梁美菊,李振东
(贵州省黎平县林业局,贵州 黎平 557300)
枫香(Liquidambarformosana)是金缕梅科枫香树属高大落叶乔木,主要分布在中国长江以南1500 m以下丘陵地带。枫香是贵州造林的骨干树种之一,林分生长较快,景观效果良好,生态效益显著。立地条件不同,适宜的造林密度不同。虽已有枫香造林密度的研究[1~3],主要是枫香和其他树种混交模式下的密度研究,主要对各个区域的枫香生长开展生长测定,但是缺乏抚育措施和多年多次的生长测定,指导黔东南枫香造林的意义较低,需要结合实际开展研究。为此,本文考察了6个造林密度、2种抚育模式下枫香生长状况,确定最佳造林密度和抚育模式,以期指导黔东南地区枫香造林实践。
试验地位于贵州省黔东南苗族侗族自治州东风林场,海拔500 m,属丘陵地带,成土母岩为石炭岩,土壤pH值为5.5~6.5。亚热带气候,年均气温17 ℃,全年无霜期280~300 d,年均降水1100~1300 mm,年均空气相对湿度52%~76%。
供试树种枫香。供试苗木2 a生,黔东南州林科院提供,种子采自当地母树林。苗木规格为1年生、土球苗,起苗时采用朔料袋包根运输。
试验地坡向东北、坡度20°、海拔260~320 m,土壤类型红壤,土层厚50~70 cm,肥力一般。造林地块属于灌木林地,造林前1个月按照各个处理开展条带整地。
采用随机区组设计,造林密度设6个水平,抚育模式设2个水平,完全组合计12个处理,见表1。每个处理3个重复小区,每个重复小区面积0.2 hm2。
表1 试验处理概况
2016年3月造林。抚育措施及其标准为按株行距开劈1.5 m宽的整地带,整地带内清除五节芒、藤蔓以及胸径5 cm以下的落叶杂灌木,保留所有常绿乔灌木树种和乡土落叶乔木树种,非整地带内仅清理藤蔓,每年10月份进行。
造林后3、6 a后,即2019年3月份和2022年3月份测定数据。重复小区内全员(机械抽样50株)测定树高、地径、枝下高、冠幅,计算单株材积和蓄积密度。
单株材积采用文献[4]软阔地径材积模型计算。SPSS12软件统计和分析数据,指标值表示为均数±标准差(x'±s),LSD法多重比较检验统计学差异,P<0.05条件下的差异有统计学意义。
造林初期高生长迅速有利于干形通直,提高木材品质。由图1可以看出,M33F、M25F、M11F之间差异有统计学意义且数值依次降低,说明可以否定其无差异假设而接受有差异假设,即M33F样林高生长效应最佳;M44f、M44F、M33f与M33F之间差异无统计学意义,说明可以接受其无差异假设,即M44f、M44F、M33f样林高生长效应与M33F相同。总之,M33、M44样林高生长优于其余4个造林密度,说明较高的造林密度有利于样林早期高生长。同理,M20F、M13F、M11F的样林高生长效应分别优于M20f、M13f、M11f,说明造林密度较低时,连年抚育有促进样林早期高生长的效应。
造林初期高生长迅速有利于干形通直,提高木材品质。由图1可以看出,M33F、M25F、M11F之间差异有统计学意义且数值依次降低,说明可以否定其无差异假设而接受有差异假设,即M33F样林高生长效应最佳;M44f、M44F、M33f与M33F之间差异无统计学意义,说明可以接受其无差异假设,即M44f、M44F、M33f样林高生长效应与M33F相同。总之,M33、M44样林高生长均优于其余4个造林密度,说明较高的造林密度有利于样林早期的高生长。同理,M20F、M13F、M11F的样林高生长效应分别优于M20f、M13f、M11f,说明造林密度较低时,连年抚育有促进样林早期高生长的效应(表2)。
表2 生样林3 a龄生长情况
不同小写字母表示处理间有统计学意义,否则无统计学意义;不同大写字母表示同一密度处理间有统计学意义,否则无统计学意义,下同
