紅椿人工林密度試驗研究

李曉清，賈廷彬，張 煒，徐 遠，辜云杰，龍漢利，鄧東周

(1.四川省林業(yè)科學研究院，四川 成都 610081;2.宜賓市林業(yè)科學研究院，四川 宜賓 644000;3.筠連縣林業(yè)局，四川 筠連 645250)

紅椿(Toona ciliata Roem)又名紅楝子，楝科(Meliaceae)香椿屬(Toona)，落葉或近常綠高大喬木，是我國國家Ⅱ級重點保護野生植物，有“中國桃花心木”之稱，材色紅褐，花紋美麗，質地堅韌，最適宜制作高級家具，是珍貴的優(yōu)良速生用材樹種［1］。紅椿多分布于印度、馬來西亞、印度尼西亞、越南等國，我國主要則分布于云南、廣西、廣東、海南、湖南、貴州、福建、重慶以及四川盆周山區(qū)，垂直分布于海拔300 m～2 260 m，通常多生于海拔300 m～800 m的低山緩坡谷地闊葉林中。四川盆地及盆周山地在近10 a 規(guī)模性發(fā)展，但紅椿林分生長參差不齊，經營技術與水平嚴重制約紅椿人工林發(fā)展，林分密度是其重要影響因素。造林密度對各生長時期的林分密度有決定性的影響，從而也顯著影響林分結構及生產力。此外，造林密度對林木的干形、材質、林分的穩(wěn)定性及其防護效能、觀賞性等也都有著不同程度的影響，在考慮造林密度時必須統(tǒng)籌兼顧其生物效應和經濟效益。

目前對毛紅椿(Toona ciliata var.pubescens)研究較多［2～7］，主要集中在生長特性、苗木培育［1，8，9］等方面。由于不同樹種間生長特性存在較大差異，特別是冠型、冠體差異大，適宜的密度有很大差異。通過對紅椿人工造林初植密度和人工中幼齡純林密度調控試驗研究，以期為紅椿珍貴用材資源培育提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

紅椿人工造林密度試驗地位于四川省宜賓市筠連縣中華鄉(xiāng)武德村，東經104°35'，北緯28°01'，海拔577 m。屬四川盆地中亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，常年平均氣溫19℃，年降水量1 458 mm，日照1 225 h，氣候溫暖、降水充沛、四季分明、冬暖春早、夏長秋短、霜雪較少，山地黃壤，土層深厚。

紅椿人工中幼齡純林密度調控試驗位于四川省宜賓市筠連縣沐愛鎮(zhèn)，東經104°38'，北緯28°04'，海拔646 m。山地黃壤，土層深厚。

表1 試驗點土壤肥力情況

1.2 試驗方法

1.2.1 初植密度試驗

試驗地點選擇在武德鎮(zhèn)中華村，新造紅椿示范林13.3 hm2，設計3種密度處理:2 m×1.5 m，2 m×2 m，2 m×3 m，每個密度設置3個重復，每個重復667 m2，共計9個密度控制樣方。造林時選取苗木生長健壯，無病蟲害和機械損傷的苗木，苗高30 cm～40 cm，盡量保持一致。種植穴規(guī)格40 cm×40 cm×30 cm，每穴施底肥(配方專用肥)100 g。

2010年4月份造林，當年及第2年套種玉米。每年3月調查林木生長量。

1.2.2 中幼齡純林密度調控試驗

試驗地點選擇在沐愛鎮(zhèn)南坪村10 a 生紅椿林，本底調查結果表明紅椿林現(xiàn)有密度2 025株·hm－2。選取12個樣方作為疏伐調控試驗林，設計4種疏伐強度處理:對照(密度2 025株·hm－2);10%疏伐強度(調控后密度1 823株·hm－2);20%疏伐強度(調控后密度1 620株·hm－2);30%疏伐強度(調控后密度1 418株·hm－2)。采用單因素試驗設計，每個處理3個重復，每個重復面積20 m×30 m，共計12個疏伐調控樣方。具體情況見表2。2010年3月開展疏伐試驗，每年9月份調查林木生長量。

表2 密度調整試驗設計

2 結果與分析

2.1 造林密度與林木生長的關系

林分密度是合理結構的數(shù)量基礎，而各時期的林分密度本身又取決于造林時的初植密度，并由它經過自然稀疏或人工間伐，有規(guī)律地演變而成的。

2.1.1 造林密度與樹高生長間的關系

不同密度紅椿幼林的高生長結果見表3。從表3可以看出，在造林后樹高逐年加速，在造林初期低密度林分高生長比高密度林分小，隨林齡增長不同密度林分高生長漸趨一致，但到3 a 生時，低密度林分的高生長開始超過高密度林分。在已觀測的期間(以3 a 生)，不同密度林分間高生長差異均不顯著，這與其他同類的研究結果一致［10］。

