大花序桉+红椎/火力楠混交造林早期生长效应分析

2021-03-22 07:40卢翠香潘尚慧黄黎敏邓紫宇王家妍郭东强陆新陈其凤陈健波
桉树科技 2021年1期

卢翠香,潘尚慧,黄黎敏,邓紫宇,王家妍,郭东强,陆新,陈其凤,陈健波

大花序桉+红椎/火力楠混交造林早期生长效应分析

卢翠香,潘尚慧,黄黎敏,邓紫宇,王家妍,郭东强,陆新,陈其凤,陈健波

(1. 广西林业科学研究院 国家林业和草原局中南速生材繁育实验室 广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530001;2. 广西国有高峰林场,广西 南宁 530001)

对3.5年生的大花序桉纯林、大花序桉+红椎混交林、大花序桉+火力楠混交林、红椎纯林和火力楠纯林的生长量进行分析。结果显示:混交模式下,大花序桉、红椎、火力楠的胸径、树高均高于纯林模式下相应树种,相比纯林中相应树种分别提高1.90%和11.96%、36.17%和4.26%、12.73%和2.27%。其中以大花序桉+红椎(9:3)和大花序桉+火力楠(8:2)的配置模式效果最好。

大花序桉;红椎;火力楠;混交模式

桉树()是我国南方重要的短周期用材林树种。一直以来,桉树实行短周期经营,品系单一,桉树纯林经营引起的生态环境问题备受关注,发展珍贵乡土树种与桉树的混交林成为未来的发展趋势。国外开展了蓝桉()和巨桉()等桉树人工混交林的生态效应研究。近年来,国内开展了大量桉树混交造林试验,研究结果表明混交造林对林木生长、土壤理化性质改善和病虫害防治是有利的。然而,桉树混交研究未形成成熟的混交经营技术体系和科学的混交模式。

大花序桉()为桃金娘科(Myrtaceae)桉属()树种,其生长快,3.5年生时年平均蓄积生长量达20 ~ 22 m·hm,木材坚硬,具黑金条纹,因其材色和纹理与花梨木相似而被称为“澳洲大花梨”,在广西地区被作为锯材树种进行研究。红椎()是我国亚热带地区重要的乡土阔叶珍贵用材和高效多用途树种,具有生长快、材质优、适应广、效益高等优良特性,幼龄期较耐荫,幼树密集丛生,幼苗幼树可在微弱光照下生长,成年期喜光。火力楠()是木兰科(Magnoliaceae)含笑属()常绿乔木,其生长快,适应性强,树干通直,树体高大,幼龄期耐荫,中龄后中性偏荫,有较强的耐荫性,是南亚热带以及我国南方重要的乡土用材和观赏树种。从红椎、火力楠的生物学生态学特性以及各地的引种栽培实践看,理论上符合桉树对混交树种的要求。

本研究选用大花序桉和红椎、火力楠为混交树种,探讨不同配置模式下混交树种的可行性和适合的经营模式,为桉树混交林营造以及混交树种的选择提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西国有高峰林场东升分场(22°58′N,108°22′E),地处南宁盆地北缘,属大明山弧形山脉南侧,南亚热带季风气候,年均气温20.8 ~ 21.9℃,年降水量1 200 ~ 1 620 mm,相对湿度大于80%;丘陵地形,平均海拔200 m,土壤类型为砂页夹泥岩发育形成的酸性赤红壤,p H 4.5 ~ 5.5,质地中壤,土壤肥力中等,土壤厚度80 cm。林下植被主要有中平树()、鸭脚木()、杜茎山()、三叉苦()、、草珊瑚())等。

1.2 试验设计

混交试验林营建于2017年4月,包括纯林处理在内,共设7个试验处理(表1)。采用随机区组设计,每个处理设置3次重复,株行距2 m × 3 m,带状混交,带走向与等高线平行。每个处理均分别设置10行× 15株的固定样方,每年实测林木树高、胸径。

