品種、密度及造林模式對(duì)南方低山丘陵區(qū)泡桐幼林生長的影響

李玲 龐宏東 唐萬鵬 崔鴻俠 楊代貴 張榮洋 朱波濤 沙軾

摘?要：?為了篩選出最適宜南方低山丘陵區(qū)種植的泡桐品種及最佳造林技術(shù)，在湖北省京山市虎爪山林場采用品種、密度、造林模式等三因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究不同品種、密度、造林模式及其互作效應(yīng)對(duì)泡桐幼林生長的影響。結(jié)果表明：不同造林密度、造林模式、品種及其互作效應(yīng)對(duì)泡桐胸徑、樹高、單株材積生長均有顯著影響，其中品種對(duì)泡桐生長量影響最大，均存在極顯著差異;在較小的造林密度下，隨造林密度增大，泡桐平均胸徑、樹高、單株材積及蓄積量均有所增加;寬行窄株（B2）造林模式下，泡桐平均胸徑、樹高、單株材積最大;中桐1號(hào)（C1）在所有品種中表現(xiàn)最為優(yōu)良。因此，綜合考慮各項(xiàng)因素，在南方低山丘陵區(qū)推廣種植泡桐優(yōu)先選擇的品種為中桐1號(hào)，宜采用330株·hm-2造林密度及寬行窄株造林模式，最佳處理組合為A2B2C1。

關(guān)鍵詞：?泡桐;品種;造林密度;造林模式;生長量

中圖分類號(hào)：S722.1???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???文章編號(hào)：1004-3020（2020）05-0001-05

Abstract：?To screen the superior varieties of Paulownia and the best afforestation technology for planting in the hilly area of southern China.The effects of different varieties，densities，afforestation models and their interaction effects on the growth of young Paulownia were studied in the Huzhao Mountain Forest Farm of Jingshan City，Hubei Province by using three factors.Results showed that different afforestation densities，afforestation models，varieties and their interaction effects had significant differences on DBH，tree height and individual volume growth of Paulownia，among which varieties had the largest effect on the growth of Paulownia with extremely significant differences（P<0.01）.The mean DBH，tree height，individual volume and volume of Paulownia increased with the increase of afforestation density.Under the afforestation mode of B2，the average DBH，tree height and individual volume of Paulownia were the largest.The variety of C1 showed the best performance among all varieties.Taking all factors into consideration，the C1 is the preferred variety for promotion and planting in the hilly area of southern China，and the afforestation density of 330 trees/hm2 and the afforestation mode of B2 should be adopted，and the best combination of treatment is A2B2C1.

Key words：?Paulownia;variety;planting density;Afforestation models;growth

泡桐Paulownia是中國特有的重要的優(yōu)質(zhì)速生用材樹種之一，在國內(nèi)25個(gè)省市自治區(qū)有自然分布和人工栽培[1]。因其具有分布廣泛、種質(zhì)資源豐富、優(yōu)質(zhì)、速生、繁殖容易、適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛并適于農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營等優(yōu)良特性，而一直受到國際社會(huì)的重視[2]。湖北等南方低山丘陵區(qū)土地資源豐富、氣候優(yōu)越，是未來泡桐種植業(yè)的重點(diǎn)推廣區(qū)域。況且，湖北為泡桐原產(chǎn)地之一，野生泡桐資源豐富，鄂西地區(qū)是泡桐屬的多度中心、多樣化中心和次生起源中心[3]。湖北省作為泡桐最佳適生分布區(qū)，栽培歷史悠久，但栽培面積較小，至2009年湖北省泡桐人工林栽培面積累計(jì)近1.33萬hm2，咸寧、荊門、黃岡、黃石、荊州等地區(qū)為主要栽培區(qū)，其中咸寧地區(qū)種植面積最大，占全省種植面積的58%以上[4]。

