桉树与杉木、福建柏混交造林成效分析

2024-06-08 16:05郭喜生
林业科技 2024年3期
关键词:福建柏蓄积量桉树

郭喜生

摘要:  为探索闽南山区桉树混交林造林模式,福建省安溪丰田国有林于2012年开展了桉树纯林、杉木纯林、福建柏纯林、桉树与杉木(2∶8)混交以及桉树与福建柏(2∶8)混交造林对比试验,经过调查分析,结果表明:桉树与杉木混交林中桉树的平均树高、胸径和单株材积分别比纯林中提高了22.8%、55.5%和174%;桉树与福建柏混交林中桉树的平均树高、胸径和单株材积分别比纯林提高了24.6%、58.6%和188%;混交林中杉木的平均胸径和树高与纯林相比差异不显著;混交林中福建柏的平均胸径和平均树高与纯林相比差异不显著。在林分单位蓄积量方面:桉树与杉木混交林>桉树与福建柏混交林>桉树纯林>杉木纯林>福建柏纯林,桉树与杉木混交最大达273.89 m3/hm2,福建柏纯林最小为104.74 m3/hm2。混交林中杉木和福建柏的生长量均达到速生丰产林标准。说明该混交模式是合理的,桉树和杉木、福建柏之间具有相互促进的作用,能充分利用林地空间,有效的提高了林地生产力,效益显著,可为闽南地区桉树二代林营建提供参考。

关键词:  桉树;  杉木;  福建柏;  生长量;  蓄积量

中图分类号:   S 758. 5 + 2               文献标识码:   A                文章编号:1001 - 9499(2024)03 - 0017 - 04

桉树(Eucalyptus robusta)是桃金娘科、桉属植物的统称。闽南地区从上世纪90年代开始引入桉树,桉树因速生丰产经济效益较显著,大面积种植桉树人工林带来的生态环境问题是生态环境效应的研究热点[ 1 ],继续大面积发展桉树纯林是不可持续的,在相关的研究报道中,营造混交林是解决桉树速丰林种植中产生的生态问题的有效途径之一[ 2 - 4 ]。杉木(Cunninghamia lanceolata)适宜种植在长江以南,其具有涵养水源、固碳释氧等生态功能[ 5 - 6 ]。在闽南地区以杉木和桉树为主的用材林树种是当地林农的重要经济收入来源。福建柏( Fokienia hodginsii) 为国家二级保护树种,木材是良好的建筑、家具和雕刻用材。在以往桉树与杉木、福建柏混交试验的相关研究报道中[ 7 - 11 ],研究对象林龄多数为5年生幼林,对于后期林分生长状况的研究报道较少。为此,本研究针对福建省安溪丰田国有林场11年生的桉树与杉木、福建柏混交试验林进行调查分析,以期为桉树混交林人工林培育提供参考。

1 试验地概况

试验地设在安溪丰田国有林场白濑管护区,面积6.7 hm2,地理坐标位于25°19′39"N,117°29′41"E,属于南亚热带季风气候,土壤类型为山地红壤,立地质量等级Ⅱ-Ⅲ类,海拔为325~475 m,年平均降水量1 900 mm,年平均气温16 ℃~19 ℃,极端高温39.5 ℃,极端低温-3.0 ℃,年平均无霜期328 d。造林前为桉树人工纯林采伐迹地。

2 试验材料及方法

2. 1 试验材料

桉树:DH-3229组培容器苗,来源漳州长泰岩溪国有林场。

杉木:实生裸根苗,福建省洋口林场培育的1年生2.5代良种苗木。

福建柏:实生裸根苗,來自安溪丰田国有林场培育的1年生良种苗木。

2. 2 试验方法

在造林前1年的12月完成准备林地作业,块状整地,挖穴规格采用50 cm×40 cm×40 cm,施基肥钙镁磷肥500 g/穴(表1)。设置桉树与杉木混交(混交比例为2桉树∶8杉木)、桉树与福建柏混交(混交比例为2桉树∶8福建柏)、杉木纯林、福建柏纯林和桉树纯林5种造林类型,混交方式采用株间混交。桉树纯林造林密度1 575株/hm2,桉树与福建柏混交、桉树与杉木混交、杉木纯林和福建柏纯林造林密度2 505株/hm2。造林后及时进行白蚁防治,投放呋喃丹5 g/穴,根据山场情况及时进行割灌除草和施肥。在同一坡面上、中、下三个坡位各设立一个样地,共设置样地15个,标准地规格20 m×20 m,每个样地面积为0.04 hm2。