表1 大花序桉与红椎/火力楠混交造林试验处理

1.3 数据处理

数据的处理与分析采用软件EXCEL 2010和SPSS19.0。

2 结果与分析

2.1 不同模式下大花序桉生长量比较

4种模式混交林的大花序桉平均胸径、树高均高于纯林,其中A(大花序桉+红椎混交比例9:3)和D(大花序桉+火力楠混交比例8:2)模式的大花序桉平均胸径最大,均值为10.7 cm,比纯林(10.5 cm)高1.90%;D(大花序桉+火力楠混交比例8:2)模式的大花序桉平均树高最大,均值为10.3 m,比纯林高11.96%,表明混交有利于大花序桉树高和胸径的生长。大花序桉纯林与混交林中大花序桉胸径、树高方差分析可知,5种林分中的大花序桉胸径存在一定差异,但未达到显著水平,树高差异显著(表2)。

表2 不同混交模式下大花序桉生长分析

注:同列数据后不同小写字母表示<0.05。

2.2 不同模式下红椎生长量比较

2种模式混交林的红椎平均胸径均高于红椎纯林,其中B(大花序桉+红椎混交比例8:2)模式的红椎平均胸径最大,均值为6.4 cm,比红椎纯林(4.7 cm)高36.17%。2种模式混交林的红椎平均树高均高于红椎纯林,其中A(大花序桉+红椎混交比例9:3)模式的红椎平均树高最大,均值为4.9 m,比红椎纯林(4.7 m)高4.26%。经方差分析可知,混交林中红椎胸径生长量存在显著差异,树高生长量差异不显著(表3),表明混交对红椎的生长也起到了促进作用。混交对红椎胸径生长的积极作用,更多是因为大花序桉栽植密度较大,且枝叶繁茂,减少了林地水分蒸发和外逸,形成了较为湿润的生长环境,有利于红椎的生长。

表3 不同混交模式下红椎生长分析

2.3 不同模式下火力楠生长量比较

2种模式混交林的火力楠平均胸径均高于火力楠纯林,其中C(大花序桉+火力楠混交比例9:3)模式的火力楠平均胸径最大,均值为6.2 cm,比火力楠纯林(5.5 cm)高12.73%。2种模式混交林的火力楠平均树高均高于火力楠纯林,其中D(大花序桉+火力楠混交比例8:2)模式的火力楠平均树高最大,均值为4.5 m,比火力楠纯林(4.4 m)高2.27%。经方差分析可知,混交林中火力楠胸径生长量存在显著差异,树高生长量差异不显著(表4),表明混交对火力楠的生长也起到了促进作用。火力楠喜光、耐弱阴,不耐烈日暴晒,喜温润环境,因为大花序桉生长快,能为早期耐阴的火力楠的生长提供更好的生长环境。

表4 不同混交模式下火力楠生长分析

3 结论与讨论

桉树用材林纯林营建存在一些弊端,以桉树和乡土阔叶树种混交,构建桉阔混交林分是南方地区林业友好型发展的途径之一。在本研究中,研究林分所处的气候、土壤条件相同,林分的经营管理措施相同,因此,林分生物量的差异主要由不同林分的树种和结构差异所致。早期生长效应分析结果表明,混交模式下的大花序桉、红椎、火力楠的生长量均高于纯林模式下相应树种的生长量,相比纯林中相应树种分别提高1.90%和11.96%、36.17%和4.26%,12.73%和2.27%。研究结果表明,红椎、火力楠与大花序桉混交的种间竞争小于种内竞争,有利于促进林分生态系统生物量的调高。众多研究表明红椎、望天树()、刨花楠()、相思树()、马尾松()、千年桐()、灰木莲()和桉树混交能够更充分地利用地上(光照)和地下(水分、养分)空间及资源,混交树种间的互补作用增加生态位的分化,提供空间和资源的利用效率。

混交林营造成功与否,与混交方式和混交比例有较大关系,不同混交方式和比例,种间关系存在较大差异。研究表明,桉树与望天树以8:2的混交模式、邓恩桉与杉木以3:7的混交模式、桉树与刨花楠以4:6的混交模式具有良好的造林效果,不仅提高造林成活率和保存率,改善林分结构,还能促进林木生长。本研究结果显示,3.5年生大花序桉和红椎以9:3的混交模式,大花序桉和火力楠以8:2的混交模式相应树种的生长量最佳。大花序桉+红椎、大花序桉+火力楠混交成林后的生长情况还需要进一步观测,后续经营效果及经营措施要及时进行合理评估与科学调控。

[1] 张祖峰.珍贵乡土树种与桉树混交对生物量、碳储量及土壤理化性质的影响[D].南宁:广西大学,2020.

