林分結(jié)構(gòu)及生境條件對(duì)華木蓮人工林的影響

余志剛，王 勇

（1江西省宜春市林木種苗和林場(chǎng)管理站 336000；2江西省宜春市林業(yè)科學(xué)研究所）

華木蓮Sinomanglietia glauca Z.X.Yu et Q.Y.Zheng又名落葉木蓮，又名落葉木蓮，屬木蘭科華木蓮屬，是1994年俞志雄、鄭慶衍等專(zhuān)家正式發(fā)表的我國(guó)特有的單種屬植物。華木蓮為落葉喬木，高可達(dá)30m，胸徑可達(dá)61cm。其樹(shù)干通直圓滿(mǎn)，枝條開(kāi)展，樹(shù)冠寬卵形，樹(shù)姿優(yōu)美?；ㄆ?～5月，單生枝頂?shù)幕辄S色，這在木蘭科植物中較為少見(jiàn)，花香美麗，具有較高的觀賞價(jià)值。經(jīng)樹(shù)干解析分析發(fā)現(xiàn)，該樹(shù)種具有早期速生的特點(diǎn)，15年平均年高生長(zhǎng)為0.82m、年胸徑生長(zhǎng)為1.27cm，宜選作以利用干材為主的工業(yè)原料林進(jìn)行培育。華木蓮為落葉喬木，而其他木蓮為常綠，這決定了華木蓮在木蘭科分類(lèi)系統(tǒng)研究上價(jià)值。為此，華木蓮作為我國(guó)特有的、古老的單種屬木蘭科植物，不僅具有極為重要的研究?jī)r(jià)值，同時(shí)具有極大的開(kāi)發(fā)價(jià)值。

目前，俞志雄等人在在形態(tài)學(xué)、發(fā)育學(xué)、細(xì)胞學(xué)等方面對(duì)華木蓮進(jìn)行了一些研究，進(jìn)一步明確了華木蓮作為瀕危植物識(shí)別特征及科研價(jià)值。李小梅等人對(duì)華木蓮的遺傳進(jìn)化及無(wú)性繁殖方面進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究[1-6]，為更好地保護(hù)和開(kāi)發(fā)這一珍貴的植物資源奠定了基礎(chǔ)。但在引種馴化栽培過(guò)程，華木蓮表現(xiàn)出大量死亡、適應(yīng)性差等現(xiàn)象，而作為保護(hù)及利用瀕危植物最有效的措施就是廣泛批量地進(jìn)行異地人工種植，擴(kuò)大其種群分布范圍，提高瀕危物種的適應(yīng)性。

近些年來(lái)，有關(guān)造林人員基于速生樹(shù)種生長(zhǎng)特點(diǎn)及華木蓮幼齡期偏陰的生物學(xué)特性，興起對(duì)生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)的華木蓮在杉木等速生樹(shù)種樹(shù)冠等弱光環(huán)境下造林，以期達(dá)到“以短養(yǎng)長(zhǎng)”的目的[7]，但目前對(duì)華木蓮所適應(yīng)的立地條件及其對(duì)應(yīng)的造林模式及弱光環(huán)境下的人工林生產(chǎn)情況尚不了解。針對(duì)以上情況，筆者開(kāi)展不同坡向、坡位、不同土壤類(lèi)型、不同林分結(jié)構(gòu)（純林、混交林）的華木蓮造林試驗(yàn)研究，探討立地微環(huán)境、混交造林模式對(duì)華木蓮生長(zhǎng)情況的影響，以期為華木蓮的高效培育及經(jīng)營(yíng)管理提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

混交林試驗(yàn)區(qū)位于宜春市奉新縣采育林場(chǎng)及甘坊林場(chǎng)，二者相距不遠(yuǎn)，氣候、土壤、植被環(huán)境試驗(yàn)區(qū)為中亞熱帶潮濕天氣，年均勻氣溫為17.3℃，年均勻降雨量為1 612mm，年相對(duì)濕度均勻?yàn)?9%，無(wú)霜期年均勻?yàn)?60d左右，年日照時(shí)數(shù)達(dá)1803h。土壤為花崗巖發(fā)育的黃紅壤或泥質(zhì)巖類(lèi)風(fēng)化物發(fā)育的砂質(zhì)壤土[8]，其土化分析結(jié)果見(jiàn)表1。前茬為杉木人工林。

