不同坡位馬尾松人工林的生長(zhǎng)差異研究

宋志傭

（福建省同安汀溪國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)，福建 廈門361100）

1 引言

馬尾松（Pinus massoniana lamb.）屬裸子植物，喜光，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，耐干旱、瘠薄，是荒山造林的主要先鋒樹種，廣泛分布于亞熱帶地區(qū)的廣東、福建、浙江等15個(gè)省區(qū)，面積達(dá)1 132.89萬(wàn)hm2，蓄積量34 138.53萬(wàn)m2，在我國(guó)南方山地林業(yè)生產(chǎn)中具有極其重要的地位[1～4]。馬尾松具有生長(zhǎng)迅速、產(chǎn)量高、多效益等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)是主要的用材樹種和松香、造紙工業(yè)的原料樹種。

采取合理的經(jīng)營(yíng)與管理措施，或按照自然生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行保育，促進(jìn)馬尾松林分演替至穩(wěn)定群落，發(fā)展可持續(xù)經(jīng)營(yíng)馬尾松林，對(duì)提高森林的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益具有重要意義。由于坡位對(duì)馬尾松人工林的生長(zhǎng)影響研究較少或不夠深入，致使造林時(shí)缺乏科學(xué)參考依據(jù)，造林地選擇不合理，最終導(dǎo)致林分生長(zhǎng)較差，影響人工林的經(jīng)濟(jì)效益。因此，本文研究同一坡向不同坡位上馬尾松生長(zhǎng)狀況進(jìn)行調(diào)查，并分析不同坡位上馬尾松人工林的生長(zhǎng)差異，以期為人工造林或培育其他生態(tài)公益林在立地選擇及經(jīng)營(yíng)管理等方面提供可靠的科學(xué)參考依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)樣地概況

試驗(yàn)樣地設(shè)于同安區(qū)汀溪國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)（東經(jīng)118°7′55″，北緯24°49′22″），屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，雨量充沛，年降雨量1 040～1 740mm，熱量充足，年平均日照時(shí)數(shù)2030.7h。年平均氣溫21℃，最冷月元月份平均氣溫12.8℃，最熱月（7月）份平均氣溫28.4℃。經(jīng)營(yíng)面積53 423畝，森林覆蓋率為87.0%，森林蓄積量為250 127m3，林區(qū)內(nèi)主要樹種有馬尾松、杉木、木荷、濕地松等閩南地區(qū)鄉(xiāng)土樹種。試驗(yàn)樣地小班海拔高度范圍100～185m，以磚紅壤為主，土層深度0～60cm，肥力貧瘠，馬尾松林下灌木植被稀疏，高度0.5m。具體如表1。

表1 試驗(yàn)樣地基本信息

2.2 試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理分析

于2015年3月，在試驗(yàn)林內(nèi)的上、中、下等三個(gè)不同坡位分別設(shè)置3個(gè)15m×15m樣地，并分別在各個(gè)樣地內(nèi)調(diào)查每株馬尾松的樹高、胸徑、冠幅、活枝下高及死枝下高。單株材積計(jì)算公式：V＝0.52764291×10－4×D1.8821611×H1.093166，式中V 為單株材積，D、H 分別為胸徑和樹高。選用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及多重比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同坡位的馬尾松林樹高、胸徑和單株材積分析

由圖1、圖2和圖3可得，方差分析及多重比較結(jié)果表明，馬尾松林不同坡位之間的胸徑（F＝37.764，P＜0.01）、樹高（F＝38.906，P＜0.01）和單株材積（F＝116.075，P＜0.01）均有極顯著差異；下坡位種植的馬尾松生長(zhǎng)情況最佳，中坡位次之，上坡位最差，胸徑、樹高和單株材積等三個(gè)因子均值都隨著坡位的上升而下降，其中單株材積均值隨坡位的上升而下降的幅度遠(yuǎn)大于樹高和胸徑均值的下降幅度；下坡位種植的馬尾松胸徑均值為22.81cm，中坡位與上坡位分別為19.94cm和18.11cm，分別比下坡位下降12.62%和20.61%；下坡位種植的馬尾松樹高均值為13.28m，中坡位與上坡位分別為12.75m和11.97m，分別比下坡位下降4.01%和9.87%；下坡位種植的馬尾松單株材積均值達(dá)0.2978m2，中坡位與上坡位的單株材積分別為0.2003m2和0.1265m2，分別比下坡位的下降32.72%和57.53%；結(jié)合調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)還可知，上坡位的土壤肥力較低，水分條件較差，部分馬尾松存在枯梢和枯枝等現(xiàn)象，林相較差，林木長(zhǎng)勢(shì)也較差。

變異系數(shù)分析結(jié)果表明，馬尾松林上坡位、中坡位與下坡位的胸徑變異系數(shù)分別為63.58%、58.52%和54.44%；樹高的變異系數(shù)分別為10.57%，6.58%和5.89%；單株材積的變異系數(shù)依次為3.35%、2.40%和2.04%，說明馬尾松林上坡位的植株個(gè)體之間分化較大，隨坡位下降個(gè)體之間分化程度降低。

