歐建德,吳志莊
(1.福建省明溪縣林業(yè)局,福建 三明365200;2.國(guó)家林業(yè)局 竹子研究開發(fā)中心 浙江省竹子高效加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州310012)
南方紅豆杉修枝后生長(zhǎng)與干形動(dòng)態(tài)表現(xiàn)
歐建德1,吳志莊2
(1.福建省明溪縣林業(yè)局,福建 三明365200;2.國(guó)家林業(yè)局 竹子研究開發(fā)中心 浙江省竹子高效加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州310012)
為高效培育優(yōu)質(zhì)南方紅豆杉Taxus wallichiana var.mairei干材,提高修枝成效,以福建省明溪縣11年生南方紅豆杉人工林為研究對(duì)象,以未修枝的為對(duì)照,進(jìn)行修枝強(qiáng)度分別為0.3,0.4,0.5相對(duì)高和對(duì)照的修枝度試驗(yàn),系統(tǒng)分析了修枝對(duì)南方紅豆杉生長(zhǎng)及干形形質(zhì)的影響,揭示其修枝后的變化規(guī)律,并優(yōu)化修枝技術(shù)。結(jié)果表明:修枝后5 a不同修枝強(qiáng)度間的生長(zhǎng)及干形形質(zhì)存在差異,且隨修枝后時(shí)間推移而發(fā)生變化。隨修枝后時(shí)間推移,修枝后的南方紅豆杉生長(zhǎng)性狀較對(duì)照的表現(xiàn)越來越明顯,但不同修枝強(qiáng)度間的生長(zhǎng)效應(yīng)、動(dòng)態(tài)變化規(guī)律、水平差異及出現(xiàn)顯著差異的時(shí)間點(diǎn)不盡相同。修枝可明顯地降低南方紅豆杉的冠長(zhǎng)率。隨修枝后時(shí)間推移,與對(duì)照相比,修枝的胸高形數(shù)呈出先降后升的變化趨勢(shì)。與對(duì)照比較,修枝0.3和4 a間隔期的修枝組合的胸徑、樹高、單株材積與胸高形數(shù)分別增加了4.25%,4.76%,15.94%,2.04%(P<0.05),冠長(zhǎng)率降低了14.54%(P<0.05)。因此,南方紅豆杉的優(yōu)化修枝組合為0.3相對(duì)高的修枝強(qiáng)度、4 a間隔期。圖1表5參18
森林經(jīng)營(yíng)學(xué);南方紅豆杉;人工林;修枝;生長(zhǎng);形質(zhì)
修枝通過去除下層枝條減少損耗[1],改變切口上下同化物質(zhì)的運(yùn)行速度及分配[2],影響著干、枝、葉之間的物質(zhì)分配[3-4],減小了對(duì)高生長(zhǎng)的抑制作用[5],進(jìn)而影響樹體生長(zhǎng)和干材形質(zhì)。對(duì)林木進(jìn)行適度修枝,可以提高樹干的圓滿度[6-7],培養(yǎng)良好的干形[7-9]。南方紅豆杉Taxus wallichiana var.mairei是珍貴多用途樹種[7,10-12],生長(zhǎng)速度較慢,自然整枝能力弱且側(cè)枝發(fā)達(dá),存在著樹干節(jié)多且干材欠圓滿、尖削度大、出材率低等缺陷,影響了木材品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益[7]。促進(jìn)生長(zhǎng)與改良干材品質(zhì)已成為珍貴用材林南方紅豆杉研究的熱點(diǎn)[7,10-12]。需進(jìn)行合理修枝,并連續(xù)、充分發(fā)揮修枝促進(jìn)效應(yīng),其關(guān)鍵在于修枝強(qiáng)度與間隔期優(yōu)化。當(dāng)前有關(guān)修枝強(qiáng)度方面研究較多[1-9,13-14],肖祥希[1]和劉盛等[14]提出側(cè)枝相對(duì)生長(zhǎng)量法確定間隔期,但在有關(guān)修枝后林木動(dòng)態(tài)表現(xiàn)以及修枝強(qiáng)度與間隔期聯(lián)合優(yōu)化方面的研究末見報(bào)道。為此,在福建省明溪縣對(duì)11年生南方紅豆杉人工林分進(jìn)行修枝試驗(yàn)與連續(xù)觀測(cè),試圖通過分析修枝后的生長(zhǎng)及干形形質(zhì)表現(xiàn)掌握變化規(guī)律,并基于材積增長(zhǎng)最大化目標(biāo),進(jìn)行修枝強(qiáng)度與間隔期的優(yōu)化,以期為南方紅豆杉科學(xué)修枝提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
