大花序桉与乡土阔叶树种混交模式初步筛选

陈健波，黄康庭，莫雅芳，陈宗福，邓紫宇，唐庆兰，郭东强，何 春，陈升侃

（1.广西壮族自治区林业科学研究院 国家林业和草原局中南速生材繁育重点实验室 广西优良用材林资源培育重点实验室，广西南宁 530002；2.广西壮族自治区国有大桂山林场，广西贺州 542899；3.广西壮族自治区国有高峰林场，广西南宁 530001）

大花序桉（Eucalyptus cloeziana）为桃金娘科（Myrtaceae）桉属大乔木树种，自然分布于澳大利亚昆士兰州的北部和南部[1]，原产地树高可达55 m，胸径2 m；其木材黄褐色，纹理通直，结构均匀，坚固、耐久，成熟材气干密度约1 000 kg/m3[2]，在原产地被广泛用于家具、建筑和矿柱等，在引种地巴西有“桃花心木”之称，为高贵木材，可用于高级家具、实木地板、机械构件和房屋建筑等方面，是大径级实木材人工林重要树种。我国在大花序桉引种改良上做了大量工作，筛选出一批优良种源及家系，建立大花序桉种子园[3-5]，为推广种植大花序桉奠定了坚实基础。近20多年来，桉树短周期（中小径材）速丰林发展很快，由于实行纯林种植，高强度利用林地带来土壤肥力下降、林分病虫害频发等问题，不利于桉树可持续发展[6-9]。研究表明，合理的多树种混交造林有利于林木生长、土壤理化性质改善和病虫害防治[10-12]。推广种植大径级大花序桉用材林并与乡土树种合理混交经营，对改变我国长期以来以桉树中小径材为单一培育目标的纯林经营方式，提高桉树用材林综合效益，促进优质大径级用材林发展和人工林的可持续经营具有重要作用。但目前大花序桉与乡土树种混交栽培技术研究较少，缺乏成熟的混交栽培技术，有必要开展大花序桉与乡土阔叶树种混交试验。

红锥（Castanopsis hystrix）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，具有生长较快、材质优、适应广和效益高等优良特性[13]，幼龄期较耐荫，幼苗幼树可在微弱光照下生长，成年期喜光。火力楠（Michelia macclurei）是木兰科（Magnoliaceae）含笑属常绿乔木，生长较快，适应性强，树干通直，树体高大[14]，具有一定抗火能力，是南亚热带以及我国南方重要的乡土阔叶用材与观赏树种[15]。闽楠（Phoebe bournei）属亚热带常绿阔叶树种，是中国特有的名贵建筑用材，分布于中亚热带常绿阔叶林地带，忌强光，耐荫，是国家二级保护植物[16]。从红锥、火力楠和闽楠的生物学、生态学特性以及各地的引种栽培实践来看，符合桉树对混交树种的要求。卢翠香等[17]研究大花序桉与红锥、火力楠的混交生长效果，混交林中大花序桉、红锥和火力楠的胸径、树高均高于纯林模式下相应树种，分别提高1.90%和11.96%、36.17%和4.26%及12.73%和2.27%；9 行大花序桉+3 行红锥、8 行大花序桉+2 行火力楠的混交模式下，林木生长最好。刘媛等[18]对大花序桉与闽楠进行混交研究，混交林中大花序桉的树高、胸径生长量均高于其纯林，闽楠的树高生长量也高于其纯林，9行大花序桉+3行闽楠混交模式下，林木生长最好。但这些大花序桉混交研究主要集中于单株树高、胸径生长的分析，并未对林分蓄积进行研究，而林分蓄积是林分生长的最重要评价指标及优良混交模式筛选依据。本研究以3.5年生大花序桉与红锥、火力楠和闽楠3个乡土阔叶树种混交林为研究对象，分析不同混交树种和混交比例对林分蓄积量的影响，为筛选优良混交树种及模式提供依据，丰富大花序桉与乡土阔叶树种混交造林技术。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验同时在广西壮族自治区国有高峰林场（下称高峰试验点）和广西壮族自治区国有大桂山林场（下称大桂山试验点）进行。

