坡位對6年生杉木閩楠混交林生長的影響

嚴(yán)強

摘要：為探究不同坡位對杉木閩楠人工混交林生長的影響，對中亞熱帶6年生杉木閩楠混交林中杉木和閩楠平均胸徑、平均樹高，以及不同坡位上杉木和閩楠的最大及最小單株生長量進行了比較。結(jié)果表明：從平均胸徑和平均樹高生長量來看，杉木和閩楠均表現(xiàn)為下坡位>中坡位>上坡位;從不同坡位的最大及最小單株生長量來看，杉木和閩楠也均表現(xiàn)為下坡位>中坡位>上坡位，且在不同坡位杉木生長量都大于閩楠生長量。

關(guān)鍵詞：坡位;杉木閩楠混交林;生長量

中圖分類號：S725

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）04-0000-04

1 引言

杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.）是我國亞熱帶主要造林樹種，在我國南方林業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位，由于杉木生長快.樹干通直網(wǎng)滿.木材用途廣泛，因此在福建山區(qū)造林面積較大，福建南平地區(qū)更是杉木的中心產(chǎn)區(qū)。閩楠（ Phoebe bournei（ Hemsl.）Yang）是中國特有的名貴建筑用材，國家二級保護植物，星散分布于中亞熱帶常綠闊葉林地帶，耐陰.忌強光。其木材芳香耐久、紋理美觀、耐腐且不易變形和開裂，是上等的家具、雕刻裝飾和造船的優(yōu)良用材;其次，由于其樹干通直，樹冠圓滿，樹形優(yōu)美，閩楠還是著名的庭園觀賞和城市綠化樹種。大量的研究和生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)杉木純林容易發(fā)生地力下降、病蟲害、火災(zāi)等問題。而通過與一些適合與杉木混交種植的闊葉樹種建立混交林，有利于改善土壤肥力、減少病蟲害及火災(zāi)的發(fā)生，而且對提高杉木生產(chǎn)力有一定的作用。以往對杉木闊葉樹混交林的研究.主要是杉木與木荷、火力楠、香樟、紅椎、閩粵栲等混交以及杉木閩楠不同比例混交效果的實驗，林木生長除了受營養(yǎng)物質(zhì)、遺傳特性及激素等內(nèi)在因素的影響外，還受土壤、坡位、地形等外界環(huán)境因素的影響，特別是不同坡位對林木的生長影響較大，而不同坡位對杉木閩楠混交林生長的影響報道較少，為此，以6年生杉木閩楠混交林為研究對象，分析不同坡位對杉木閩楠混交林生長的影響.從而為杉木閩楠混交林的合理經(jīng)營和管理提供理論依據(jù)。

2研究區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省南平市福建農(nóng)林大學(xué)西芹教學(xué)林場，地理坐標(biāo)東經(jīng)118°4'，北緯26°35'，為武夷山脈東延支脈及戴云山脈北伸支脈的低山丘陵，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候帶，雨量充沛，氣候溫暖，年平均溫度19.4℃，最高氣溫為41℃，最低氣溫為-5.8℃，年降水量1817mm，多集中于5、6月份，無霜期302 d。試驗地位于沙溪口工區(qū)，海拔115～305 m，坡向東北.全坡位，坡度18～25。，Ⅱ類立地，土壤為山地紅壤，平均土層厚度85cm，林下植被從下坡位到上坡位至山頂分別主要分布有觀音蓮座蕨（ Angiopteris fokiensis Hieron）、冬青（Ilex chinensis Sims）、枇杷葉紫珠（Callicarpa kochiana Maki no）、粗葉榕（Ficus hirta Vahl）、山蒼子（Litsea cubeba（IJour.）Pers.）、五節(jié)芒（Miscanthus floridulus（ Lab.）Warb. ex Schum. et Laut.）、芒萁骨（Dicranopteris linearis （Burm.）Underw.）等。試驗林為2011年營造的杉木閩楠混交林，混交比例為8（杉）：2（楠），初植密度為2505株/hm²。造林地前身為馬尾松闊葉樹混交林.由于受到馬尾松松材線蟲病危害，于2010年皆伐后煉山，營造杉闊混交林。造林后前兩年每年全鋤撫育兩次，第三年全面劈草撫育兩次.第五年春季進行一次劈草施肥撫育，施N：P：K比例為15：15：15的高濃度硫酸鉀復(fù)合肥，每株施100 g，第6年秋季進行修枝，修去樹冠高度1/4以下的枝條。