然而，傳統(tǒng)上泡桐育種及高效栽培技術(shù)的研究主要集中在北方，南方在泡桐良種選育和栽培技術(shù)方面的研究幾乎是空白，且南方在發(fā)展泡桐種植業(yè)過程中多存在盲目引種、品系混亂、造林密度偏大、經(jīng)營管理不善等問題，造成大部分泡桐人工林生長不良，產(chǎn)量低，效益差，嚴(yán)重阻礙了泡桐產(chǎn)業(yè)在南方的發(fā)展[5]。但近年來，針對(duì)泡桐在南方低山丘陵區(qū)的品種選育、經(jīng)營措施的研究也正在逐漸增多。張順平等人[6-7]在湖北崇陽縣研究了坡向、坡位對(duì)泡桐幼齡林和土壤養(yǎng)分空間分布的影響。馮延芝[8]、趙陽[1]等人在湖北赤壁市進(jìn)行了泡桐無性系主要性狀的綜合選擇研究。周忠誠等人[9]在湖北京山縣進(jìn)行了泡桐優(yōu)良無性系品種的篩選研究。吳建平等人[10]在湖南研究了在不同經(jīng)營措施條件下泡桐幼林抗冰災(zāi)能力。涂佳等人[11]在湖南湘陰縣研究了長期施肥對(duì)泡桐林蓄積量的影響。毛碧輝等人[12]在廣西南寧進(jìn)行了不同造林密度對(duì)泡桐幼林生長影響的研究。對(duì)泡桐的研究正在逐漸面向南方低山丘陵區(qū)開展。

根據(jù)前人的研究結(jié)果可知品種、立地條件、經(jīng)營措施等因素對(duì)泡桐的生長都會(huì)起到較大的影響，但是關(guān)于不同造林密度、造林模式以及品種等綜合因素對(duì)泡桐生長影響的研究卻鮮有報(bào)道。因此探索如何合理選擇品種、造林技術(shù)來提高泡桐在南方低山丘陵區(qū)的產(chǎn)量和收益是目前一項(xiàng)重要的課題。本研究采用品種、密度、造林模式三因素區(qū)組試驗(yàn)，對(duì)泡桐幼齡林胸徑、樹高等生長因子進(jìn)行測量，研究不同品種、密度及造林模式對(duì)泡桐生長的影響，以期為南方低山丘陵區(qū)泡桐大徑材林培育技術(shù)提供理論依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于湖北省京山市虎爪山林場石板山，東經(jīng)112°55′35″，北緯31°01′07″;海拔350～400 m，坡度18～20°，東北坡，為典型的低山丘陵區(qū)。土壤為黃壤，結(jié)構(gòu)疏松，呈弱酸性，土層厚度大于60 cm，石礫含量約25%。該區(qū)處于鄂中丘陵至江漢平原的過渡地帶，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，春暖夏熱，秋涼冬寒;光照充足，熱量豐富;雨量充沛，但分布不勻，常有旱澇發(fā)生;氣候年差較大。年平均氣溫16.3 ℃，極端最高氣溫40.3 ℃，極端最低氣溫-6.2 ℃。日照總時(shí)數(shù)1 970.5 h，年平均降水量1 179 mm，年降水日數(shù)104～130 d。原為杉木林地，2016年春季采伐，秋季開辟成苗圃地。

1.2?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為中桐1號(hào)，中桐5號(hào)，01-23及對(duì)照9501等4個(gè)泡桐無性系品種，均為1 a生根繁苗，由國家林業(yè)局泡桐研究開發(fā)中心提供。

1.3?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

造林密度設(shè)286、330、400株·hm-2等3個(gè)水平，分別用A1、A2、A3表示，造林模式設(shè)普通造林模式、寬行窄株造林模式、寬窄行造林模式等3個(gè)水平，分別用B1、B2、B3表示，中桐1號(hào)，中桐5號(hào)，01-23及對(duì)照9501等4個(gè)參試泡桐品種分別用C1、C2、C3、C4表示。不同造林密度和不同造林模式具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案見表1。普通造林模式和寬行窄株造林模式每個(gè)參試品種定植苗木6株，寬窄行造林模式每個(gè)參試品種定植苗木12株，定植配置采用隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3次重復(fù);由于對(duì)照9501苗木數(shù)量不夠，A1、B1、C4處理組合缺失。