广西国有高峰林场（22°58′N，108°22′E），地处南宁盆地北缘，属南亚热带季风气候，年均气温20.8 ～21.9 ℃，年均降水量1 200 ～1 620 mm，年均相对湿度大于80%；丘陵地形，平均海拔约200 m；土壤类型为砂页夹泥岩发育形成的酸性赤红壤，土层厚度80 cm 以上，pH 值为4.5 ～5.5，质地中壤，土壤肥力中等。林下植被主要有中平树（Macaranga denticulata）、鸭脚木（Schefflera octophylla）、杜茎山（Maesa japonica）、三叉苦（Evodia lepta）、草珊瑚（Sarcandra glabra）和乌毛蕨（Blechnum orientale）等。

广西国有大桂山林场（110°19′E，24°09′N）地处广西东北部贺州市八步区，处于中、南亚热带的过渡带，属湿润亚热带季风气候，年均气温20.4 ℃，年均降水量1 500 ～1 800 mm；为低山丘陵地貌类型，海拔300 ～550 m，以红壤为主。

1.2 试验设计

在高峰试验点，混交树种为大花序桉与红锥、火力楠，均设2 种混交模式、3 种纯林模式，共7 个处理（表1）。采用随机区组设计，每小区12行（MD1和MD3 处理）或10 行（MD2、MD4、PD1、PD2 和PD3 处理），每行15株，3次重复。人工挖穴整地，造林株行距2 m × 3 m，每穴施0.5 kg 桉树有机无机复混肥（N、P 和K 总有效养分含量≥25%）做为基肥。2017年4月，选择生长健壮的苗木定植造林，大花序桉苗高约30 cm，红锥、火力楠苗高约60 cm。造林后每年除草1 ～2次、追肥1次，连续抚育4年，造林当年6月进行第1次追肥，肥料为桉树有机无机复混肥（N、P 和K 总有效养分含量≥30%），每穴施0.5 kg，第2 ～4 次分别于造林后第2—4年的4月进行，第2 ～3 次肥料用量均为每穴施0.5 kg，第4 次肥料用量为每穴施0.75 kg，所用肥料与第1 次追肥的相同。试验林面积2.2 hm2。

表1 高峰试验点混交造林试验处理Tab.1 Mixed afforestation treatments in Gaofeng forest farm

在大桂山试验点，混交树种为大花序桉与闽楠，设3 种混交模式、2 种纯林模式，共5 个处理（表2）。采用随机区组设计，每小区12行（ML1处理）或10 行（ML2、PL1 和PL2 处理）或9 行（ML3 处理），每行15 株，3 次重复。人工挖穴整地，造林株行距2 m × 3 m，基肥品种及用量与高峰试验点相同。2017年4月，选择生长健壮的苗木定植造林，大花序桉苗高约30 cm，闽楠苗高约60 cm。试验林除草、追肥抚育与高峰试验点相同。试验林面积1.6 hm2。

表2 大桂山试验点混交造林试验处理Tab.2 Mixed afforestation treatments in Daguishan forest farm

1.3 指标测定

试验林3.5年生时调查林木胸径、树高生长量，计算单株材积，计算公式如下[19]：

大花序桉单株材积（V，m3）计算公式：

式中，D1表示胸径（cm）；H1表示树高（m）。

红锥、火力楠和闽楠单株材积（V2，m3）计算公式[20]：

式中，D2表示胸径（cm）；H2表示树高（m）。

单位面积混交林蓄积量（V3，m3/hm2）计算公式：

式中，V1表示单位面积混交林中大花序桉蓄积量（m3/hm2）；V2表示单位面积混交林中红锥、火力楠或闽楠蓄积量（m3/hm2）；m表示单位面积混交林中大花序桉株数；n表示单位面积混交林中红锥、火力楠或闽楠株数。

1.4 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 19.0软件分析试验数据。

2 结果与分析

2.1 不同处理树木生长比较

2.1.1 高峰试验点不同处理平均单株材积比较

在高峰试验点，MD1 ～MD4 处理的大花序桉平均单株材积大于PD1处理，分别高出7.31%、6.45%、11.19%和14.23%，MD3、MD4 处理极显著高于PD1处理（P＜0.01）（图1）。MD1 和MD2 处理的红锥平均单株材积比PD2 处理大，分别高出14.29%和12.68%，MD3和MD4处理的火力楠平均单株材积比PD3 处理大，分别高出26.87%和32.93%，但各处理间均差异不显著。说明大花序桉与红锥、火力楠混交造林后对大花序桉、红锥和火力楠树木生长均有利，可起到相互促进生长的作用。

图1 高峰试验点各处理树木平均单株材积Fig.1 Average individual volumes of trees in Gaofeng forest farm