3研究方法

3.1 樣地選擇與調(diào)查

2016年11月，根據(jù)調(diào)查地杉木和閩楠人工混交林的林分結(jié)構(gòu)特點，在下坡位、中坡位及上坡位各設(shè)置3組20 m×20 m的樣地.共設(shè)置9塊。在每塊樣地內(nèi)進行每木檢尺.測量每株活立木的樹高和胸徑.并記錄林下植被種類及立地因子調(diào)查，包括海拔、坡度、坡向等立地因子。在設(shè)置的樣地內(nèi)，按照“十”字交叉法布設(shè)5個土壤剖面，記錄母巖、土壤類型、AB層厚度，分0～20cm、20～40 cm兩個土層各取400 g土壤帶回單位.在室內(nèi)采用“十分法”獲得各土層土壤樣品18份，每份200 g，送至實驗室用于土壤化學(xué)性質(zhì)測定。

3.2 生長量測算及數(shù)據(jù)分析

根據(jù)各樣地測量得到的各樹種胸徑.按照徑階進行相應(yīng)的規(guī)整，根據(jù)規(guī)整后的徑階及株數(shù)，采用平均胸高斷面積法

（D為平均胸徑，D為徑階，n為徑階立木株數(shù)，N為調(diào)查立木樣本總數(shù)），計算不同坡位杉木和閩楠的平均胸徑，并找出相應(yīng)平均木的平均樹高。由以上的數(shù)據(jù)，根據(jù)福建省杉木單株二元材積公式

V=0. 0000872 D^1.785388607H^0.9313923697，閩楠單株二元

材積公式

V=0.00005276D^1.882161H^1.009317蓄積量=平均單株立木材積×林分保留株數(shù)。對統(tǒng)計所得數(shù)據(jù)進行方差分析。

4 結(jié)果與分析

4.1 不同坡位土壤理化性質(zhì)分析

由表1可知，對于不同坡位不同土層深度的有機質(zhì)、N、P、K含量以及含水量方面，均存在一定程度的差異。對于土壤有機質(zhì)來說，上坡、中坡和下坡三個不同坡位同一土層的有機質(zhì)含量呈逐步增大趨勢，即坡位降低，而有機質(zhì)卻逐步升高，且差異顯著，而下坡位0～20cm和20～40 cm土層的的有機質(zhì)含量均為最高.分別達到27. 05 g/kg和9.85%。對于全N來說.三個不同坡位0～20 cm土層的全N含量均在1.1～1.4 g/kg之間，且均無顯著性差異;在20～40 cm土層處，以下坡的含量為最大，達到0. 62 g/kg，與中坡無顯著性差異，但與下坡存在顯著性差異。對于全P和速效鉀來說.三個不同坡位中兩個不同土層深度的全P、速效K含量，呈現(xiàn)上坡、中坡、下坡逐步增加趨勢.但各含量無顯著性差異。對于含水量來說，也呈現(xiàn)上坡、中坡、下坡逐步增加趨勢，且差異顯著。由此可見.但在不同坡位里有機質(zhì)、N、P、K含量以及含水量有著明顯的區(qū)別，其含量的多少表現(xiàn)為下坡位>中坡位>上坡位，并且養(yǎng)分和水量多集中在0～20 cm土層里，20～40 cm土層里的含量呈下降趨勢。

4.2 不同坡位杉木閩楠人工混交林生長量分析

不同坡位對6年生杉木閩楠混交林生長具有不同的影響（表2）。從杉木和閩楠的平均胸徑和平均樹高指標(biāo)來看.不同坡位對其生長量均體現(xiàn)為下坡位>中坡位>上坡位。杉木下坡位胸徑生長量分別比中坡位及上坡位提高3. 55%和6.21%.樹高生長量分別比中坡位及上坡位提高7. 36%和17. 37%;閩楠下坡位胸徑生長量分別比中坡位及上坡位提高8. 03%和16. 39%，樹高生長量分別比中坡位及上坡位提高13. 39%和24. 67%。方差分析結(jié)果表明，坡位對杉木及閩楠的樹高有顯著影響，不同坡位的杉木和閩楠樹高存在差異顯著，其中以下坡位的杉木和閩楠的平均樹高為最高，分別達到8. 31 m、6.52 m，與中坡位和下坡位均存在顯著性差異;其次為中坡位樹高.杉木和閩楠樹高分別比下坡位高0. 42 m、0.52 m，也存在顯著性差異。不同坡位對杉木及閩楠的胸徑生長量也有顯著影響，其中以下坡位的為最高，分別達到10. 78 cm、6.32 cm;其次為中坡位，最后為下坡位。