1.1 試驗(yàn)地概況及林分狀況
試驗(yàn)地位于福建省明溪縣沙溪,地處亞熱帶,海拔高度為280 m,年平均氣溫15.7~18.6℃,年降水量1 700~2 000 mm,≥10℃的積溫4 525.8~5 472.9℃,年均無霜期261.0 d,坡向西北,坡度10°~15°;土壤為砂巖發(fā)育的山地紅壤,土層厚度100 cm,pH 4.5。
試驗(yàn)林分于2000年2月在生長(zhǎng)良好的17年生杉木Cunninghamia lanceolata林下(郁閉度0.6),采用1年生南方紅豆杉裸根苗(苗高25.00 cm,地徑0.35 cm)套種,連續(xù)撫育4 a,2次·a-1,期間對(duì)上層木進(jìn)行透光伐1次,南方紅豆杉保留密度1 500株·hm-2。2010年11月對(duì)南方紅豆杉進(jìn)行修枝試驗(yàn),此后隔1 a對(duì)修枝和未修枝的南方紅豆杉進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查時(shí)杉木保留密度為600株·hm-2,平均胸徑25.8 cm,平均樹高18.0 m。杉木林分生長(zhǎng)良好。
1.2 研究方法
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用3次重復(fù)4個(gè)處理的完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)。沿等高線布設(shè)4個(gè)試驗(yàn)小區(qū),40株·小區(qū)-1。修枝處理設(shè)修枝0.3,修枝0.4,修枝0.5(即去除0.3,0.4,0.5相對(duì)高以下的基部枝條)和未修枝的對(duì)照處理(ck)。
1.2.2 數(shù)據(jù)調(diào)查及分析 鑒于南方紅豆杉珍貴用材培育目標(biāo),本研究著重分析樹高、胸徑、單株材積以及冠長(zhǎng)率、高徑比、胸高形數(shù)等生長(zhǎng)、干材形質(zhì)性狀指標(biāo)。分別在修枝前與修枝后5 a間的11月進(jìn)行生長(zhǎng)及干材形質(zhì)性狀調(diào)查。測(cè)量每木樹高、胸徑和枝下高,選擇標(biāo)準(zhǔn)木2~3株·小區(qū)-1,按照1 m區(qū)分段方法實(shí)測(cè)單株材積,并計(jì)算以下形質(zhì)參數(shù):冠長(zhǎng)=樹高-枝下高,冠長(zhǎng)率=冠長(zhǎng)/樹高,高徑比=樹高/胸徑,胸高形數(shù)(f1.3)=V/(g1.3×h)。其中:f1.3為形數(shù),V為材積,g1.3為胸高斷面積,h為樹高[7]。
1.3 南方紅豆杉修枝技術(shù)優(yōu)化
1.3.1 修枝強(qiáng)度優(yōu)選 基于珍貴用材林培育目標(biāo),本研究根據(jù)試驗(yàn)中修枝強(qiáng)度處理后的動(dòng)態(tài)綜合表現(xiàn),優(yōu)選南方紅豆杉修枝強(qiáng)度。
1.3.2 間隔期優(yōu)化 基于修枝后材積增長(zhǎng)最大化考慮,取修枝后材積平均生長(zhǎng)量最大化時(shí)間為優(yōu)化間隔期。分別計(jì)算南方紅豆杉單株材積修枝后各年限的連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量表現(xiàn),采用Excel 2003軟件作生長(zhǎng)量變化曲線圖,取曲線交叉點(diǎn)(時(shí)間點(diǎn))作為優(yōu)化后間隔期。單株材積連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量按式(1)和式(2)計(jì)算。
式(1)和式(2)中:Zn為修枝n a后單株材積連年生長(zhǎng)量,Qn為修枝n a后單株材積平均生長(zhǎng)量,Vn為修枝n a后單株材積,Vn-1為修枝(n-1)a后單株材積,V0為修枝前的單株材積。
