不同栽培模式对尾巨桉大径材生长的影响及经济效益分析

李天会，张维耀，彭彦，陈少雄

(国家林业和草原局桉树研究开发中心，广东 湛江524022)

根据第9次全国资源清查结果，桉树(Eucalyptus)人工林面积是 546.74万公顷，占全国森林面积3.04%，蓄积2.16亿立方米，蓄积比率是1.26%[1]。目前桉树林多数为生产纸浆材的原料林，且同一无性系或同品种的纯林比较多，纯林的风险较大[2]，如遇病虫害或极端天气，将遭受毁灭性打击，损失巨大。因此，市场需要更新技术和栽培新模式，以获得更多经济效益。本研究以长周期经营的尾巨桉(E. urophylla×E. grandis)大径材林和以短周期经营的林下经济植物如小粒咖啡(Coffea arabica)、卡亚(Cnidoscolus aconitifolius)等结合进行复合经营，长短结合，以短养长，以实现森林的立体生态模式，形成乔、灌、草相结合的立体景观林，合理兼顾经济、生态、社会效益。

1 材料与方法

1.1 试验地位置

试验地位于广东省湛江市南方国家级种苗示范基地(21°30´N，111°38´E)，北热带湿润大区雷琼区北缘，属于海洋性季风气候，年平均气温23.1℃，极端低温1.4 ~ 3.6℃，极端最高温38.1℃，全年降雨量为1 567 mm，5—9月为雨季，其降雨量占全年的 85.5%，年相对湿度80.4%，地貌沿着纵线中央高，东西两边低，地形多为台地，相对高度一般不超过10 m。成土母质北部为砂页岩，中部为浅海沉积物，南部为玄武岩。土壤类型主要有浅海沉积物砖红壤和玄武岩砖红壤，其次为砂页岩红壤、花岗岩砖红壤，有机质含量1%以上，pH值4.5 ~ 5.3。

1.2 选择林地

林地为2008年5月营造的9 a生尾巨桉大径材试验林。林分初植密度为1 650 株·hm-2，以培育大径级的桉树材为目标。其间进行间伐2次，去弱、小、病、弯的植株，留大、壮、直、圆满的植株[3]，试验期间经历多次台风的损坏。目前保留密度为300 ~375 株·hm-2，即各行保留株数有差异。尾巨桉9 a生时，平均树高20.29 m，平均胸径20.75 cm，郁闭度为0.3 ~ 0.5。

1.3 试验地准备

1.3.1 清理林地

试验前清除桉树株行距间所有杂灌，将杂物集中归堆于林地边缘堆腐，拣尽石头。

1.3.2 起垄

在尾巨桉树行间起垄。垄高25 cm，垄顶保持平整，宽1.5 m，并用2张宽1.2 m的白色地膜覆盖防止杂草生长，开排水沟，以利排水和保持土壤湿度。

1.4 培育技术

1.4.1 基肥

用拖拉机在垄地两侧开沟，沟深40 ~ 60 cm.。沟内施基肥，氮磷钾总养分24%，NPK含量为6-12-6，施肥量为1 500 kg·hm-2，施好后覆土。

1.4.2 追肥

种植后，每4个月用复合肥追肥一次，氮磷钾总养分29%，其中NPK含量为15-5-9、有机质为15%。

1.4.3 灌溉

试验地安装了滴灌系统，根据试验地面积大小以及试验的需要，安装了纵向主水管和横向水管。

1.5 试验方法

试验共设置7种栽培模式(表1)。除对照外，6种不同的林下经济植物与均种植于尾巨桉行间。尾巨桉的平均株行距为6.3 m × 5.3 m，林下经济植物的株行距依据树种不同而定。分别于2019年4月和2020年1月对林下经济植物进行调查。

表1 7种栽培模式株行距

1.6 数据处理

采用EXCEL统计数据，并用SPSS 22.0对相关试验数据进行单因素方差分析。材积计算公式[4]为：V=0.000 079 541 813 ×D1.9430935×H0.73965335