2.1.2 大桂山试验点不同处理平均单株材积比较

在大桂山试验点，ML1 处理的大花序桉平均单株材积最大，极显著高于ML2、PL1 处理（P＜0.01），与ML3 处理差异不显著（图2）。除ML2 处理的大花序桉平均单株材积小于PL1 处理，ML1 和ML3 处理的大花序桉平均单株材积均比PL1 处理大，分别高出14.52%和11.01%，说明ML1 和ML3 处理有利于大花序桉平均单株材积生长。混交林中闽楠的平均单株材积除ML2 处理比PL2 略小外，ML1、ML3处理的闽楠单株材积均大于PL2 处理,分别高出11.17%、4.96%，ML1 和ML3 处理均有利于闽楠生长。

图2 大桂山试验点各处理树木平均单株材积Fig.2 Average individual volumes of trees in Daguishan forest farm

2.2 不同处理林分蓄积量比较

林分蓄积量是林木单株材积与单位面积林木株数的综合反映，是林分生长重要经济指标。在高峰试验点，MD1、MD2、MD3 和MD4 处理的蓄积量分别为53.05、52.91、53.42和53.79 m3/hm2，均与PD1处理的蓄积量（55.07 m3/hm2）差异不显著，显著高于PD2 和PD3 处理（P＜0.05），4 个混交处理的蓄积量均差异不显著（图3）。

图3 高峰试验点各处理林分蓄积量Fig.3 Stand accumulations of different afforestation treatments in Gaofeng forest farm

在大桂山试验点，ML1 处理的蓄积量（59.42 m3/hm2）显著高于ML2（46.92 m3/hm2）和ML3（46.98 m3/hm2）处理（P＜0.05），且与PL1 处理的蓄积量（61.41 m3/hm2）差异不显著；PL2 处理的蓄积量极显著低于3个混交处理及PL1处理（P＜0.01）（图4）。

图4 大桂山试验点各处理林分蓄积量Fig.4 Stand accumulations of different afforestation treatments in Daguishan forest farm

3 讨论与结论

桉树与乡土树种混交可促进林木彼此的生长及林分产量的增加。本试验中，混交模式MD1、MD2、MD3、MD4、ML1 和ML3 中的大花序桉平均单株材积分别比大花序桉纯林高6.45% 、7.33%、11.19%、14.23%、11.01% 和14.52%；混交林模式MD1、MD2 中的红锥平均单株材积分别比红锥纯林高26.87%、32.93%，混交模式MD3、MD4 中的火力楠平均单株材积分别比火力楠纯林高12.68%、14.28%，混交模式ML1、ML3 中的闽楠平均单株材积分别比闽楠纯林高11.17%、4.96%。从混交林与大花序桉纯林蓄积量比值看，9行大花序桉+3行红锥或火力楠、8 行大花序桉+ 2 行红锥或火力楠、9行大花序桉+3 行闽楠这5 个混交模式林分蓄积量分别为大花序桉纯林蓄积量的0.96、0.97、0.96、0.98和0.97 倍，与大花序桉纯林蓄积量均差异不显著。从将来产出的木材效益估算，红锥、火力楠和闽楠的木材价值高，混交林可促进这些林木生长，林分蓄积量大幅增长，其经济效益将超过大花序桉纯林，初步认为是有潜力的混交模式，可扩大种植。2个试验点的大花序桉平均单株材积虽然相近，但大桂山试验点的大花序桉纯林蓄积量略高于高峰试验点，主要原因是高峰试验点的大花序桉曾遭受台风影响，折损一些林木，使其保存率低于大桂山试验点。

大花序桉与红锥、火力楠等乡土阔叶树种混交后比其纯林有生长优势，是因为大花序桉为强阳性速生树种，红锥、火力楠等乡土阔叶树种为幼林耐荫且生长速度慢的树种，两类树种混交后很快形成复层林结构，大花序桉林冠处于上层，其林冠层营养空间相比大花序桉纯林更大，能更好地利用太阳光和生长空间，从而使大花序桉在混交林中的生长比纯林快。处于下层的乡土阔叶树种幼林期就会受上层大花序桉的庇荫，符合其生长需求，因此可促进乡土阔叶树种生长，两类树种混种相得益彰。本试验丰富了桉树与乡土阔叶树种混交研究内容，并筛选出有推广潜力的混交模式，获得初步试验成果，但因试验时间还短，最终结果有待继续研究。