9个阔叶树种在桂中地区的适应性调查与分析

潘 涛，吴远媚，舒应东，黄雪芬，潘永光

（南宁市林业科学研究所，广西 南宁530107）

天然林资源的采伐导致现有天然阔叶林资源急剧减少[1],但阔叶树种的土壤改良及蓄水固土能力都比针叶树种更胜一筹[2]，因此，因地制宜地发展阔叶树种，既能实现生态效益，更能提高经济效益。广西地处中南亚热带季风气候区，光、水、热、土壤条件优越，十分有利于阔叶树的生长[2]，为开展阔叶树种的多样化研究和推广应用提供了有利的条件。当前，在广西开展了多种阔叶树种栽培研究，如梁瑞龙等[3]在广西南部低山区开展乡土阔叶树种造林试验，曹艳云等[4]开展了乡土阔叶树土壤养分分析研究，王家研等[5]开展了多种阔叶树种研究，以及曾冀等[6]在马尾松林下开展了套种阔叶树种的研究等等，但阔叶树种数量较多，未能全部涵盖。本研究选择木材价值高[7-10]、在广西有种植历史或生长表现好[11-12]等特点的9个阔叶树种为研究对象，在广西桂中地区选择相同立地条件的林地开展种植研究，采取相同的经营管理措施，通过调查9个树种的生长表现和保存率情况，评估树种的生长特性，旨在为广西桂中地区阔叶树人工林发展提供数据基础。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验地点位于南宁市林业科学研究所林区内，地理位置为23°10′N，107°59′E，处于广西中西部偏南，属亚热带北缘季风气候。年平均气温21.5℃，≥10℃的年平均积温7 697.8℃。年降水量1 250 mm，年蒸发量1 613.8 mm，年平均相对湿度79.0%，年平均3～5 d有霜。试验地属石灰岩峰林间的缓丘宽谷台地地貌，海拔低于150 m，坡度5°～15°，地势平坦。pH值4.5～5.5，土层厚1 m以上，有机质含量0.499%～3.164%，全氮0.036%～0.147%，速效氮7.5～70 mg·kg-1，速效钾40～55 mg·kg-1，土壤渗透性强、保水性差，比较干旱。

1.2 试验林营造

试验所采购的苗木高度均低于50 cm，其中黑木相思（Acacia melanoxylo）和黑金丝柚木（Tecton grandis）是无性系组培苗，其余苗木为实生苗，9种阔叶树的苗木基本情况详见表1。试验地造林前为绿化大苗苗圃地，林地条件基本一致。造林前对林地杂灌进行清理，中耕机一犁一耙翻耕平整土地；按株行距2 m×3 m规划点坑,按长宽深50 cm×50 cm×40 cm挖坑；施放农家肥（腐熟鸡粪）1 kg和过磷酸钙（P2O5≥18%）0.5 kg作基肥捞土回坑，备好种植坑。于2016年6月造林，9种阔叶树按照随机排列，连片种植，每个树种种植的面积约为0.67 hm2。造林后当年，调查植株成活情况，及时补植，旱时淋水抗旱，提高造林保存率。每年对林地杂灌及时人工铲除，以防杂灌过高抑制主栽树苗正常生长。为了促进幼林生长，造林第2年春季开沟追肥1次，施放复合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）0.3 kg·株-1。人工去除霸王枝，发现病虫害的及时防治，保持整片试验林经营管理措施一致。

表1 9种阔叶树的苗木基本情况Tab.1 Basic information of 9 broad-leaved spcies

1.3 调查方法

2019年12月，在9种阔叶树林分，随机抽取3个面积约为667 m2的样地，去除样地边缘树木后，全面测定样地内每株树的树高、胸径、冠幅以及林分的保存率。其中树高超过5.8 m的用测高仪进行测定，低于5.8 m的用伸缩测杆测定；用围树尺测定胸径；用测杆测定冠幅，分别测定东西方向和南北方向的冠幅，取平均值。

1.4 数据处理

采用Excel 2019对数据进行统计整理，用SPSS 23.0进行单因素方差分析、Duncan多重比较和系统聚类分析。

2 结果分析

2.1 保存率比较

造林4 a后，9个树种保存率存在极显著性差异（F=38.79，P＜0.001），保存率的范围为15.6%～96.9%（表2）。保存率最好的是黑金丝柚木，达96.9%，其次为交趾黄檀、鸡翅木、黑木相思，范围在83.9%～89.7%；保存率低于80%的有大果紫檀、白桂木、大花序桉、小叶红豆、灰木莲，其中灰木莲保存率最低，仅为15.6%。

表2 9个树种保存率比较Tab.2 Preserving rate of 9 broad-leaved species

2.2 生长性状比较

对9个树种的树高、胸径、冠幅、高径比进行方差分析（表3）表明，树种间的树高、胸径、冠幅、高径比存在极显著差异，F树高=342.91，P树高<0.001;F胸径=111.70，P胸径<0.001;F冠幅=57.05，P冠幅<0.001;F高径比=37.03，P高径比<0.001。

表3 9种树种间生长性状方差分析结果Tab.3 Results of variance analysis of the growth of 9 broad-leaved species