基于南方紅豆杉修枝宜安排在休眠期的現(xiàn)實(shí),以及以上優(yōu)化后間隔期往往不在年度節(jié)點(diǎn)的情況,為方便實(shí)際操作進(jìn)行優(yōu)化后間隔期相鄰年度選擇顯得十分必要。本研究通過綜合修枝效應(yīng)分析法進(jìn)行選擇,綜合修枝效應(yīng)分析方法如下。①性狀修枝效應(yīng)指標(biāo)轉(zhuǎn)化。首先選擇有顯著修枝效應(yīng)性狀為修枝效應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。性狀修枝效應(yīng)是修枝處理相對(duì)同一時(shí)期的對(duì)照(不修枝)某個(gè)性狀的指標(biāo)變化比例,用Uijk表示(i表示第i個(gè)修枝強(qiáng)度處理,i=0,1,2,3。i=0表示對(duì)照處理;j表示不同性狀指標(biāo),j=1,…,7;k表示修枝后第k年,k=1,2,3,4)。記南方紅豆杉性狀指標(biāo)為Xijk,胸徑、樹高、單株材積、高徑比和胸高形數(shù)等性狀指標(biāo)都是愈大愈好,呈遞增關(guān)系。它們的效應(yīng)指標(biāo)按式(3)轉(zhuǎn)化:
式(3)中:X0jk為對(duì)照的第j個(gè)性狀修枝后第k年的指標(biāo)值,Uijk單位為%。冠長(zhǎng)率等指標(biāo)都是愈小愈好,呈遞減關(guān)系。它們的效應(yīng)指標(biāo)按式(4)轉(zhuǎn)化:
②確定性狀權(quán)重系數(shù)。胸徑、樹高、單株材積、高徑比、胸高形數(shù)、冠長(zhǎng)和冠長(zhǎng)率均有著顯著性修枝效應(yīng)。依據(jù)南方紅豆杉用材林培育目標(biāo),依據(jù)專業(yè)知識(shí),經(jīng)征詢專家意見,對(duì)上述性狀評(píng)價(jià)指標(biāo)分別給出相應(yīng)權(quán)重系數(shù),權(quán)重系數(shù)總和為1。③綜合修枝效應(yīng)計(jì)算。綜合修枝效應(yīng)是所有性狀修枝效應(yīng)綜合后的表現(xiàn),為修枝促進(jìn)生長(zhǎng)、改良干材品質(zhì)的綜合指標(biāo),用為Vik表示(i表示第i個(gè)修枝強(qiáng)度處理,i= 0,1,2,3;k表示修枝后第k年,k=1,2,3,4)。
式(5)中:Wj為第j個(gè)性狀的權(quán)重系數(shù)。④間隔期選擇。分別計(jì)算相應(yīng)間隔期(本研究修枝后年限視同間隔期)的綜合修枝效應(yīng),綜合修枝效應(yīng)最大的當(dāng)選,即假定Vik值最大,認(rèn)定第k年間隔期合理。
1.4 數(shù)據(jù)分析
以試驗(yàn)小區(qū)平均值作為統(tǒng)計(jì)分析單元,采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、方差分析與作圖,在方差分析差異顯著性前提下,采用Duncan氏新復(fù)極差法(SSR法)進(jìn)行多重檢驗(yàn)。
2.1 修枝強(qiáng)度對(duì)林下南方紅豆杉生長(zhǎng)的影響
2.1.1 對(duì)南方紅豆杉胸徑生長(zhǎng)的影響 結(jié)果顯示(表1和表2):修枝前南方紅豆杉胸徑與對(duì)照均無顯著性差異,修枝后1 a未達(dá)到顯著性差異水平;修枝后2 a起,修枝強(qiáng)度顯著影響南方紅豆杉胸徑(P<0.05)。與對(duì)照比較,不同修枝強(qiáng)度處理胸徑變化不盡相同;修枝0.3從修枝后3 a起,顯著高于對(duì)照(P<0.05);修枝0.4在修枝5 a后,顯著優(yōu)于對(duì)照;修枝0.5自修枝3 a后起顯著低于對(duì)照(P<0.05);比較修枝后5 a間的處理的表現(xiàn),修枝0.3促進(jìn)效應(yīng)表現(xiàn)最好。為直觀體現(xiàn)修枝效應(yīng)隨著修枝后時(shí)間推移的變化,本研究提出與對(duì)照比概念(與對(duì)照比=修枝處理/對(duì)照處理×100%)。修枝后1~5 a修枝0.3,0.4,0.5的胸徑與對(duì)照比分別為100.55%~104.25%,99.27%~101.20%,96.61%~98.73%;修枝0.3和修枝0.4的胸徑與對(duì)照比極值點(diǎn)分別出現(xiàn)在修枝后4 a和5 a,表現(xiàn)為促進(jìn)作用;修枝0.5在修枝后5 a間均表現(xiàn)為抑制作用。研究認(rèn)為,修枝強(qiáng)度處理影響胸徑生長(zhǎng),對(duì)胸徑影響效應(yīng)隨著時(shí)間推移逐漸顯現(xiàn)。究其原因,合理修枝強(qiáng)度能夠形成理想樹冠結(jié)構(gòu),減少了損耗,增加凈同化能力,促進(jìn)胸徑生長(zhǎng);強(qiáng)度過大的修枝,削弱了樹體的光合作用和凈同化能力,從而抑制胸徑生長(zhǎng)。