造林初期,枝下高、单位面积蓄积量伴随着造林密度的减小而下降,冠幅随着造林密度的减小而上升。造林3年后,抚育次数的不同,单株材积和单位蓄积量的顺序均依次为处理M44F>M44f>处理M33F>处理M33f>处理M25F>处理M25f>处理M20F>处理M20f>处理M13F>处理M13f>处理M11F>处理M11f。
样林6 a龄进入材积速生期,造林密度较高的林分完全郁闭,需要间伐利用一些小径材。由图2可以看出,造林6年后的高生长同样有利于干形通直,提高木材品质。由图2还可以看出,M33F、M25F、M11F之间差异有统计学意义且数值依次降低,说明可以否定其无差异假设而接受有差异假设,即M33F样林高生长效应最佳;M44f、M44F、M33f与M33F之间差异无统计学意义,说明可以接受其无差异假设,即M44f、M44F、M33f样林高生长效应与M33F相同。总之,M33、M44样林高生长优于其余4个造林密度,说明较高的造林密度有利于样林造林6年后的高生长。同理,在造林后6年,M20F、M13F、M11F的样林高生长效应分别优于M20f、M13f、M11f,说明造林密度较低时,连年抚育有促进样林造林6年后的高生长的效应。
图2 样林6 a生蓄积密度
造林6年后,枝下高伴随着造林密度的减小而下降,冠幅随着造林密度的减小而上升。造林6年后,抚育次数的不同,单株材积的顺序均依次为处理M44F>M44f>处理M33F>处理M33f>处理M25F>处理M25f>处理M20F>处理M20f>处理M13F>处理M13f>处理M11F>处理M11f。单位面积蓄积量M25F最大,其次为M25f,随着造林密度的减小而上升总体呈现先上升后下降的趋势(表3)。
表3 样林6 a龄生长情况
综上所述,造林6年后,造林密度对于树高、枝下高、冠幅、单株材积、蓄积密度影响巨大,树高、抚育次数的不同对于枝下高、冠幅、单株材积、蓄积密度影响较小。
造林3年后,抚育次数的不同,单株材积和单位蓄积量的顺序均依次为株行距2.0 m×2.0 m>株行距2.0 m×1.5 m>株行距1.5 m×1.5 m>株行距2.5 m×2.0 m>株行距3.0 m×2.5 m>株行距3.0 m×3.0 m。
6年后,单位面积蓄积量的顺序依次为株行距2.0 m×2.0 m>株行距2.0 m×1.5 m>株行距1.5 m×1.5 m>株行距2.5 m×2.0 m>株行距3.0 m×2.5 m>株行距3.0 m×3.0 m。单株材积顺序依次为株行距3.0 m×3.0 m>株行距3.0 m×2.5 m>株行距2.0 m×2.0 m>株行距2.5 m×2.0 m>株行距2.0 m×1.5 m>株行距1.5 m×1.5 m。抚育次数的不同,只是对于其生长量的增长有帮助,并未对各处理间的顺序产生重大影响。
从造林3年后、6年后开展测定,证明了生长初期开展综合抚育对树木生长起到了一定的作用。从增长幅度来看,并未对蓄积产生很大效果,也证明头2年的连续抚育尤为重要。第4年的综合抚育可以适当延伸到后几年开展,通过数据对比也发现,要如果要尽快形成片林,就必须选用密度较高的株行距2 m×2 m开展造林,在6年后采取间伐抚育的模式,调整到合理密度。从培育用材林的角度来看,选择株行距3 m×3 m,同时通过开展连续抚育,营造出生长效果良好,蓄积量合理的生态用材林。
根据文献[5~15]的研究,不同造林密度不同树种对造林影响极大,本实验差异原因的主要因素为枫香属阳性速生树种,前期造林需要密植促进高生长,造林密度的选择也贴合实际,同时加强开展和珍贵树种诸如楠木的混交种植[16],有利实际生产,但在今后实验的设计中,后期应设置部分面积安排采伐部分小径材,达到合适密度,观测这一情况下,枫香的生长情况,为后期的生产做出参考。
在当前研究模型下,应继续开展多模式研究,要开展长期的动态监测,加强外来药剂[17]、密度和施肥[18]综合影响, 也要开展林下经济的探索,诸如林下套种中药[19]、套种茶叶[20]的相关技术研究。