茂縣輻射松引種造林試驗研究

蔣光全,吳宗興,徐 惠,梁 頗,熊 量,李長生,林 英

(1.四川省茂縣林業(yè)局,四川 茂縣 623200;2.四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川成都 610081;

3.四川省阿壩州科學(xué)技術(shù)研究院,四川 汶川 623000;4.四川省汶川縣林業(yè)局,四川汶川 623000)

輻射松(Pinus radiata D.Don)原產(chǎn)于美國加利福尼亞西部,在當(dāng)?shù)夭⒉灰俗⒛?1850年由移民引進新西蘭,后又引種到澳大利亞、智利、南非等地。由于引種地得天獨厚的氣候條件(雨量充沛、均勻、氣候溫和、晝夜溫差較大等)使得輻射松生長速度大大高于原產(chǎn)地。輻射松在澳大利亞、新西蘭林業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。特別是新西蘭森林覆蓋率為 27%,面積為 740萬 hm2,其中人工林 180萬hm2,輻射松人工林面積占整個人工林面積的 90%,約 160萬 hm2。我國 20世紀 60年代 ～70年代開始引進輻射松在廣東、廣西、浙江、云南、四川等地栽植,因多種原因致使引種失敗。四川省林科院、阿壩州林科所 1989年開始引進輻射松種子在岷江上游干旱半干旱地區(qū)播種育苗、造林,目前已在岷江、大渡河、嘉陵江上游營造試驗示范林近2 000 hm2,其中栽培在茂縣鳳儀鎮(zhèn)小溝山的 12 a生輻射松示范林平均樹高 10.5m,平均胸徑 14.5 cm,栽培在汶川縣城區(qū)的 12 a生輻射松平均樹高 16.5m,平均胸徑36.5 cm,是同齡、同立地條件油松、華山松高生長量的 2.6倍,胸徑生長量的 2.4倍,深受群眾喜愛。為了充分集、蓄、保存天然降水,供給幼樹生長所需水分,以及合理密度造林,從而提高造林成活率、保存率,促進幼樹生長,提早郁閉,盡快發(fā)揮森林保持水土、涵養(yǎng)水源等綜合效益是生產(chǎn)中迫切需要解決的問題,對當(dāng)前西部地區(qū)實施的天然林保護和退耕還林工程有著十分重要的指導(dǎo)意義。

1 引種栽培區(qū)概況及研究方法

1.1 引種栽培區(qū)概況

引種栽培在四川茂縣鳳儀鎮(zhèn)靜州村小溝,地處31°41′N,103°51′E,暖溫帶氣候,年均溫 11.2℃,極端最高氣溫 32.0℃,最高氣溫≥30℃平均 1.8 d,極端最低氣溫 -11.6℃,最低氣溫≤0℃平均 80.8 d,年均降水量 492.7mm,蒸發(fā)量1 332.4 mm。5月 ～10月為雨季,降水量占 83.5%,11月至翌年 4月為旱季,降水占 16.5%,干濕季分明。平均相對濕度72%,年均風(fēng)速 4.0m?s-1,平均日照時數(shù)1 565.9 h。土壤為老沖積灰褐土,pH值 7.2～7.5;海拔1 700 m,坡度 25°。優(yōu)勢植被為白刺花(Sophora viciifolia Hence)、馬鞍羊蹄甲(Bauhinia foberia Oliver)、甘川紫苑(Aster smithianu Hand Mazz)、鐵桿蒿(Artemisia glauca Pau)、金 花 蚤 草 (Puliearia chrysanha Ling)等,蓋度 60%。立地類型為陰坡潮潤亞貧瘠——矮灌型。造林樹種為輻射松(Pinus radiata D.Don),2001年營造,初植密度為3 300株?hm-2,幼樹平均樹高 31.4 cm,平均地徑 0.3 cm。

1.2 研究方法

1.2.1 整地方式、覆蓋保水、保水劑造林等造林試驗,每處理均采用大樣本 50株以上,隨機區(qū)組,3次重復(fù)。

1.2.2 在每個標準地內(nèi),挖具有代表性的土壤剖面2個,詳細進行剖面觀察記載,并分層取樣,采用常規(guī)方法分析測定土壤的水分變化規(guī)律和土壤的 N、P、K等含量。

1.2.3 選擇生長中等具有代表性的地段設(shè)置 10 m×10 m的樣地,定時、定位對輻射松幼林的高、徑和生物量進行測定。

1.2.4 對各試驗收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,統(tǒng)計分析方法采用百分數(shù)比較法和方差分析及 q檢驗。

2 研究結(jié)果及分析

2.1 整地試驗

試驗設(shè) 3種整地方式,即水平溝、短冊狀和穴狀(分別用甲、乙、丙表示)。整地規(guī)格:水平溝帶寬 60 cm,長 10m;短冊狀寬 60 cm,長 2.0m;穴狀整地穴的上口直徑為 40 cm,窩底直徑為 30 cm,窩深度為40 cm。2001年 ～2004年連續(xù) 3 a對輻射松造林成活率、保存率、幼樹高、徑進行調(diào)查,分析其生長量。