2.1.2 對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響 結(jié)果顯示(表1和表2):修枝顯著影響南方紅豆杉樹高(P<0.05)。修枝處理表現(xiàn)出顯著促進(jìn)高生長(zhǎng)的時(shí)期不盡相同,修枝0.3和修枝0.4高生長(zhǎng)效應(yīng)在修枝后1~5 a的觀測(cè)期內(nèi)持續(xù)存在;修枝0.5僅出現(xiàn)在修枝后1~4 a期間,并于修枝5 a后效應(yīng)消失。修枝后1~5 a間,修枝0.3,0.4,0.5的樹高與對(duì)照比分別為100.20%~104.93%,101.83%~103.55%,100.20%~101.58%,均表現(xiàn)為促進(jìn)效應(yīng);不同處理的樹高與對(duì)照比極值點(diǎn)不盡相同,修枝0.3,0.4,0.5分別出現(xiàn)在修枝后4 a,3 a,2 a;修枝0.4和修枝0.5的促進(jìn)效應(yīng)到達(dá)極值點(diǎn)后下降甚至消失。究其原因,修枝解除了樹高生長(zhǎng)的抑制作用[2],從而促進(jìn)樹高生長(zhǎng)。修枝強(qiáng)度間顯著性差異出現(xiàn)時(shí)間以及與對(duì)照比的變化,是修枝后樹冠結(jié)構(gòu)差異造成的。修枝強(qiáng)度越大、樹冠較短,主梢早期生長(zhǎng)所需物質(zhì)能量充足,促其迅速高生長(zhǎng),但因樹冠短小削弱截獲光與光合作用能力,造成后期生長(zhǎng)速度放緩。
表1 修枝后1~5 a南方紅豆杉生長(zhǎng)表現(xiàn)Table 1 Growth of Taxus wallichiana var.mairei after pruning 1-5 years
表2 方差分析表Table 2 Variance analysis table
2.1.3 對(duì)單株材積生長(zhǎng)的影響 結(jié)果顯示(表1和表2):修枝前南方紅豆杉單株材積與對(duì)照均無顯著差異,修枝后1 a單株材積未達(dá)到顯著差異水平;修枝2 a后起有著顯著修枝效應(yīng)(P<0.05)。與對(duì)照比較,不同處理單株材積表現(xiàn)不盡相同;修枝0.3和修枝0.4分別從修枝后2 a和3 a起顯著高于對(duì)照(P<0.05),表現(xiàn)為促進(jìn)作用;修枝0.5自修枝2 a后起顯著低于對(duì)照(P<0.05);綜合修枝后5 a間處理表現(xiàn),修枝0.3促進(jìn)單株材積生長(zhǎng)最好。研究結(jié)果還顯示:試驗(yàn)期間南方紅豆杉單株材積年增長(zhǎng)率均達(dá)12%以上,表明南方紅豆杉處在材積速生階段。修枝后1~5 a間,修枝0.3,0.4,0.5的單株材積與對(duì)照比分別為100.75%~115.94%,99.65%~106.45%,94.26%~97.90%。修枝0.3和修枝0.4單株材積與對(duì)照比極值點(diǎn)分別出現(xiàn)在修枝后4 a和5 a,分別為115.942%和106.45%,促進(jìn)作用明顯;修枝0.5在修枝后5a間均表現(xiàn)為抑制作用。研究結(jié)果顯示:修枝強(qiáng)度處理間的單株材積和與對(duì)照比間的差距,均隨時(shí)間推移而擴(kuò)大。這與修枝改變樹冠結(jié)構(gòu),影響凈同化能力、地上生物量及其分配等有關(guān)[13]。合理的修枝強(qiáng)度,減少了損耗,增加樹干生物量與分配,從而促進(jìn)材積增長(zhǎng);反之,過度修枝,削弱樹木的凈同化能力,抑制了材積增長(zhǎng),從而造成修枝強(qiáng)度間材積差異。修枝強(qiáng)度間材積差距隨時(shí)間推移而擴(kuò)大現(xiàn)象,可能是修枝效應(yīng)累積結(jié)果。