2018年1月挖穴整地，每穴施2 kg腐熟雞糞作為基肥。3月下旬用截干后的根樁造林，4月下旬抹芽，只留1株，常規(guī)管理，不追肥，不澆水。2019年1月下旬對(duì)所有試驗(yàn)苗木胸徑及樹高進(jìn)行測量。

1.4?數(shù)據(jù)處理

測量結(jié)果用Excel進(jìn)行處理，用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。泡桐單株立木材積采用下列公式計(jì)算[12]：

V=0.00005276D1.882161H1.009317

2?結(jié)果與分析

2.1?不同造林密度對(duì)泡桐生長量的影響

由表2和表5可知，不同造林密度間泡桐生長量存在顯著差異，其中胸徑和單株材積生長量存在極顯著差異（p<0.01），樹高生長量存在顯著差異（p<0.05）。平均胸徑、平均樹高和平均單株材積均隨造林密度增加而增大，A3、A2與A1間存在極顯著差異，A2、A3之間無顯著差異。A3造林密度下與A1相比，平均胸徑增加8.66%，單株材積增加26.41%，蓄積增加76.80%;A2造林密度下與A1相比，平均胸徑增加8.45%，單株材積增加23.23%，蓄積增加42.19%。林分蓄積同樣隨造林密度增加而增加，但只有A1與A3之間存在顯著差異，其他造林密度間蓄積無顯著差異。

2.2?不同造林模式對(duì)泡桐生長量的影響

由表3和表5可知，不同造林模式間泡桐生長量存在顯著差異，其中胸徑和單株材積生長量存在極顯著差異，樹高生長量存在顯著差異。B2、B3造林模式下泡桐平均胸徑和平均單株材積均極顯著大于B1造林模式，平均樹高只有B2顯著高于B1。B2造林模式下，泡桐胸徑、樹高、單株材積最大，與B1相比平均胸徑增加8.23%，單株材積增加22.09%，B3模式與B1相比平均胸徑增加6.79%，單株材積增加17.80%。

2.3?不同泡桐品種生長量差異分析

由表4和表5可知，不同泡桐品種間平均胸徑、平均樹高和平均單株材積均存在極顯著差異。其中中桐1號(hào)（C1）的平均胸徑、平均單株材積與其他3個(gè)品種相比均存在極顯著差異，C3與C2、C4相比也存在極顯著差異，C2、C4之間無顯著差異。平均樹高C1、C3與C2、C4之間存在極顯著差異，C2、C4之間也存在極顯著差異。綜合來看，C1品種生長情況最為優(yōu)良，平均胸徑與單株材積值均最大，與對(duì)照C4相比，平均胸徑增加21.63%，單株材積增加51.50%;其次為C3品種，與對(duì)照相比，平均胸徑增加13.70%，單株材積增加33.66%。

2.4?各因素互作效應(yīng)分析

從表5中可以看出，造林密度、造林模式和品種之間存在一定的互作效應(yīng)，且在不同測量指標(biāo)中其互作效應(yīng)存在差異。造林密度和造林模式的互作效應(yīng)在胸徑、樹高和單株材積中均表現(xiàn)出極顯著差異;密度和品種間的互作效應(yīng)只在胸徑和單株材積指標(biāo)中表現(xiàn)出顯著差異，在樹高指標(biāo)中無顯著差異;造林模式和品種以及造林密度、造林模式、品種間的互作效應(yīng)不顯著。

由于互作效應(yīng)的存在，使各因素不同處理水平間存在一個(gè)最優(yōu)組合，取最能代表林木生長量的胸徑和單株材積指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各組合平均胸徑和平均單株材積生長量見表6。從表6中可以看出平均胸徑和平均單株材積生長量最高處理組合為A2B2C1，其次為A3B3C1，最低處理組合A3B1C4;胸徑生長量最高處理組是最低處理組的1.5倍，單株材積最高處理組是最低處理組的2.5倍，可見不同處理組合間差異極為顯著。