圖1 不同坡位的馬尾松林胸徑均值

圖2 不同坡位的馬尾松林樹高均值

圖3 不同坡位的馬尾松林單株材積均值

3.2 不同坡位的馬尾松林冠幅生長(zhǎng)和枝下高分析

由圖4、圖5和圖6可得，方差分析及多重比較結(jié)果表明，馬尾松林不同坡位之間的冠幅（F＝107.476，P＜0.01）、活枝下高（F＝8.984，P＜0.01）和死枝下高（F＝26.696，P＜0.01）均有極顯著差異。

中坡位與上坡位的活枝下高分別為2.72m和2.35 m，兩者之間差異不顯著，下坡位的活枝下高為3.32m，顯著大于中坡位和上坡位，比中坡位與下坡位分別高出18.06%和29.26%；下坡位和中坡位的死枝下高分別為1.91m和1.73m，兩者之間差異不顯著，但上坡位的死枝下高為1.02m，顯著小于下坡位和中坡位，比下坡位和中坡位分別減少46.84%和41.38%。

馬尾松冠幅均值隨坡位上升呈下降趨勢(shì)，下坡位的冠幅最大，為9.32m，中坡位和上坡位的冠幅分別為8.08m 和 6.88m，分 別 比 下 坡 位 減 少 13.35% 和26.20%，三個(gè)坡位之間的冠幅差異達(dá)到顯著水平。上坡位林木個(gè)體生長(zhǎng)不好，對(duì)空間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度低，因此冠幅生長(zhǎng)量較小，然而中坡位和下坡位林木個(gè)體生長(zhǎng)較好，空間競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，因此冠幅生長(zhǎng)量較大。

圖4 不同坡位的馬尾松林活枝下高均值

圖5 不同坡位的馬尾松林死枝下高均值

圖6 不同坡位的馬尾松林冠幅均值

3.3 各性狀相關(guān)性分析

由表1可知，馬尾松人工林林分生長(zhǎng)與樹冠發(fā)育具有緊密的關(guān)系；樹高、胸徑分別與活枝下高、死枝下高及冠幅等指標(biāo)之間均存在極顯著相關(guān)關(guān)系，表明馬尾松林林分生長(zhǎng)力越強(qiáng)，其自然整枝能力也越強(qiáng)，自然整枝對(duì)馬尾松林林分生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用；其中死枝下高與胸徑、樹高及冠幅等指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)均大于活枝下高與胸徑、樹高及冠幅等指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)，進(jìn)一步表明馬尾松林林分生長(zhǎng)與自然整枝的關(guān)系極為密切。由此可得，坡位因素不僅對(duì)馬尾松林林木生長(zhǎng)各指標(biāo)等數(shù)量性狀有影響，還對(duì)木材的材質(zhì)也具有較大作用。

表2 馬尾松人工林性狀指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)

4 結(jié)論與討論

馬尾松林不同坡位之間的胸徑、樹高和單株材積均有極顯著差異，下坡位種植的馬尾松生長(zhǎng)情況最佳，中坡位次之，上坡位最差，胸徑、樹高和單株材積等三個(gè)因子均值都隨著坡位的上升而下降。通過變異系數(shù)分析表明馬尾松林上坡位的植株個(gè)體之間分化較大，隨坡位下降個(gè)體之間分化程度降低。該結(jié)論與黃欽忠、胡永顏、劉帥成等研究人員分別關(guān)于不同坡位對(duì)厚樸、福建柏、閩楠的生長(zhǎng)影響的研究結(jié)果一致[5～7]，由于下坡位水分與土壤養(yǎng)分積累都比較充足均優(yōu)于中坡位和上坡位，因此，在人工造林中，為取得最佳的造林經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)重視對(duì)坡位的選擇，建議生產(chǎn)上優(yōu)先選擇山地的下坡位進(jìn)行人工林種植，林分立地條件較好的山地中坡位也可種植，上坡位建議種植耐旱耐貧瘠的樹種。

人工林的林冠特征也會(huì)受到坡位的影響。馬尾松林不同坡位之間的冠幅、活枝下高和死枝下高均有極顯著差異，整體呈現(xiàn)隨坡位的上升而下降。樹高、胸徑分別與活枝下高、死枝下高及冠幅等指標(biāo)之間均存在極顯著相關(guān)關(guān)系，表明馬尾松林林分生長(zhǎng)力越強(qiáng)，其自然整枝能力也越強(qiáng)，自然整枝對(duì)馬尾松林林分生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。坡位因素不僅對(duì)馬尾松林林木生長(zhǎng)數(shù)量性狀有影響，對(duì)材質(zhì)同樣具有較大影響。

掌握坡位對(duì)馬尾松林生長(zhǎng)影響的特點(diǎn)，對(duì)營(yíng)造馬尾松用材林具有指導(dǎo)作用，同時(shí)可為培育其他生態(tài)公益林提供科學(xué)參考依據(jù)。本論文僅從單一坡向的不同坡位對(duì)馬尾松林生長(zhǎng)的差異進(jìn)行分析，此結(jié)論不夠完善，今后還需從不同坡向與不同林齡等多種因素做進(jìn)一步研究，進(jìn)一步對(duì)比驗(yàn)證此結(jié)論的可靠性，以期更好地為人工造林立地選擇及經(jīng)營(yíng)管理提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

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