2.2 對(duì)南方紅豆杉干形形質(zhì)的影響
2.2.1 對(duì)胸高形數(shù)的影響 結(jié)果顯示(表3和表4):修枝前不同處理南方紅豆杉胸高形數(shù)與對(duì)照均無顯著差異,修枝后1 a胸高形數(shù)未達(dá)到顯著差異水平。修枝2 a,修枝顯著影響胸高形數(shù)(P<0.05)。修枝處理間呈現(xiàn)改良干形效應(yīng)的時(shí)間不盡相同,修枝0.3,0.4,0.5分別出現(xiàn)在修枝后第2年、第3年和第4年。研究結(jié)果還顯示,隨著時(shí)間推移,南方紅豆杉胸高形數(shù)不斷降低,這可能與試驗(yàn)地立地條件良好,處在速生階段南方紅豆杉,樹高與胸徑生長(zhǎng)迅速有關(guān)。修枝后1~5 a間,修枝0.3,0.4,0.5的胸高形數(shù)與對(duì)照比分別為99.65%~102.04%,99.82%~101.49%,99.36%~100.57%;修枝0.3和修枝0.4的胸高形數(shù)與對(duì)照比極值點(diǎn)均為修枝4 a后,修枝0.5出現(xiàn)在修枝5 a后,均表現(xiàn)為促進(jìn)作用。
2.2.2 對(duì)冠長(zhǎng)率的影響 無節(jié)良材比例與冠長(zhǎng)率負(fù)相關(guān),冠長(zhǎng)率越小,說明其無節(jié)材比例越高,材質(zhì)越高,是衡量?jī)?yōu)質(zhì)干材重要性狀指標(biāo)。結(jié)果顯示(表3和表4):修枝前冠長(zhǎng)率與對(duì)照均無顯著差異。修枝顯著影響南方紅豆杉冠長(zhǎng)率(P<0.05)。修枝后5 a間,進(jìn)行修枝的冠長(zhǎng)率均顯著小于對(duì)照(P<0.05),冠長(zhǎng)率由高到低排序分別為對(duì)照>修枝0.3>修枝0.4>修枝0.5,且處理間有著顯著差異(P<0.05),以修枝0.5冠長(zhǎng)率最小。修枝后1~5 a間,修枝0.3,0.4,0.5的冠長(zhǎng)率分別是對(duì)照的79.68%~86.35%,70.13%~78.05%,59.32%~69.01%;且在修枝后的5 a間,隨時(shí)間推移修枝的冠長(zhǎng)率不斷增加,與對(duì)照的差距逐漸縮小,表明進(jìn)行修枝能顯著減少南方紅豆杉冠長(zhǎng)率,且這種影響在修枝后的5 a間持續(xù)存在。
表3 修枝后1~5 a南方紅豆杉干形形質(zhì)表現(xiàn)Table 3 Stem form quality performance of Taxus wallichiana var.mairei after pruning 1-5 years
表4 方差分析表Table 4 Variance analysis table
2.2.3 對(duì)高徑比的影響 結(jié)果顯示(表3和表4):修枝前高徑比與對(duì)照均無顯著性差異,修枝顯著影響南方紅豆杉高徑比(P<0.05)。修枝后的5 a間,修枝0.3,0.4,0.5的高徑比分別是對(duì)照的99.61%~102.23%,102.47%~104.99%,102.18%~104.82%。修枝0.3高徑比顯著高于對(duì)照(P<0.05),與對(duì)照比最大值均在修枝后5 a;修枝后的5 a間,修枝0.4和修枝0.5的高徑比均顯著大于對(duì)照(P<0.05),與對(duì)照比最大值分別出現(xiàn)在修枝后第2年和第3年。結(jié)果表明:合理強(qiáng)度的修枝顯著提高南方紅豆杉的高徑比,減少樹干尖削度。
2.3 間隔期優(yōu)化
綜合2.1和2.2結(jié)果,修枝顯著影響南方紅豆杉生長(zhǎng)與干材品質(zhì),且出現(xiàn)促進(jìn)生長(zhǎng)、改良干材品質(zhì)效應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)與影響規(guī)律不盡相同,合理修枝間隔期顯得十分必要。結(jié)果顯示:修枝0.3促進(jìn)生長(zhǎng)與改良干材品質(zhì)總體效應(yīng)最好。