3?結(jié)論與討論

（1）研究結(jié)果表明，不同造林密度、造林模式、品種及其互作效應(yīng)對(duì)泡桐胸徑、樹高、單株材積生長有顯著影響，其中品種對(duì)泡桐生長指標(biāo)影響最大，均存在極顯著差異。在造林密度較小時(shí)，隨造林密度增大，泡桐平均胸徑、樹高、單株材積及蓄積量均有所增加;寬行窄株（B2）造林模式下，泡桐平均胸徑、樹高、單株材積最大;中桐1號(hào)在所有品種中表現(xiàn)最為優(yōu)良，其次為01-23品種;造林密度和造林模式的互作效應(yīng)最為明顯，最佳處理組合為A2B2C1。但由于本試驗(yàn)?zāi)壳爸粶y定了1年的數(shù)據(jù)，對(duì)不同品種、密度及不同造林模式間后期生長規(guī)律是否存在差異還不能做出最后的結(jié)論，這還有待于以后長期觀測完善數(shù)據(jù)。

（2）密度是影響林木生長的重要因子，與林木胸徑生長量密切相關(guān)，眾多的研究也表明，胸徑與密度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著造林密度增大而減小[13-15]，本試驗(yàn)中胸徑生長量卻是隨著造林密度增大而增大，這可能是由于整體造林密度偏?。ㄗ畲笤炝置芏炔?00株·hm-2），加上林分年齡太小，未能形成郁閉，林木間的個(gè)體競爭尚未展現(xiàn)而造成。而胸徑隨密度的增加而遞減的這種變化規(guī)律，在林分發(fā)展過程中的不同階段上有時(shí)也會(huì)存在差異性[16]。

（3）通過合理配置株行距的方式來增加產(chǎn)量這是農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)中常用的技術(shù)手段[17-20]，合理的株行距配置不僅能改善植株間的光照時(shí)間和方向，同樣也能改善植株根部的礦物質(zhì)及水分的供應(yīng)，有效地利用土壤水分和養(yǎng)分，從而達(dá)到高產(chǎn)[21]。泡桐為陽性樹種，樹體高大，枝葉繁多，較小的株距有利于促進(jìn)樹高生長，而較大的行距有利于獲得更多光照，因此寬行窄株的種植模式有利于泡桐的生長。同時(shí)寬行窄株的造林模式也有利于進(jìn)行林下間作，提高林地的整體經(jīng)濟(jì)效益。

（4）林木良種是林業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性資源[22]。泡桐品種雖然眾多，但大部分只適宜在北方推廣種植，適宜在南方低山丘陵區(qū)種植的品種較少，目前在南方山地栽培最為普遍的品種為9501。9501品種為毛泡桐與白花泡桐雜交的F1代優(yōu)良無性系，由國家林業(yè)局泡桐研究開發(fā)中心選育而成，具有主干通直圓滿、生長快、材質(zhì)優(yōu)良和適生范圍廣等特點(diǎn)[23]。而近年來的研究發(fā)現(xiàn)9501在南方的表現(xiàn)并不如人意，其速生性遠(yuǎn)不及從當(dāng)?shù)匕谆ㄅ萃┻x育出來的新品種[5，9]。本研究結(jié)果也表明，中桐1號(hào)、01-23等由白花泡桐選育出的無性系新品種在南方丘陵區(qū)其速生性遠(yuǎn)超9501，馮延芝等人[8]的研究也發(fā)現(xiàn)從產(chǎn)于湖南的白花泡桐選育出來的無性系品種01-23與對(duì)照9501相比，其各個(gè)性狀指標(biāo)均得到不同程度的改良，這與本研究結(jié)果相似。因此，泡桐在向南方推廣種植的過程中，最為優(yōu)先考慮的是選育出適合當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)良品種。

參?考?文?獻(xiàn)

[1]趙陽，喬杰，王保平，等.南方低山丘陵區(qū)泡桐無性系生長和干形綜合選擇[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，39（9）：32-40.