表1 兩類(lèi)土壤土化分析結(jié)果

1.2 栽培措施

整地采用沿等高線作水平帶，由低處高筑成反坡，帶寬2m，必要地段用草塊或雜灌外側(cè)作檔墊土，帶面靠?jī)?nèi)側(cè)開(kāi)挖40cm×40cm×30cm洞穴，穴內(nèi)下足基肥（復(fù)合肥和菜枯餅），并與表土拌勻，填于穴內(nèi)，每穴下基肥復(fù)合肥0.5kg、菜枯餅肥0.5kg。苗木為宜春市林科所培育的實(shí)生苗，于2000年春季種植。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)因子及處理

試驗(yàn)采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)不同造林密度、林分結(jié)構(gòu)、坡位、土壤類(lèi)型等造林措施及立地條件共4個(gè)因素，具體見(jiàn)表2。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。其中林分結(jié)構(gòu)主要是考慮華木蓮與鄉(xiāng)土闊葉樹(shù)種和針葉樹(shù)種作為混交林，闊葉樹(shù)種以木荷為代表，針葉樹(shù)以杉木為代表。

每年對(duì)華木蓮及其混交樹(shù)種的生長(zhǎng)量、保存率、病蟲(chóng)害、生殖生長(zhǎng)等情況進(jìn)行調(diào)查。生長(zhǎng)量主要是調(diào)查樹(shù)高、胸徑及冠幅，保存率等，采取在每一個(gè)樣區(qū)隨機(jī)抽取3行，計(jì)算其活立木的比例，病蟲(chóng)害主要是目測(cè)，生殖生長(zhǎng)主要調(diào)查華木蓮的結(jié)果情況。

1.4 計(jì)算方法

材積計(jì)算公式主要是根據(jù)洪信譜1994.3編制的測(cè)樹(shù)常用數(shù)表的計(jì)算公式，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處印杉木：V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304。

對(duì)華木蓮、木荷等闊葉樹(shù)種應(yīng)用北亞熱帶闊葉樹(shù)材積計(jì)算公式：

式中，V：材積，m3；D：胸徑，cm；H：樹(shù)高，m。

對(duì)所有數(shù)據(jù)采用SPSS13.0進(jìn)行分析計(jì)算。

2 結(jié)果及分析

2.1 林分結(jié)構(gòu)對(duì)華木蓮的生長(zhǎng)影響

對(duì)所有混交林及純林中的華木蓮、杉木、木荷、櫸木的樹(shù)高、胸徑分別進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同林分結(jié)構(gòu)各樹(shù)種樹(shù)高生長(zhǎng)的方差分析結(jié)果

表4 混交與純林模式中的華木蓮立木材積的方差分析結(jié)果

表3、表4結(jié)果表明，不同林分結(jié)構(gòu)下各樹(shù)種生長(zhǎng)量差異極顯著，因此進(jìn)一步做了多重比較。結(jié)果表明，純林生長(zhǎng)時(shí)，華木蓮的胸徑生長(zhǎng)與杉木的胸徑生長(zhǎng)差異不顯著，兩者10年生時(shí)，胸徑分別為11.8cm、11.2cm；樹(shù)高生長(zhǎng)差異顯著，兩者10年生時(shí)，樹(shù)高分別為12.6m、11.3m；華木蓮與楓香的生長(zhǎng)量無(wú)論是胸徑、樹(shù)高都差異顯著。因此進(jìn)一步說(shuō)明了華木蓮的速生性有做商品林的潛力。

混交模式下，華木蓮生長(zhǎng)量無(wú)論是在樹(shù)高還是胸徑生長(zhǎng)量方面都與純林差異顯著。方差分析表明，華木蓮在純林模式下，其胸徑、樹(shù)高、材積生長(zhǎng)量均比混交模式下更大，而且差異極顯著。除了與櫸木混交時(shí)，其胸徑生長(zhǎng)量比純林時(shí)更大，而且差異顯著，但與櫸木的混交只有一個(gè)小區(qū)，暫時(shí)不能說(shuō)明華木蓮更適合于櫸木混交。所有結(jié)果表明華木蓮更適合于純林生長(zhǎng)，只是四周需要設(shè)置其他樹(shù)種的保護(hù)行。