基于實(shí)現(xiàn)材積增長(zhǎng)最大化的目標(biāo),一般認(rèn)為理想間隔期為修枝后材積平均生長(zhǎng)量最高時(shí),即平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量?jī)汕€相交。為此,本研究對(duì)修枝0.3的修枝后1~5 a間的材積平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量計(jì)算并繪圖(圖1)。結(jié)果顯示:材積連年生長(zhǎng)量最大值出現(xiàn)在修枝后第3年,為0.011 5 m3·a-1,以后明顯下降;材積平均生長(zhǎng)量最大值出現(xiàn)在修枝后第4年,為0.010 1 m3·a-1,而后下降。材積連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量曲線交叉點(diǎn)出現(xiàn)在修枝后4.3 a,表明修枝理想間隔期為4.3 a。進(jìn)行間隔期4 a和5 a的綜合修枝效應(yīng)評(píng)價(jià),經(jīng)征詢專家意見,樹高、胸徑、單株材積、胸高形數(shù)、冠長(zhǎng)率、高徑比的權(quán)重分別為0.15,0.15,0.30,0.20,0.10,0.10。計(jì)算結(jié)果列表5。
結(jié)果顯示(表5):間隔期4 a的綜合修枝效應(yīng)為8.04%>間隔期5 a的6.47%當(dāng)選;修枝0.3相對(duì)高修枝強(qiáng)度和4 a間隔期的修枝組合的樹高、胸徑、單株材積等生長(zhǎng)性狀較對(duì)照分別增加了4.76%,4.25%,15.94%,胸高形數(shù)、高徑比等干形形質(zhì)較對(duì)照分別提高了 2.04%和 0.44%,冠長(zhǎng)率下降了14.54%,促進(jìn)生長(zhǎng)與干材品質(zhì)改良。
圖1 單株材積連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量曲線圖Figure 1 Individual annual volume growth and average growth graph
表5 綜合修枝效應(yīng)表Table 5 Comprehensive effect of pruning table
本研究系統(tǒng)分析了修枝對(duì)南方紅豆杉生長(zhǎng)及干形形質(zhì)影響,揭示修枝后生長(zhǎng)及干形形質(zhì)性狀的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,為優(yōu)化修枝技術(shù)等提供理論依據(jù)。研究認(rèn)為,修枝顯著影響南方紅豆杉生長(zhǎng)及干形形質(zhì),修枝強(qiáng)度間的生長(zhǎng)及干形形質(zhì)存在差異,且這種差異隨修枝時(shí)間推移而發(fā)生變化。修枝強(qiáng)度間的生長(zhǎng)與干形效應(yīng)、動(dòng)態(tài)變化規(guī)律、水平差異和出現(xiàn)顯著差異的時(shí)間不盡相同,表明了合理修枝強(qiáng)度的重要性。隨修枝后時(shí)間推移,南方紅豆杉的生長(zhǎng)與干形效應(yīng)總體有著出現(xiàn)、上升、下降甚至消失的發(fā)展過程,表明持續(xù)修枝和合理間隔期的必要性。不同修枝強(qiáng)度的性狀間修枝效應(yīng)出現(xiàn)與持續(xù)的時(shí)間、程度也有所不同,說明合理修枝強(qiáng)度與間隔期組合是獲得理想修枝促進(jìn)效應(yīng)的基礎(chǔ)。持續(xù)合理修枝是珍貴用材林培育重要措施。這可能是與前人林木修枝效應(yīng)結(jié)論相悖的原因[15-16]。
本研究基于材積增長(zhǎng)最大化目標(biāo),通過確定修枝后材積平均生長(zhǎng)量最高年限,并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要,應(yīng)用綜合修枝效應(yīng)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行年限選擇,實(shí)現(xiàn)間隔期優(yōu)化。研究篩選出0.3相對(duì)高修枝強(qiáng)度、4 a間隔期的修枝組合。該修枝組合的南方紅豆杉胸徑、樹高、單株材積、胸高形數(shù)較對(duì)照分別增長(zhǎng)4.25%,4.76%,15.94%,2.04%,冠長(zhǎng)率下降了14.54%,促進(jìn)生長(zhǎng)與改良干材品質(zhì)效果顯著。