杉木纯林和福建柏纯林抚育措施:造林后当年5-6月和9-10月分别进行全面锄草一次,7-8月进行施追肥一次,杉木、福建柏施复合肥0.1 kg/株;第二年5-6月和9-10月分别进行全面锄草一次,7-8月进行施追肥一次,杉木、福建柏施复合肥0.1 kg/株;第三年5-6月和9-10月分别进行全面锄草和全面劈草一次。

桉树与杉木、福建柏混交林抚育措施:造林后当年5-6月和9-10月分别进行全面锄草一次,7-8月进行施追肥一次,巨尾桉施复合肥0.2 kg/株,杉木、福建柏施复合肥0.1 kg/株;第二年5-6月和9-10月分别进行全面锄草一次,7-8月进行施追肥一次,桉树施复合肥0.25 kg/株,福建柏施复合肥0.1 kg/株;第三年5-6月和9-10月分别进行全面锄草和全面劈草一次。

桉树纯林抚育措施:造林后当年5-6月和9-    10月分别进行全面锄草一次,7-8月进行施追肥一次,施复合肥0.2g/株;第二年5-6月和9-10月分别进行全面锄草一次,7-8月进行施追肥一次,施复合肥0.25kg/株;第三年5-6月进行全面劈草一次。

杉木纯林、福建柏纯林、桉树与杉木混交林和桉树与福建柏混交林在第9年进行一次透光伐,间伐强度约25%,按照“三砍三留”原则作业,伐后混交林各树种比例基本保持不变。桉树纯林因造林密度较低未进行抚育间伐。

2. 3 数据调查与处理

2023年3月,对试验林样地进行调查,调查样地内桉树、杉木和福建柏的胸径和树高,计算每个标准地林木的平均胸径、平均树高和平均单株材积。调查数据内业使用excel2007和spss17.0软件处理分析。样地立木材积计算:杉木二元立木材积公式:V=0.0000872D1.785388607H0.9313923697,桉树二元立木材积公式[ 12 ]:V=0.000069978D1.8660492H0.905254。福建柏二元立木材积公式:V=0.00005806686×D1.9553351×H0.89403304。

3 结果与分析

3. 1 不同造林模式桉树林木生长情况分析

由表1可知,桉树与杉木混交中桉树平均树高、胸径和单株材积分别为20.79 m、24.67 cm和0.432 3 m3,桉树与福建柏混交中桉树的平均树高、胸径和单株材积分别为21.1 m、25.15 cm和0.454 2 m3,桉树纯林分别为15.86 cm、16.93 m和0.157 4 m3。桉树在与杉木、福建柏混交中的平均树高、胸径和单株材积等生长量均大于桉树纯林。通过方差齐性检验,混交林和纯林中桉树的胸径和树高满足方差齐性检验。由表2可知,桉树在不同造林模式下,胸径生长量之间存在显著性差异,树高生长量之间存在极显著差异。进一步采用LSD多重比较,结果显示桉树在纯林中的平均树高和平均胸径与两种混交林只桉树对比均存在显著性差异,而两种混交林中桉树的平均树高和平均胸径之间差异不显著。由此表明,桉树与杉木混交和桉树与福建柏混交更有利于桉树胸径、树高的生长,从而显著影响单株立木材积。这可能与混交林中桉树密度较低有直接关系,较低的种植密度使桉树单株占据的生态幅空间大于纯林,在4-5年时桉树和杉木已形成混交林复层林,能充分利用林地空间。

3. 2 不同造林模式杉木林木生长情况分析

由表1可知,在混交中杉木的平均胸径、平均树高和单株立木材积分别为14.21 cm、10.08 m和0.082 2 m3,纯林分别为14.62 cm、10.29 m和0.088 5 m3,混交林中杉木的平均胸径和平均树高生长量略高于纯林。通过方差齐性检验,混交林和纯林中杉木胸径和树高满足方差齐性检验。由表3可知,在不同造林模式下杉木的胸径和树高之间不存在显著性差异。由此表明:在该混交模式下,杉木的生长量不受影响。这与二者混交密度及生态学特性有关,桉树属于阳性深根树种,杉木属于偏阴性浅根树种,造林初期桉树生长迅速,杉木生长空间受到挤压,但在5-6年后桉树已成为上层树种,且桉树枝叶较稀疏,杉木能充分利用林下空间,同时混交林和杉木纯林在第9年进行过一次透光伐,改善了林分结构,伐后混交林中杉木密度为1395株/hm2,因此混交林中杉木与纯林杉木相比各项生长差异不显著,这与邹楷泽[ 9 ]和陈清根[ 10 ]的研究结果一致。