2.1.1 整地對輻射松造林成活率的影響

不同整地方式輻射松營養(yǎng)袋苗造林當(dāng)年成活率分別是,甲處理平均為 90.6%,乙處理平均為88.2%,丙處理平均為 82.8%。輻射松成活率和方差分析參見表 1。

表 1 不同整地方式造林成活率統(tǒng)計表

從表 1可以看出各處理間差異極顯著,說明整地方式對輻射松營養(yǎng)袋苗造林當(dāng)年成活率有極顯著的影響。

成活率之間作 q檢驗:D0.05(3.6)=2.7,D0.01(3.6)=4.0。見表 2。

表 2 不同整地方式成活率之間的差異性比較表

從表 2可以看出,甲處理比丙處理成活率提高7.8個百分點,乙處理比丙處理成活率提高 5.4個百分點,甲處理僅比乙處理成活率提高 2.4個百分點?？傊?處理之間成活率提高 2.4～7.8個百分點。

2.1.2 整地對輻射松造林保存率的影響

整地對輻射松營養(yǎng)袋苗造林 3 a保存率甲處理平均為 86.4%,乙處理平均為 85.4%,丙處理平均為 78.5%,輻射松保存率和方差分析參見表 3。

表 3 不同整地方式造林保存率統(tǒng)計表

從表 3可以看出各處理間差異極顯著,說明整地對輻射松保存率有極顯著的影響。保存率之間作q檢驗:D0.05(3.6)=2.1,D0.01(3.6)=3.0。見表 4。

表 4 不同整地方式保存率之間的差異性比較表

從表 4可以看出,甲處理比丙處理保存率提高7.6個百分點,乙處理比丙處理保存率提高 6.6個百分點,甲處理僅比乙處理保存率提高 1.0個百分點。總之,處理之間保存率提高 1.0～7.6個百分點。

2.1.3 整地對輻射松高生長的影響

不同整地方式輻射松的 3 a高生長總量分別是,甲處理為 95.3 cm,乙處理為 87.5 cm,丙處理為66.9 cm,輻射松幼林高生長量和方差分析見表 5。

從表 5可以看出各處理差異極顯著,說明整地對促進輻射松幼樹高生長有極顯著的影響。樹高生長量之間作 q檢驗:D1=8.7,D2=12.6。見表 6。

表 5 輻射松 3 a生幼林高生長量統(tǒng)計表

表 6 輻射松3 a生幼林高生長量之間的差異性比較表

從表 6可以看出,甲處理比丙處理樹高生長量增加 28.4 cm,乙處理比丙處理樹高生長量增加20.6 cm,甲處理比乙處理樹高生長量僅增加 7.8 cm,甲、乙與丙之間樹高生長量差異極顯著,甲、乙之間樹高生長量差異不顯著。試驗表明,干旱地帶大規(guī)格整地對輻射松幼樹高生長有顯著的促進作用,使高生長量提高 7.8 cm～28.4 cm。

2.1.4 整地對輻射松幼樹地徑生長量的影響

不同整地方式輻射松 3 a生地徑生長總量分別是,甲處理為 2.34 cm,乙處理為 2.06 cm,丙處理為1.50 cm,地徑生長量和方差分析見表 7。

表 7 輻射松 3 a生幼林地徑生長量統(tǒng)計表

從表 7可以看出各處理之間差異顯著。說明整地對幼樹地徑生長量有顯著的影響。地徑生長量之間比較作 q檢驗:D1=0.33,D2=0.48。見表 8。

表 8 輻射松3 a生幼林地徑生長量之間的差異性比較

從表 8可以看出,甲處理比丙處理地徑生長量增加 0.84 cm,乙處理比丙處理地徑生長量增加0.56 cm,甲處理比乙處理地徑生長量僅增加 0.28 cm,甲、乙與丙之間地徑生長量差異極顯著,甲、乙之間地徑生長量差異不顯著。試驗表明,干旱地帶大規(guī)格整地對輻射松幼樹地徑生長有顯著的促進作用,使地徑生長量提高 0.28 cm～0.84 cm。

2.2 造林密度試驗

為了探討輻射松生長的最適造林密度,我們在茂縣靜州陰坡設(shè)置株行距為 1.0 m×1.5 m、1.5 m×1.5m、1.5m×2.0m、2.0m×2.0m、2.0m×2.5 m(分別用 A、B、C、D、E表示)的造林密度隨機區(qū)組,每處理 100株,3次重復(fù)的試驗。1998年 4月份造林,經(jīng)過連續(xù) 6 a的觀察記載,不同造林密度試驗的輻射松幼林的樹高、地徑連年生長量和總生長的平均數(shù)的統(tǒng)計見表 9和表 10。