研究結(jié)論認(rèn)為:修枝強(qiáng)度間南方紅豆杉生長(zhǎng)及干形形質(zhì)效應(yīng)有著明顯差異,合理修枝強(qiáng)度是促進(jìn)林木生長(zhǎng)、改良干材質(zhì)量的有效措施,這與前人的研究結(jié)論相一致[1-2,7-9,14,17-19]。研究結(jié)果顯示,修枝0.3的胸徑、樹高、單株材積呈現(xiàn)促進(jìn)效應(yīng)時(shí)間分別為修枝后3~5 a,2~5 a,2~5 a,修枝0.4相應(yīng)性狀分別為修枝后5 a,1~5 a,3~5 a,而修枝0.5的樹高促進(jìn)效應(yīng)時(shí)間為修枝后1~4 a,其胸徑、單株材積更多地表現(xiàn)為抑制效應(yīng),并在修枝后3~5 a,2~5 a持續(xù)存在。說明修枝0.3的樹高、單株材積出現(xiàn)促進(jìn)效應(yīng)時(shí)間較胸徑有所提前,修枝0.4出現(xiàn)促進(jìn)效應(yīng)時(shí)間前后的性狀排序依次為樹高、單株材積、胸徑,2種修枝強(qiáng)度處理。以上結(jié)果表明,同一修枝強(qiáng)度其胸徑、樹高、單株材積修枝效應(yīng)不盡相同,且出現(xiàn)與持續(xù)效應(yīng)時(shí)間有著明顯差異,同時(shí)處理間性狀出現(xiàn)效應(yīng)的作用與時(shí)間有所差異。研究結(jié)果還顯示,在胸高形數(shù)方面,修枝0.3和修枝0.4出現(xiàn)且持續(xù)存在促進(jìn)效應(yīng)的時(shí)間分別為修枝后2~5 a,3~5 a,但修枝0.5更多地表現(xiàn)為抑制效應(yīng),并與修枝后2~5 a達(dá)到顯著性水平;在冠長(zhǎng)率指標(biāo),修枝強(qiáng)度間均表現(xiàn)為抑制效應(yīng),且出現(xiàn)與持續(xù)效應(yīng)時(shí)間均為修枝后1~5 a,但處理間差異顯著,呈現(xiàn)隨著修枝強(qiáng)度增加而減少的變化趨勢(shì);在高徑比指標(biāo),除修枝0.3與對(duì)照間無顯著差異外,修枝0.4和修枝0.5修枝后1~5 a間均顯著性大于對(duì)照,2種處理差異水平僅于修枝后5 a達(dá)到顯著,以修枝0.5表現(xiàn)最好。修枝強(qiáng)度間的南方紅豆杉生長(zhǎng)及干形形質(zhì)效應(yīng),以及修枝后的變化規(guī)律不盡相同,這與前人研究結(jié)論相一致[17]。有鑒于修枝強(qiáng)度間生長(zhǎng)及干形形質(zhì)效應(yīng)差異以及修枝后的變化不一致性,認(rèn)為進(jìn)行修枝后性狀連續(xù)觀測(cè),并科學(xué)優(yōu)化修枝強(qiáng)度與間隔期,對(duì)充分持續(xù)發(fā)揮修枝促進(jìn)樹干生長(zhǎng)與改良干材品質(zhì)效應(yīng),尤其是慢生珍貴用材樹種的培育顯得十分重要和必要。
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Growth and stem form quality with pruning in Taxus wallichiana var.mairei
OU Jiande1,WU Zhizhuang2
(1.Forest Enterprise of Mingxi County,Sanming 365200,Fujian,China;2.China Bamboo Research Center/Key Laboratory of High Efficient Processing of Bamboo of Zhejiang Province,Hangzhou 310012,Zhejiang,China)
