北京市大興區(qū)楊樹生長表現(xiàn)分析研究

賈素蘋，賈建學(xué)，張 猛，于凌霄，李文芳,王艷華

(北京市大興區(qū)林業(yè)工作站，北京 102600)

楊樹是所有楊屬(Populus)樹木的統(tǒng)稱[1]，是我國重要的造林樹種[2]，具有易繁殖、易栽植、生長快、成林早、輪伐期短、木材用途廣泛、經(jīng)濟(jì)效益高和防護(hù)功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[3]，是中緯度地區(qū)栽培面積最大的速生用材樹種之一。目前,我國楊樹栽培面積居世界首位[3]，分布面積約占國土面積的2/3[4]，在三北防護(hù)林工程體系中，建成了以楊樹為主體，帶、片、網(wǎng)相結(jié)合的防護(hù)林體系，楊樹占闊葉樹的比例在90%以上，闊葉樹占總體比例約為70%，在保障三北地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、抵御各種自然災(zāi)害方面發(fā)揮著重要作用。

經(jīng)過多年的研究，楊樹品種不斷推陳出新，良種更新?lián)Q代近幾十年已達(dá)500余種，通過雜交產(chǎn)生的新品種有130余種，廣為應(yīng)用的有20余種。楊樹木材可以制作各種各樣的初級和次級林產(chǎn)品，產(chǎn)品包括紙漿、鋸材、單板、膠合板、復(fù)合板等[1]，其中一個重要用途就是造紙，隨紙漿需求量顯著增加和華夫板、OSB和LSL等的出現(xiàn)，楊樹的消耗大量增加，楊樹木材應(yīng)用前景廣闊。

1 研究區(qū)概況

大興區(qū)位于北京市南部，西南隔永定河與房山、固安縣交界，東北與通州、豐臺交界，地理坐標(biāo)為東經(jīng)116°14′～116°43′，北緯39°26′～39°50′，總面積 1 036 km2，地勢西北高東南低，海拔15～45 m。氣候?qū)倥瘻貛Т箨懠撅L(fēng)氣候，年均溫11.5℃，絕對最低溫-27.4℃(1966年2月22日)，絕對最高溫42℃(1999年7月24日)，年均溫≥0℃，積溫 4 831.2℃，年均降水量568.9 mm，主要集中在6—8月。年均無霜期209 d，年均日照總時數(shù)為 2 772 h，太陽輻射量為135 kCal/a，冬季盛行偏北風(fēng)，年均風(fēng)速2.6 m/s。

大興區(qū)的土壤特點(diǎn)是土壤結(jié)構(gòu)差，有機(jī)質(zhì)含量低，保水、保肥性能差，且不利于微生物活動，氮、磷、鉀等速效成分含量低，全區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)平均含量只有0.94%，沙地有機(jī)質(zhì)含量只有0.6%。

大興區(qū)“十三五”園林綠化資源調(diào)查結(jié)果顯示：大興區(qū)喬木林樹種中，落葉喬木的面積占有絕對優(yōu)勢，占總量的91.8%，楊樹面積占43.04%。楊樹依然是大興區(qū)存量最大的喬木樹種。

2 研究方法

對大興區(qū)內(nèi)的加楊(PopuluscanadensisM.)、毛白楊(PopulustomentosaCarr)、中林46楊(Populuseur.zhonglin46)、沙蘭楊(PopulusP.XcanadensisMoenchcv.‘Sacrou79’)、I-214楊(Populus×canadensisMoenchcv.I-214)、小葉楊(PopulussimoniiCarr)、北京楊(PopulusspekinsisHsu)、小美旱楊(populusxiaozhuanicaW.Y.HsuetLiangcv.Popularis)等8個品種，通過森林資源連續(xù)清查(簡稱“一類”清查)資料獲得各品種2次調(diào)查期間生長量數(shù)據(jù)，通過試驗(yàn)林調(diào)查取得各樹種、品種同期生長數(shù)據(jù)，采用spss軟件對生長狀況進(jìn)行差異分析，以確定各樹種、品種在大興區(qū)的生長表現(xiàn)，篩選出適生、速生優(yōu)良品種，為今后大興區(qū)楊樹的種植提供參考。

3 結(jié)果與分析

3.1 “一類”清查研究結(jié)果

本文所用“一類”清查上期數(shù)據(jù)調(diào)查時間為2011年5—10月(下文簡稱“上期”)，本期調(diào)查時間為2016年5—10月(下文簡稱“本期”)，數(shù)據(jù)結(jié)果取自相同的調(diào)查地點(diǎn)，生長量是指5 a(2次調(diào)查期間)的生長量(下文簡稱“生長量”)。

3.1.1混交片林生長差異調(diào)查分析

1)魏善莊鎮(zhèn)禮花廠混交林生長表現(xiàn)對比

禮花廠片林位于魏善莊鎮(zhèn)原禮花廠西北側(cè)，面積2 hm2，樣地位于片林中部，為小美旱楊與沙蘭楊的混交林，株行距3 m×5 m，樹種隨機(jī)分布。