Duncan多重比较分析表明（表4），9个树种的树高生长范围为2.8～12.0 m，除灰木莲和交趾黄檀2个树种树高无显著性差异外，这2个树种与其他树种以及其他树种之间的树高均存在显著性差异。黑木相思树高生长表现最好，达12.0 m；树高生长表现最差的是小叶红豆，为2.8 m；其余依次是大花序桉、鸡翅木、黑金丝柚木、灰木莲、交趾黄檀、大果紫檀、白桂木，范围为3.9～10.8 m。9个树种的胸径生长范围为2.6～11.4 cm，黑木相思和大花序桉、黑金丝柚木和灰木莲、交趾黄檀和大果紫檀、交趾黄檀和白桂木4组树种间的胸径不存在显著性差异，其他树种两两间的胸径均存在显著性差异。胸径生长表现最好的是黑木相思和大花序桉，胸径分别为11.4 cm和11.1 cm；胸径生长表现最差的是小叶红豆，为2.6 cm；其余胸径生长表现依次为鸡翅木、黑金丝柚木和灰木莲、白桂木、交趾黄檀、大果紫檀，范围为5.1～9.7 cm。9个树种的冠幅生长表现范围为1.1～4.3 m，大花序桉、大果紫檀和小叶红豆3个树种与其他树种间的冠幅均存在显著性差异；黑木相思、鸡翅木和灰木莲3个树种间的冠幅无显著性差异，但与其他树种间均存在显著性差异；黑金丝柚木、交趾黄檀和白桂木3个树种间的冠幅无显著性差异，但与其他树种间均存在显著性差异。冠幅生长表现最好的是大花序桉，达4.3 m；冠幅生长表现最差的是小红叶豆，为1.1 m；其余冠幅生长表现依次为黑木相思、鸡翅木和灰木莲、大果紫檀、黑金丝柚木和白桂木，范围为2.2～3.4 m。9个树种的高径比的范围为0.70～1.13，其中黑木相思、大花序桉、鸡翅木、黑金丝柚木、灰木莲5个树种的高径比大于1，范围为1.02～1.13，黑木相思的高径比最大，为1.13；交趾黄檀、大果紫檀、白桂木和小叶红豆的高径比小于1，范围为0.70～0.99，小叶红豆最小，为0.70。

表4 9个树种生长比较Tab.4 Basic information of 9 broad-leaved species

2.3 生长聚类分析

采用系统聚类欧式距离分析法，对9个树种的树高、胸径和冠幅的平均值进行分析，按欧式距离10可划分为3个类群（图1）。大花序桉、黑木相思和鸡翅木为A类群，交趾黄檀、大果紫檀、白桂木、灰木莲和黑金丝柚木为B类群，小叶红豆为C类群。A类群特点为生长速度较快，平均树高、胸径、冠幅分别为10.9 m、10.7 cm、3.6 m；B类群特点为生长速度中等，平均树高、胸径、冠幅分别为5.7 m、6.7 cm、2.4 m；C类群特点为生长速度较慢，平均树高、胸径、冠幅分别为2.8 m、2.6 cm、1.1 m。

图1 9个阔叶树种的聚类分析Fig.1 The systematic cluster analysis of 9 broad-leaved species

3 结论与讨论

林木的保存率与人工林单位面积木材产量密切相关，受林木对环境的适应能力、林地经营管理水平以及土壤的条件影响，是衡量树种对生态环境适应性的一项重要指标[13]。黑金丝柚木、交趾黄檀、鸡翅木和黑木相思这4个树种的保存率较高，说明这4个树种对试验地的环境适应能力较强；小叶红豆、灰木莲保存率较低，说明其对试验地的环境适应能力较差。在试验中，大花序桉的保存率低是因为冠幅大，在试验期间受到强风天气的影响，出现较大面积的倒伏；小叶红豆与灰木莲的保存率低主要因为种植初期小苗抗旱能力较差。

林木胸径和树高是判断林木生长表现最常用的指标，本试验中9个阔叶树种间树高、胸径生长表现均存在极显著差异，树高生长表现中黑木相思最好，小叶红豆最差；胸径生长表现较好的是黑木相思和大花序桉，小叶红豆最差。

树冠是植物与外部环境进行光合作用和能量交换最直接、最活跃的界面层，冠幅是判断树冠指标尺度最常用的指标之一[13-14]。同时，树冠的尺度还对林下环境、林下植物生长产生直接或者间接的影响[15]。本试验中，大花序桉、黑木相思、鸡翅木和黑金丝柚木4种树种的冠幅较大，均超过了3 m（范围为3.2～4.3 m），超过了造林的行距（3 m），在生产经营管理中要注意控制林分密度，及时间伐，减少林木竞争，以提高林分的生产力。

林木的高径比是反映林木圆满程度的指标之一，高径比越大，树木的干型越圆满[16]。本试验中黑木相思的高径比最大，为1.13，说明黑木相思的干型最为圆满通直；小叶红豆高径比最小，干型圆满度最差。

本试验中9个阔叶树种的树高、胸径、冠幅生长表现均存在显著性差异，通过系统聚类的方法将9个树种分为3类。A类群为生长较快的，包括大花序桉、黑木相思和鸡翅木；B类群为生长速度中等的，包括交趾黄檀、大果紫檀、白桂木、灰木莲和黑金丝柚木；C类群为生长较慢的，包括小叶红豆。

综合以上研究结果，本试验中9个阔叶树种在相同的立地条件和营林措施下，表现出了不同的生长情况。综合评价：黑木相思、鸡翅木在试验区具有生长速度快、保存率高、适应性强的特点；大花序桉具有生长速度快、适应性偏差的特点；黑金丝柚木、交趾黄檀具有适应性强、生长速度中等的特点；大果紫檀、白桂木具有生长速度中等、适应性中等的特点；灰木莲具有生长速度中等、适应性较差的特点；小叶红豆具有长生长速度较慢、适应性较差的特点。

造林时，要充分考虑树种的生物学和生态学特性，根据树种的生长特性进行树种选择和树种的配置。在本试验中，9个树种的生长表现和适应性不尽相同，表现较好的可以推广种植，如黑木相思；表现偏差的则不适合大面积种植，如小叶红豆。由于9个树种的生长经营周期不同，本次试验均以4年生的生长数据进行分析，还需要对各个树种进行长期的观测，以期为经营决策提供更科学的依据。