表 9 輻射松連年生長量統(tǒng)計表

從表 9可以看出不論造林密度大小,輻射松幼樹的苗高、地徑生長量隨著年齡的增大而逐漸增大。

表 10 不同密度輻射松生長情況統(tǒng)計表

從表 9和表 10中無法找到有關(guān)數(shù)據(jù)可以看出輻射松造林后 6 a中苗高、地徑生長量隨林齡的增大而增加,造林前 3 a A、B、C、D、E處理的苗高生長量分別為 112.1 cm、100.6 cm、102.1 cm、99.4 cm、95.0 cm,地徑生長量分別為 1.09 cm、1.19 cm、1.24 cm、1.40 cm、1.54 cm,造林前 3 a的造林密度對輻射松的樹高、地徑生長量影響不大,造林第 4年以后隨林齡增大造林密度加大,樹高生長量加快,地徑生長量減慢。從表 10可以看出造林第 6年后 A、B、C、D、E處理的總樹高生長量分別為 318.5 cm、287.8 cm、263.4 cm、233.3 cm、221.7cm,總地徑生長量分別為 3.26 cm、3.70 cm、4.30 cm、4.88 cm、5.74cm,見表 11。方差分析見表 12。樹高、地徑生長量平均數(shù)差值見表 13。

表 11 不同造林密度的輻射松幼林樹高、地徑生長量統(tǒng)計表

表 12 不同造林密度的輻射松幼林苗高、地徑、生長量方差分析表

從表 11和表 12可以看出樹高、地徑生長量之間差異極顯著,說明造林密度對輻射松的苗高、地徑生長量有極顯著的影響,各處理之間進一步作多重比較,用 q檢驗見表 13。

表 13 不同造林密度幼樹高、徑生長量平均值的差值

從表 13可以看出輻射松造林密度不同,輻射松幼林的樹高、地徑生長量差異極顯著,且樹高生長量與造林密度成正相關(guān),地徑生長量與造林密度成反相關(guān)。

從上述分析數(shù)據(jù)得知,選擇 C和 K處理的造林密度,即株行距 1.5 m×2.0 m和 2.0m×2.0 m處理的輻射松幼林高、徑生長量成正相關(guān),其方案最佳,值得生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

2.3 覆蓋保水試驗

為了充分利用天然降水,提高造林成活率,促進幼樹的生長,對輻射松幼樹進行塑料薄膜覆蓋,石塊覆蓋和對照(分別用甲、乙、CK表示)的處理試驗。經(jīng)過連續(xù) 6 a試驗,輻射松成活率、保存率、苗高、地徑年均生長量見表 14,方差分析見表 15,多重比較見表 16。

表 14 輻射松成活率保存率、苗高、地徑年均生長量表

表 15 輻射松幼樹不同覆蓋處理方差分析表

從表 15可以看出覆蓋對輻射松幼林的成活率,保存率及苗高、地徑生長量有極顯著的影響,說明覆蓋對造林保存率、成活率及苗高、地徑生長量有極顯著的促進作用。各處理之間進一步作多重比較,用q檢驗法見表 16。

表 16 輻射松幼樹不同覆蓋處理的成活率、保存率、苗高、地徑生長量、平均數(shù)的差值表

從表 16可以看出覆蓋處理對輻射松幼樹的成活率,保存率苗高、地徑生長量有極顯著的影響?？梢钥闯鏊芰细采w和石塊覆蓋之間的成活率,保存率、苗高生長量之間不顯著,只有地徑之間差異極顯著,塑料覆蓋比石塊覆蓋的地徑生長量提高 0.18 cm,說明塑料覆蓋比石塊覆蓋更有利于提高地徑生長量。

3 結(jié)論

3.1 從經(jīng)濟、實用、生產(chǎn)承受能力及效果顯著等綜合考慮,短冊狀整地效果最好,值得生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。通過整地有利于充分集蓄天然降水,提高水分利用率,改善土壤結(jié)構(gòu),提高輻射松造林成活率、保存率,促進高、徑生長,提早郁閉成林,發(fā)揮森林的綜合效益。

3.2 株行距 1.5m×2.0m和 2.0m×2.0 m的輻射松幼林高、徑比值協(xié)調(diào)為較好的密度。

3.3 塑料薄膜覆蓋比對照造林成活率提高 12.3個百分點、保存率提高 12.2個百分點、苗高生長量提高 11.9 cm、地徑生長量提高 0.57 cm,石塊覆蓋比對照造林成活率提高 9.6個百分點、造林保存率提高 12.2個百分點、苗高生長量提高 9.3 cm、地徑生長量提高 0.39 cm。薄膜覆蓋下的土壤,水、肥、氣、熱都處于最佳狀態(tài),特別對結(jié)構(gòu)不良土壤,調(diào)節(jié)水、肥、氣、熱的效果更佳。石塊覆蓋既能就地取材、方便易行,又能順滲吸降水,且有降低土表溫度、減輕蒸發(fā)的作用,而且石塊熱容量小、吸熱快、散熱快、晚間溫度低,可凝結(jié)周圍水氣,供土壤吸收,從而增加土壤水分,凡是有石塊的地方均可舍薄膜而用石塊覆蓋,借以減少投資,是易推廣的技術(shù)措施。

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