3. 3 不同造林模式福建柏林木生长情况分析

由表1可知,在混交中福建柏的胸径、树高和单株材积分别为12.11 cm、9.76 m和0.058 4 m3,纯林分别为11.73 cm、9.28 m和0.052 5 m3,混交林中福建柏的胸径和树高生长量略高于纯林。通过方差齐性检验,混交林和纯林中福建柏的胸径和树高满足方差齐性检验。进一步经方差分析(表4)表明,在不同造林模式下福建柏的平均胸径和平均树高之间不存在显著性差异。说明在该混交模式下,福建柏的生长不受影响。这与二者混交密度及生态学特性有关,桉树属于阳性深根树种,福建柏属于浅根性阳性树种,主根不明显,侧根发达,幼林能耐一定的庇荫。造林初期桉树生长迅速,福建柏生长空间受到挤压[ 9 ]。本次调查的试验林为11年生,此时桉树处于林分上层,且在第9年对林分进行一次透光伐,降低林分密度,有效的改善了林分结构,伐后混交林中桉树保留密度为345株/hm2,福建柏保留密度为1 530株/hm2,相比福建柏纯林混交林中福建柏密度更低,从而单株可获得相对更多的生长空间,因此混交林中福建柏的生长量优与纯林。

3. 4 不同造林模式林分蓄积量分析

由表5可知,桉树与杉木混交林11年保存密度为1 785株/hm2,蓄积量为273.89 m3/hm2;桉树与福建柏混交林保存密度为1 875株/hm2,蓄积量为246.05 m3/hm2;桉树纯林保存密度为1 305株/hm2,蓄积量205.41 m3/hm2;杉木纯林保存密度为1 830株/   hm2,蓄积量150.43 m3/hm2;福建柏纯林保存密度为1 995株/hm2,蓄积量104.74 m3/hm2。从单位蓄积量上分析,桉树与杉木混交林和桉树与福建柏混交林分别比桉树纯林提高了33.3%和19.8%。从林分单位蓄积量上对比:桉树与杉木混交林>桉树与福建柏混交林>桉树纯林>杉木纯林>福建柏纯林,说明混交林能有效提高林地生产力,效益显著,这与张文元等[ 8 - 10 ]的研究结果一致。在同等条件和营林措施下,杉木良种生长量远大于福建柏,但二者生长量均达到对应的速生丰产林建设标准[ 13 - 14 ]。

4 小结与讨论

桉树因生长快经济收益较好,桉树纯林连载或萌芽更新情况普遍,导致地力快速衰退,对抗病虫害能力差,遇到极端天气容易造成严重损失,同时存在各种生态环境问题。本研究试验林为11年生,桉树与杉木混交林中桉树密度390株/hm2,杉木密度1 395株/hm2,桉树胸径、树高和单株材积分别比纯林增加了55.5%、22.8%和174%,桉树与福建柏混交林中桉树密度345株/hm2,杉木密度1 530株/hm2,桉树的胸径、树高和单株材积分别比纯林增加了58.6%、24.6%和188%。在林分单位蓄积量方面:桉树与杉木混交林>桉树与福建柏混交林>桉树纯林>杉木纯林>福建柏纯林,桉树与杉木混交最大達273.89 m3/hm2,福建柏纯林最小为104.74 m3/hm2。同时,在不同造林模式下,杉木和福建柏的生长量均达到速生丰产林标准。

在以往诸多报道[ 7 - 11 ]桉树和杉木、福建柏混交造林效果研究中,混交林生长均比纯林好。桉树属于阳性深根树种,杉木属于偏阴性浅根树种,福建柏属于浅根性阳性树种,桉树与杉木、福建柏合理混交,能充分利用林地,桉树速生轮伐期短,杉木和福建柏轮伐期长,混交林可在10-15年时先收获桉树大径材,可取得较好的经济效益,而杉木、福建柏也能继续培育成中大径材,可实现较高的经济收入,又解决桉树人工纯林面积过大的问题。本文反映11年生桉树与杉木、福建柏混交林的生长效果,因该山场立地条件较好,杉木的生长量目前好于福建柏,各造林模式下林木的生长效果和相关生态效益有待进一步调查研究。

参考文献

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