For obtaining efficiency of high quality cultivated timber and to measure pruning influences on growth and stem form quality of Taxus wallichiana var.mairei,a pruning intensity test was established in Mingxi County,Fujian,China.An unpruned plantation was used as a control(ck)with three pruning intensity treatments of 0.3-relatively high,0.4-relatively high,and 0.5-relatively high.The effect of annual dynamic change rules with the passage of time after pruning were revealed with an 11-year-old T.wallichiana var.mairei plantation,and then the pruning technology was optimized.Results showed that five years after pruning there were strong influences(P<0.05)on the growth and stem form traits with different pruning intensities;compared with the control,growth trait performance after pruning was more and more obvious over time.The function,dynamic change law and time that significant differences appeared for growth traits changed with different pruning intensities(P<0.05).Pruning reduced the crown length ratio of T.wallichiana var.mairei.After pruning and compared to the control,changes in breast height form factor for pruning appeared lower then higher over time.DBH (diameter at breast height),tree height,volume,and breast height form factor of the 0.3-relatively high pruning intensity at a four year interval were significantly greater (P<0.05)than the control;whereas,the crown length ratio was significantly less (P<0.05).Thus,the optimal pruning combination for T. wallichiana var.mairei was 0.3,relatively high pruning intensity and a four-year interval period.[Ch,1 fig.5 tab.18 ref.]
forest management;Taxus wallichiana var.mairei;plantation;pruning;growth;form quality
S753.5
A
2095-0756(2017)01-0104-08
2016-01-22;
2016-03-25
中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范資金項(xiàng)目(閩〔2015〕TG05號(hào))
歐建德,教授級(jí)高級(jí)工程師,從事林木育種、資源培育、森林經(jīng)營(yíng)、森林保護(hù)等研究。E-mail:smmxojd@163.com。通信作者:吳志莊,副研究員,博士,從事森林培育研究。E-mail:wzzcaf@126. com
浙 江 農(nóng) 林 大 學(xué) 學(xué) 報(bào),2017,34(1):112-119
Journal of Zhejiang A&F University
10.11833/j.issn.2095-0756.2017.01.016