對比2次調(diào)查結(jié)果(表1、圖1)，沙蘭楊的平均胸徑是小美旱楊的2.2倍，且5年間沙蘭楊的胸徑平均生長量為小美旱楊的2.2倍，表現(xiàn)出明顯的生長優(yōu)勢。對2個品種的平均胸徑和平均胸徑生長量進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(t檢驗(yàn))，所得結(jié)果進(jìn)一步證明了前面的分析。

表1 魏善莊鎮(zhèn)禮花廠混交林胸徑生長狀況

差異顯著性檢驗(yàn)結(jié)果表明:小美旱楊與沙蘭楊之間的上期、本期平均胸徑和生長量均存在極顯著差異(表2)。

表2 平均胸徑差異顯著性檢驗(yàn)

2)龐各莊鎮(zhèn)北頓垡楊樹混交林林網(wǎng)生長差異性分析

北頓垡林網(wǎng)位于龐各莊鎮(zhèn)北頓垡村西，田間路西側(cè)，株行距3 m×2 m，沙蘭楊、毛白楊、小美旱楊3個樹種隨機(jī)排列(表3)。

表3 北頓垡林網(wǎng)林木生長狀況

由表3可知，沙蘭楊與毛白楊的平均胸徑生長量均是小美旱楊的2.6倍，本期平均胸徑分別比小美旱楊大14.9 cm和8.2 cm，顯示出明顯的生長優(yōu)勢(圖2)。方差分析和多重比較結(jié)果進(jìn)一步證明了前面的分析。

圖2 林網(wǎng)胸徑均值對比

方差分析結(jié)果表明：3個品種之間的上期、本期平均胸徑及其生長量均存在極顯著差異(表4)。

表4 北頓垡林網(wǎng)方差分析

通過多重比較可知：上期和本期3個品種之間平均胸徑均存在極顯著差異，沙蘭楊顯著高于毛白楊和小美旱楊，毛白楊顯著高于小美旱楊；沙蘭楊和毛白楊的平均胸徑生長量顯著高于小美旱楊，毛白楊與沙蘭楊之間差異不顯著(表5)。

3.1.2純林生長差異調(diào)查結(jié)果

在純林樣地中，隨機(jī)抽取小美旱楊、小葉楊、毛白楊和中林46楊片林各3個樣地，計(jì)算兩期胸徑差，進(jìn)行生長量對比(表6)。

由表6可知，中林46楊和毛白楊的平均胸徑生長量分別是小美旱楊和小葉楊的4.4～8.4倍，小美旱楊和小葉楊生長緩慢，毛白楊和中林46楊顯示出明顯的生長優(yōu)勢(圖3)。對表6的胸徑平均生長量進(jìn)行方差分析，所得結(jié)果進(jìn)一步證明了前面的分析。

表5 北頓垡林網(wǎng)胸徑生長量多重比較

方差分析結(jié)果表明：4個品種之間的平均胸徑生長量存在極顯著差異，需進(jìn)一步進(jìn)行多重比較(表7)。

通過多重比較可知：中林46楊“十二五”生長量顯著高于其它3個品種，毛白楊顯著高于小美旱楊和小葉楊，小美旱楊和小葉楊之間差異不顯著。中林46楊與毛白楊的生長差異雖然也達(dá)到了顯著水平，但差值僅為4.033 cm，而中林46楊、毛白楊與小美旱楊、小葉楊之間差值為9.267～14.067 cm，說明中林46楊和毛白楊均生長旺盛(表8)。

表6 純林“十二五”胸徑平均生長量匯總

圖3 純林胸徑生長量均值對比

表7 純林“十二五”胸徑平均生長量方差分析

綜上所述，“一類”清查研究結(jié)果顯示：中林46楊、毛白楊、沙蘭楊2次調(diào)查期間胸徑平均生長量為6.3～16 cm，生長旺盛，適合在大興區(qū)生長；小葉楊和小美旱楊生長量只有1.9～2.7 cm，生長緩慢，應(yīng)予更新。

3.2 項(xiàng)目試驗(yàn)林研究結(jié)果

2016年2月對試驗(yàn)林進(jìn)行調(diào)查，用圍尺、測高器逐株測量胸徑、樹高，用分品種的平原楊樹二元材積表逐株計(jì)算材積。

表8 純林“十二五”胸徑平均生長量多重比較

3.2.1龐各莊鎮(zhèn)幸福村試驗(yàn)林

幸福村試驗(yàn)林株行距為4 m×6 m，采用大興區(qū)自產(chǎn)的三根兩干苗，面積為0.67 hm2，樹齡為18 a，采用沙蘭楊、北京楊、加楊和小美旱楊4個品種進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，各品種5株為一組，共6組重復(fù)，外圍栽植小美旱楊片林做保護(hù)和減少林緣效應(yīng)。