2.2 不同坡位對(duì)華木蓮生長(zhǎng)量的影響

考慮到華木蓮異地保存一直不成功，本試驗(yàn)安排了不同坡位的對(duì)比試驗(yàn)。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后，調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表5。

以上結(jié)果表明，種植在山窩的華木蓮平均胸徑、樹(shù)高生長(zhǎng)量均比種植在中上坡的更大，分別高出2.53cm、1.202m，差異極顯著，原因可能是山窩的坡?tīng)I(yíng)養(yǎng)基質(zhì)更加豐富。

表5 不同坡位下華木蓮胸徑、樹(shù)高生長(zhǎng)量調(diào)查結(jié)果

表6 不同坡位下華木蓮胸徑生長(zhǎng)量方差分析結(jié)果

表7 不同坡位下華木蓮樹(shù)高生長(zhǎng)量方差分析結(jié)果

2.3 不同土壤類(lèi)型對(duì)華木蓮生長(zhǎng)量的影響

為了探索華木蓮對(duì)不同土壤類(lèi)型的適應(yīng)性，對(duì)在不同土壤類(lèi)型條件下的華木蓮進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 不同土壤類(lèi)型下華木蓮胸徑、樹(shù)高生長(zhǎng)量調(diào)查結(jié)果

表9 不同土壤類(lèi)型下華木蓮胸徑、樹(shù)高生長(zhǎng)量方差分析結(jié)果

結(jié)果表明，不同土壤類(lèi)型條件下，華木蓮胸徑生長(zhǎng)差異顯著，在沙壤土上生長(zhǎng)更好，10年生胸徑生長(zhǎng)量達(dá)到12.4cm，遠(yuǎn)大于磚紅壤條件下的9.9cm；樹(shù)高生長(zhǎng)差異不顯著。

綜上所述，華木蓮最佳生長(zhǎng)條件是在山窩下的沙壤土立地條件下。

3 結(jié)論與展望

本研究對(duì)影響華木蓮人工林生長(zhǎng)的主要立地條件進(jìn)行了系統(tǒng)的研究與分析，得出結(jié)論如下：

（1）華木蓮純林速生性可以與杉木相媲美，加上華木蓮樹(shù)干通直，因此華木蓮有作為其適生區(qū)域的闊葉用材樹(shù)種的潛力。

（2）混交模式下，只有與櫸木混生的華木蓮其胸徑生長(zhǎng)量高于純林狀態(tài)下的華木蓮胸徑，且差異極顯著；但其樹(shù)高生長(zhǎng)卻小于純林狀態(tài)下的華木蓮樹(shù)高。華木蓮與其他樹(shù)種的混生，其樹(shù)高、胸徑等生長(zhǎng)量均顯著小于純林狀態(tài)下的華木蓮生長(zhǎng)量。因此，根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果華木蓮更適合于純林狀態(tài)生長(zhǎng)，只是其周?chē)枰O(shè)置其他樹(shù)種的保護(hù)行。

（3）不同坡位條件下，位于山窩的華木蓮其胸徑、樹(shù)高等生長(zhǎng)量、生殖生長(zhǎng)等均顯著優(yōu)于其他坡位的華木蓮的相應(yīng)生長(zhǎng)量。因此，根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果，華木蓮更適合于山窩生長(zhǎng)。

（4）在不同土壤類(lèi)型條件下，沙壤土上的華木蓮其胸徑生長(zhǎng)量明顯高于磚紅壤上種植的華木蓮，差異極顯著；但高生長(zhǎng)差異不顯著。根據(jù)高生長(zhǎng)基本反映立地等級(jí)，加上2種土壤上種植密度不一樣，而種植密度對(duì)胸徑生長(zhǎng)有著決定性的影響，因此推測(cè)華木蓮在兩種土壤類(lèi)型上均適合生長(zhǎng)。

以上結(jié)果，僅為本次試驗(yàn)分析結(jié)果，有待進(jìn)一步的造林試驗(yàn)進(jìn)行證實(shí)。