表3 不同密度林分樹高

2.1.2 造林密度與胸徑生長的關系

不同造林密度紅椿人工林胸徑生長見表4。表4 表明，不同密度處理對紅椿人工林胸徑在前3 a 生時差異不顯著。這主要是由于紅椿人工林在3 a 生時還處于幼林階段，林分剛進入郁閉，密度效應還未體現(xiàn)出來，此研究還需要繼續(xù)觀測。

表4 不同密度林分的胸徑生長

2.2 疏伐強度對林木生長的影響

不同密度間林木生長發(fā)育的差異主要是由于其營養(yǎng)生長空間的差異造成，密度大，林木間相互擠壓抑制了樹冠生長，造成樹冠枯損和窄小，林木營養(yǎng)面積小，林木生長不良。反之，密度小時樹冠大且長，冠體積大，林木的營養(yǎng)面積大，制造的營養(yǎng)物質多，因而林木生長快。可見要使幼林速生快長，必需為其生長創(chuàng)造良好的生長空間，密度控制和調整非常重要。紅椿幼齡林經過密度調整3 a 后生長表現(xiàn)和變化如表5 和表6。紅椿木材材積參照文獻［1］。從表5可以看出，紅椿樹高隨林齡增加而增加，但受疏伐強度影響不大。林分平均胸徑隨林齡增加而增加。從表6可以看出林分蓄積變化出現(xiàn)不同規(guī)律，對照和處理1 林分在2011年與2012年蓄積相對于2010年增加，而處理2 和處理3 林分在2011年相對于2010年呈現(xiàn)出負增長，在2012年相對于2011年呈現(xiàn)大幅度增加。處理2 和處理3 林分蓄積出現(xiàn)負增長原因是由于林分經強度間伐，導致林分在短期內蓄積變化。表6 表明，林分樹高和胸徑隨間伐強度增加而增加，這主要是由于間伐木主要是弱小木，而在2012年與2011年進行比較則發(fā)現(xiàn)，不同處理間樹高變化不顯著，胸徑與蓄積則表現(xiàn)為處理2 增長幅度最大。

表5 疏伐強度對紅椿林分生長的影響

表6 不同處理紅椿林分變化幅度

由于密度與徑生長成反比關系，密度越大林木徑階越小，反之則徑階越大。因此，必需根據(jù)經營目的和方向來確定經營密度。目前紅椿是作為高檔家具等優(yōu)質用材而培育的，需要中徑級以上木材，最好是大徑材，才能發(fā)揮這個樹種的優(yōu)勢和作用。紅椿作為大徑材培育時密度宜小。

3 討論

造林密度是直接影響林木生長效果的關鍵因素，對于林分的速生、豐產和優(yōu)質起到重要作用，合理造林密度的確定必須充分考慮樹種生長特性、立地條件及經營目的、經濟條件等因素。對于高密度林分，多年生以后林木的營養(yǎng)空間已不能滿足其生長需要，必需適當調整林分密度，才能促進林木生長發(fā)育，達到速生豐產的效果。

由于造林初期紅椿人工林密度偏大，培育目標如為珍貴用材，在經營管理過程中，需要加強撫育間伐。經研究，初步表明第一次間伐強度在20%左右為宜，保留密度為1 600株·hm－2為宜。由于研究時間尺度較短，下一步還有必要對第一次間伐年限以及間伐后至收獲期林分生長觀測研究。

［1］龍漢利，馮毅，向青，等.四川盆周山地紅椿生長特性研究［J］.四川林業(yè)科技，2011，32(3):37～41.

［2］劉軍，陳益泰，何貴平，等.毛紅椿優(yōu)樹子代苗期性狀遺傳變異研究［J］.江西農業(yè)大學學報，2008，30(1):64～67.

［3］劉軍，陳益泰，羅陽富，等.毛紅椿天然林群落結構特征研究木［J］.林業(yè)科學研究2010，23(1):93～97.

［4］趙坤，吳際友，陳瑞，等.毛紅椿光合及水分生理生態(tài)特性［J］.中南林業(yè)科技大學學報，2011，31(5):87～91.

［5］張露，郭聯(lián)華，杜天真，等.遮陰和土壤水分對毛紅椿幼苗光合特性的影響［J］.南京林業(yè)大學學報:自然科學版，2006，30(5):63～66.

［6］吳際友，程勇，王旭軍，等.紅椿無性系嫩枝扦插繁殖試驗［J］.湖南林業(yè)科技，2011，38(4):5～7.

［7］劉軍，陳益泰，孫宗修，等.基于空間自相關分析研究毛紅椿天然居群的空間遺傳結構［J］.林業(yè)科學，2008，44(6):45～52.

［8］胡方潔，張健，楊萬勤，等.Pb 脅迫對紅椿生長發(fā)育及Pb 富集特性的影響［J］.農業(yè)環(huán)境科學學報，2012，31(2):284～291.

［9］吳際友，程勇，王旭軍，等.紅椿無性系嫩枝扦插繁殖試驗［J］.湖南林業(yè)科技，2011，38(4):5～7.

［10］鄭海水，黎明，汪炳根，等.西南樺造林密度與林木生長的關系［J］.林業(yè)科學研究，2003，16(1):81～86.