經(jīng)調(diào)查：沙蘭楊各項(xiàng)生長指標(biāo)均明顯高于加楊、小美旱楊和北京楊，對試驗(yàn)林涉及的4個品種的平均高、平均胸徑、平均單株材積進(jìn)行方差分析，所得結(jié)果進(jìn)一步證明了前面的分析(表9、圖4)。

方差分析表明：4個品種之間的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積均存在極顯著差異，需進(jìn)一步進(jìn)行多重比較(表10)。

通過多重比較可知：沙蘭楊的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積極顯著大于其它3個品種；加楊的平均胸徑極顯著大于北京楊和小美旱楊，平均單株材積顯著大于北京楊，加楊與北京楊、小美旱楊平均樹高差異不顯著，與小美旱楊平均單株材積差異不顯著(表11)。

3.2.2龐各莊鎮(zhèn)四各莊村試驗(yàn)林

四各莊試驗(yàn)林株行距3 m×5 m，苗木采用本區(qū)自產(chǎn)的兩根兩干苗，面積為2 hm2，樹齡為6 a，采用中林46楊、沙蘭楊、I-214楊3個品種進(jìn)行行間混交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，各品種3行為一組，共7組重復(fù)，外圍栽植中林46楊片林做保護(hù)和減少林緣效應(yīng)。

表9 幸福村試驗(yàn)地林木生長狀況調(diào)查

圖4 幸福試驗(yàn)林生長因子均值對比

表10 幸福村試驗(yàn)地林木方差分析

經(jīng)調(diào)查：中林46楊各項(xiàng)生長指標(biāo)均明顯高于沙蘭楊和I-214楊，對3個品種的平均高、平均胸徑、平均單株材積進(jìn)行方差分析，所得結(jié)果進(jìn)一步證明了前面的分析(表12、圖5)。

方差分析結(jié)果表明：3個品種之間的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積存在極顯著差異，需進(jìn)一步進(jìn)行多重比較(表13)。

通過多重比較可知：中林46楊的3個生長指標(biāo)顯著大于沙蘭楊和I-214楊，沙蘭楊和I-214楊之間差異不顯著(表14)。

表11 幸福村試驗(yàn)地林木多重比較

表12 四各莊村試驗(yàn)地林木生長狀況分組匯總

圖5 四各莊村試驗(yàn)林生長因子均值對比

表13 四各莊村試驗(yàn)地林木生長狀況方差分析

3.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

根據(jù)目前市場木材價格(加楊、小美旱楊、北京楊銷售價格為400元/m3，沙蘭楊、I-214楊、中林46楊銷售價格為700元/m3)，幸福試驗(yàn)林18 a生沙蘭楊平均單株材積為 0.866 1 m3，價值600元，加楊、小美旱楊、北京楊的平均單株材積為 0.250 1 m3，0.184 5 m3，0.118 2 m3，價值分別為100元、74元、48元，前者為后者的6～12.5倍。四各莊試驗(yàn)林6 a生的中林46楊平均單株材積為 0.127 9 m3，價植為90元，沙蘭楊、I-214楊平均單株材積為 0.067 9 m3，0.069 0 m3，價值為48元，前者是后者的1.8～1.9倍。

表14 四各莊試驗(yàn)地林木平均胸徑多重比較

4 結(jié)論與建議

“一類”清查結(jié)果表明：小葉楊、小美旱楊在5 a間的胸徑生長量只有1.9～2.7 cm，生長緩慢；中林46楊、毛白楊、沙蘭楊5年間的胸徑平均生長量為6.3～16 cm，生長旺盛，是適宜大興區(qū)栽培的楊樹品種。

試驗(yàn)林調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果表明：18年生沙蘭楊平均單株材積是加楊、小美旱楊、北京楊的3.5～7.3倍，6 a生的中林46楊平均單株材積是沙蘭楊、I-214楊的1.8～1.9倍。

綜上所述，在大興區(qū)中林46楊生長表現(xiàn)優(yōu)，建議推廣應(yīng)用；沙蘭楊、I-214楊生長表現(xiàn)較好，可適度推廣應(yīng)用；毛白楊生長穩(wěn)定，也可推廣應(yīng)用；加楊、小美旱楊、北京楊、小葉楊生長表現(xiàn)差，在本地區(qū)不適生，應(yīng)予以更新，今后在本地區(qū)不再應(yīng)用。

我國的楊樹栽培面積居世界首位，但低產(chǎn)林占多數(shù)，還有生產(chǎn)潛力可挖。建議今后要不斷引進(jìn)新品種，提高豐產(chǎn)栽培技術(shù)水平，進(jìn)行試驗(yàn)示范，成功后加以推廣，讓楊樹發(fā)揮更大的生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)效益。