4.3不同坡位杉木和閩楠最大單株及最小單株生長量分析

不同坡位對6年生杉木閩楠混交林最大及最小單株生長量影響差異較大（表3）。從杉木和閩楠最大單株的胸徑、樹高及單株材積指標(biāo)來看.不同坡位對其生長量均表現(xiàn)為下坡位>中坡位>上坡位。杉木下坡位最大單株的胸徑、樹高及單株材積分別比中坡位提高4. 57%、2.52%和10. 91%，分別比上坡位提高10. 73%、9.23%和30. 25%;閩楠下坡位最大單株的胸徑、樹高及單株材積分別比中坡位提高6. 20%、13.63%和27. 6%，分別比上坡位提高12. 08%、24. 08%和54. 09%;杉木下坡位最小單株的胸徑、樹高及單株材積分別比中坡位提高24. 49%、32. 02%和90. 48%，分別比上坡位提高37. 78%、39. 36%和142. 42%;閩楠下坡位最小單株的胸徑、樹高及單株材積分別比中坡位提高48. 74%、5.48%和130. 77%，分別比上坡位提高60. 94%、18. 46%和200. 00%。

4.4不同坡位杉木和閩楠生長差異的影響因素分析

對不同坡位的杉木、閩楠的胸徑、樹高等生長指標(biāo)與土壤的有機質(zhì)含量、全N、全P、速效鉀、含水量等土壤理化性質(zhì)進行相關(guān)性分析（表4）。分析結(jié)果表明，上、中兩個坡度的杉木、閩楠的樹高生長指標(biāo)與土壤中有機質(zhì)以及含水量等呈顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.05），而下坡杉木、閩楠的樹高生長指標(biāo)與土壤中有機質(zhì)以及含水量等呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.01）。

5討論

5.1 不同坡位對杉木和閩楠生長的影響

森林生物量是森林生態(tài)系統(tǒng)中最基本的數(shù)據(jù)特征，是研究森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)，它反映了森林生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的固定、分配、積累和轉(zhuǎn)化規(guī)律，是評價林分生產(chǎn)力高低的重要指標(biāo)。林木的胸徑和樹高生長量是其生物量的最直觀表現(xiàn)。研究結(jié)果表明.從杉木和閩楠平均胸徑和平均樹高生長量來看，其規(guī)律表現(xiàn)為下坡位生長量優(yōu)于中坡位，上坡位最低。從杉木和閩楠最大、最小單株胸徑、樹高及單株材積生長量來看，其規(guī)律表現(xiàn)為下坡位生長量優(yōu)于中坡位，上坡位最低，這種表現(xiàn)更加明顯。

5.2 杉木和閩楠生長特征分析

從同一坡位杉木和閩楠平均胸徑和平均樹高生長量來看.其規(guī)律表現(xiàn)為杉木生長量明顯優(yōu)于閩楠生長量，這主要與杉木和閩楠樹種間生長差異有關(guān)。楊燁曾在研究8年生的杉木、木荷和閩楠混交林在不同坡位的生長情況一文中指出，混交林中下坡位的胸徑和樹高生長量均大于中坡和上坡，這與本文的研究結(jié)果是相一致的。試驗調(diào)查發(fā)現(xiàn)，杉木長勢較快，郁閉早，樹高生長明顯優(yōu)于閩楠，造成閩楠的生長受到壓迫，個別植株已表現(xiàn)出側(cè)枝枯死等長勢不良的現(xiàn)象。因此，在造林實踐中，應(yīng)當(dāng)考慮立地條件對杉木閩楠混交林的影響，合理地調(diào)整混交比例和造林密度，此外，合理地營造混交林，除考慮樹種間養(yǎng)分、生物物理等關(guān)系外，還應(yīng)考慮其生物化學(xué)關(guān)系。

6 結(jié)論

杉木閩楠人工混交林中不同坡位對兩個樹種的胸徑、樹高及單株材積均有顯著影響，下坡位種植的杉木和閩楠生長狀況最佳，中坡位次之，上坡位最差。胸徑、樹高兩個因子均值都隨著坡位的上升而下降。對不同坡位的杉木、閩楠的胸徑、樹高等生長指標(biāo)與土壤理化性質(zhì)呈顯著正相關(guān)關(guān)系。掌握坡位對樹種生長的影響，對營造優(yōu)質(zhì)的木材具有指導(dǎo)作用，從而實現(xiàn)人工混交林的速生、豐產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，更好地實現(xiàn)混交林的社會、生態(tài)和經(jīng)濟價值。對該試驗地杉木閩楠混交林的生長效果，作者將進行持續(xù)的動態(tài)監(jiān)測。