐措施，以释放生长空间，为保留木生长提供充裕的生长空间，而通过套种林下植被的复合经营模式补充腾出的生态位，提高林分生产力。考虑到再间伐对保留木的损害，建议采用一次性大强度间伐，郁闭度控制在0.3~0.4之间，以避免杉木进入干材阶段，林分产生激烈的自然整枝，林冠层上升，林冠生长受抑制，很难恢复，不能培育大径材。

4 小结

（1）培育杉木大径材是林业生产的趋势和发展方向。在已有的杉木林中降低经营密度，释放生长空间，是保证杉木健康生长的重要营林手段。在林下兼营多花黄精具有较好的生长效应。

（2）在杉木林下间种多花黄精生长良好。试验结果表明了种植4a后可获得多花黄精根茎重1738.2kg/hm2。间伐后保留密度900株/hm2，多花黄精根茎产量最高，总根茎重比保留密度为1200、1500株/hm2的处理增加32.9%和54.3%。

（3）已有杉木林经间伐，间种多花黄精能够促进杉木保留木生长，有利于培育杉木大径材。结果表明：间伐系列处理比不间伐不套种处理胸径、树高、单株材积增加值分别提高44.4%~166.7%、3.7%~22.2%和45.8%~186.3%。SH1与CK1处理比，间伐保留株数同为900株/hm2，但套种多花黄精的SH1处理杉木胸径、树高单株材积增加值分别比不套种CK1处理增加37.1%、10.0%和69.0%，杉木单株生长量最好。