[2] DAVIDI F,SWAMINATHAN T,JOHNJ C, et al. Enhanced water use efficiency in a mixedandplantation[J]. Forest Ecology & Management,2010,259(9):1761-1770.

[3] MAIRE G L,NOUVELLON Y,CHRISTINA M, et al. Tree and stand light use efficiencies over a full rotation of single and mixed speciesandplantations[J]. Forest Ecology & Management,2013,288(1):31-42.

[4] 何金元.桉树与乡土树种复层混交林效果分析[J].安徽农学通报,2008,14(19):163-164.

[5] 储建中,罗敬业,杨迺庄.柠檬桉与相思混交造林的试验研究[J].桉树科技,1981(3):7-13.

[6] 储建中,杨迺庄.贫瘠丘陵地带柠檬桉与马尾松混交造林的研究[J].林业科技通讯,1982(1):13-16.

[7] 郭祥泉.尾巨桉与马尾松不同混交处理3年生造林研究[J].福建林学院学报,2003,23(4):338-342.

[8] 陈健波,梁建平,李干民,等.尾叶桉马占相思混交林对土壤养分影响的研究[J].广西林业科学,2004,33(1):1-5.

[9] 陈健波,项东云,张照远,等.大花序桉木材顺纹抗压强度变异研究[J].林业科技开发,2009,23(4):63-66.

[10] 徐佳玉.不同年龄红椎人工纯林生物多样性及土壤理化性质的比较研究[D].南宁:广西大学,2014.

[11] 陈志荣,黄少伟.火力楠人工林生长分析[J].湖南林业科技,2003,30(2):20-22.

[12] 钟永红.火力楠的栽培技术[J].林业实用技术,2005(8):142-151.

[13] 李渊顺.刨花楠与桉树混交造林的生长效应研究[J].绿色科技,2020(1):1-3.

[14] 覃耀锐,黄远抗,韩杰,等.相思树引种与桉树混交试验初报[J].广西农学报,2020,35(2):43-45,64.

[15] 颜权,李春宁,陆滟灵,等.尾巨桉与马尾松混交林生长效应调查分析[J].桉树科技,2019,36(3):28-35.

[16] 柯文生.尾巨桉与千年桐复层异龄混交林生长效果分析[J].福建林业,2019(6):42-44.

[17] 陈国彪.桉树与灰木莲混交造林试验研究[J].山地农业生物学报,2018,37(5):62-66.

[18] FORRESTER D I,BAUHUS J,COWIE A L,et al.Mixed-species plantations ofwith nitrogenfixing :A review[J].Forest Ecology and Management,2006,233(2/3):211-230.

[19] FORRESTER D I.Growth responses to thinning,pruning and fertiliser application inplantaions :A review of their production ecology and interactions[J].Forest Ecology and Management,2013,310:336-347.

[20] 南方混交林科研协作组.杉檫混交林种间关心和混交方式的研究[J].林业科技通讯,1987(4):3-5.

[21] 邓紫宇,郭东强,黄鹏艳,等.邓恩桉与杉木混交林初期生长效应[J].广西林业科学,2018,47(3):329-331.

Initial Growth Effect of Mixed Forests ofand

LU Cuixiang, PAN Shanghui, HUANG Limin, DENG Ziyu, WANG Jiayan,GUO Dongqiang, LU Xin, CHEN Qifeng, CHEN Jianbo

()

The growth of 3.5-year-old plantations of pure, mixedand, mixedand, pureand purewere analyzed. Results showed that the DBH and height of,andin mixed plantations were obviously higher than those of the same species grown in pure forests, with increases of 1.9% and 12.0%, 36.2% and 4.3%, 12.7% and 2.3% respectively. The ratio of 9:3 forandand 8:2 forandproved to be the optimal mixtures for growth.

;;; mixed forest

S725.2

A

10.13987/j.cnki.askj.2021.01.007

国家重点研发计划(2016YFD0600504);中央财政林业科技推广示范(〔2019〕TG21号)

卢翠香(1982— ),女,高级工程师,主要从事木材科学研究,E-mail:nnlucuixiang@126.com

陈健波(1964— ),男,教授级高级工程师,主要从事桉树育种栽培研究,E-mail:cjbgfri@163.com