2 结果与分析

2.1 不同模式林下经济植物的生长情况

因尾巨桉大径材的遮荫度仅为0.3 ~ 0.5，影响了草珊瑚的生长，导致其生长较差。除模式1外，其他5种经济植物均较适应尾巨桉林下生长(表2)。

2.2 尾巨桉大径材生长情况

由表3可知：模式2尾巨桉的平均胸径、平均树高、平均单株材积为最大，比对照分别高出4.62 cm、1.25 m和0.18 m3。模式3的尾巨桉平均胸径、平均树高和平均单株材积均排第 2。平均胸径、平均树高和平均单株材积分别以模式4、模式6和模式7为最低。总体而言，平均胸径的大小排序为：模式2>模式3>模式6>模式5>模式1>模式7>模式4；平均树高为：模式2>模式3>模式5>模式1>模式7>模式4>模式6；平均单株材积为：模式2>模式3>模式6>模式5>模式4=模式1>模式7。

表2 不同林下经济植物的生长情况

表3 尾巨桉大径材生长情况表

2.3 不同模式下尾巨桉大径材胸径生长及变异

由表4可知，尾巨桉纯林的平均胸径数值均排名靠后，而种植了林下植物咖啡、女贞、卡亚等模式的尾巨桉均生长较好，说明尾巨桉林下种经济植物可促进其生长，其中以模式2最优。胸径在不同模式间存在变异，平均变异系数为8.25%，这与已有的研究结果相同[5]。

表4 尾巨大径材胸径生长变异分析表

2.4 不同模式下尾巨桉大径材树高生长及变异

树高最小值中，以对照尾巨桉纯林的数值最低，而在林下种植了草珊瑚等植物的尾巨桉其树高均高于对照，最大值出现在模式2(表5)。不同模式间树高生长存在变异，平均变异系数为6.83%。通过对林下经济植物进行抚育，间接促进了尾巨桉的生长，由此说明在桉树林下种植经济植物，可提高了土地使用效率。

表5 尾巨桉大径材高生长及变异研究

2.5 不同模式下尾巨桉材积生长及变异研究

由表6可知，平均材积的平均值、最小值与最大值均以对照最小，而以模式2的最大。材积生长在不同模式间存在极显著差异，且存在较大变异，变异系数为18.61%。

表6 尾巨桉大径材材积生长及变异研究

2.6 不同栽培模式成本和经济效益估算

2.6.1 成本估算

本试验开始前，尾巨桉大径材林其单位面积的成本均相同，种植林下经济植物后，管理、抚育等费用则因品种而异。在种植经济植物的模式中，以模式2所需成本最高，达48 440元·hm-2·a-1，模式1的成本最低，两者相差达17 960元·hm-2·a-1，其余的介于 31 034 ~ 41 025 元·hm-2·a-1之间(表 7)。

表7 不同栽培模式的成本估算 元·hm-2·a-1

2.6.2 经济效益估算

对尾巨桉效益的估算，均以与草珊瑚等树种混交2.8 a后，单位面积的年平均出材量和该类木材的市场平均价格计算；对草珊瑚、迷迭香、香兰叶均以单位面积的年平均生物量和各自的平均市场价格计算；由于卡亚是新引进的品种，目前市场上没有产品出售，因此采用卡亚单位面积年生物量与菠菜[6]的平均市场售价计算；采用单位面积年产干豆的产量和其平均市场价计算咖啡经济效益；大叶女贞主要用于绿化，用其单位面积的碳汇量和《森林生态系统服务功能评估规范》[7]计算固碳价值。由表 8可知，以模式2收益最高，单位面积的效益比对照增值达4 798.40%；其次是模式6，单位面积的效益比对照增收达122.87%。总体而言，种植林下经济的模式其单位面积的收益均高于对照。

表8 不同栽培模式的经济效益 元·hm-2·a-1

3 结论

本研究结果表明，在尾巨桉林下种植经济植物可获得积极和正面的相互影响效果。以模式2(尾巨桉 × 小粒咖啡)的尾巨桉生长最好；模式3(尾巨桉× 大叶女贞)次之，模式6(尾巨桉 × 卡亚)排名第3；以模式7(对照)的尾巨桉纯林生长最差。单位面积效益最好的为模式2，比对照增收4 798.40%；其次为模式6，比对照增收122.87%。

综上，本研究以模式2所获得效益最好，但有待进一步开展试验加以论证。模式6次之，但在本试验中其株行距设置过大，下步将做密植试验，以获得单位面积生物量最大化。如何设置合理的桉树林分密度，才能使桉树生长与林下经济植物生长共赢，将作更深入的研究，以便得出更准确的结论。