[2]王保平.泡桐修枝促接干技術(shù)及其效應(yīng)的研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2008.

[3]陳志遠(yuǎn)，姚崇懷，胡惠蓉，等.泡桐屬的起源、演化與地理分布[J].武漢植物學(xué)研究，2000，18（4）：325-328.

[4]李振芳，許業(yè)洲，唐萬鵬，等.湖北省泡桐人工林胸徑地位級(jí)表的編制[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，44（9）：14-19，23.

[5]李康琴，徐海寧，龔斌，等.江西省泡桐產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、問題及對(duì)策[J].南方林業(yè)科學(xué)，2016，44（4）：51-54，72.

[6]張順平，喬杰，王保平，等.低山丘陵區(qū)坡向、坡位對(duì)泡桐幼齡林生長的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，41（12）：1-4.

[7]張順平，喬杰，孫向陽，等.坡向、坡位對(duì)泡桐人工林土壤養(yǎng)分空間分布的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，35（1）：109-116.

[8]馮延芝，喬杰，王保平，等.南方低山丘陵區(qū)泡桐無性系主要性狀的綜合選擇[J].林業(yè)科學(xué)研究，2017，30（6）：969-976.

[9]周忠誠，毛燕，魯從平，等.鄂中低丘崗地泡桐優(yōu)良無性系BH14與ZH65的篩選[J].西部林業(yè)科學(xué)，2016，45（5）：38-43.

[10]吳建平，吳立潮，吳天樂，等.不同經(jīng)營措施條件下泡桐幼林抗冰災(zāi)能力分析[J].林業(yè)科學(xué)研究，2010，23（1）：143-146.

[11]涂佳，甘衛(wèi)祥，付宇佳，等.長期施肥對(duì)第四紀(jì)紅壤泡桐林蓄積量及基礎(chǔ)地力的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，36（11）：14-21.

[12]毛碧輝，呂成群，黃寶靈，等.不同造林密度對(duì)泡桐幼林生長和林分蓄積量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（20）：102-105.

[13]王凌暉，吳國欣，施福軍，等.不同造林密度對(duì)雜交相思生長的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，33（2）：134-136.

[14]黃寶靈，呂成群，蒙鈺釵，等.不同造林密度對(duì)尾葉桉生長、產(chǎn)量及材性影響的研究[J].林業(yè)科學(xué)，2000，36（1）：81-90.

[15]童書振，盛煒彤，張建國.杉木林分密度效應(yīng)研究[J].林業(yè)科學(xué)研究，2002，15（1）：66-75.

[16]郭小軍.巨桉紙漿原料林造林密度效應(yīng)研究[D].成都：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

[17]李紅，王斌，李愛軍，等.玉米株行距配置的密植增產(chǎn)效果研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（9）：309-313.

[18]金峰，王帥，邵璽文，等.株行距配置對(duì)吉林稻區(qū)水稻產(chǎn)量及群體微氣象因子的影響[J].東北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，42（5）：6-14.

[19]韋建曉，秦武明，余浩光.桉樹人工林不同造林株行距配置效應(yīng)研究[J].林業(yè)科技，2007，32（2）：4-6.

[20]張順恒.閩南山地桉樹造林株行距配置效應(yīng)研究[J].福建林業(yè)科技，2000，27（1）：53-56.

[21]秦柱南，孫超，韓義，等.株行距配置對(duì)楊樹生長及光合特性的影響[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），2014，49（7）：1-6.

[22]劉紅，施季森.我國林木良種發(fā)展戰(zhàn)略[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，36（3）：1-4.

[23]趙振利，何佳，趙曉改，等.泡桐9501體外植株再生體系的建立及體細(xì)胞同源四倍體誘導(dǎo)[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，45（1）：59-65.

（責(zé)任編輯：唐?嵐）