杉木中齡林套種閩楠生長分析

鄭麗貞

(仙游縣林業(yè)局，福建 莆田 351256)

杉木(Cunninghamialanceolata)是我國南方最主要的造林和商品用材樹種，深受林農(nóng)和消費(fèi)者喜愛。近年來，杉木人工林大面積連片純林、多代連栽導(dǎo)致的地力衰退和病蟲害蔓延引起了林業(yè)界的普遍重視[1]。20世紀(jì)90年代以來，為探討恢復(fù)土壤肥力、維護(hù)杉木人工林長期生產(chǎn)力的有效途徑，許多林業(yè)專家學(xué)者經(jīng)過試驗研究先后提出了合理輪伐期、人工復(fù)層林、杉闊混交、林下套種等對策[2-5]。閩楠(Phoebeboumei)是我國重點(diǎn)保護(hù)野生植物，也是福建省主要栽培的鄉(xiāng)土珍貴用材樹種，其材質(zhì)致密堅韌，紋理美觀，是傳統(tǒng)的建筑家具、工藝雕刻的上等良材[6]。近年來，有關(guān)杉木林下套種閩楠的試驗研究已有文獻(xiàn)報道[7-11]，但對杉木中齡林經(jīng)過2次間伐后的林下套種閩楠的生長效果鮮見報道。本文對16 a林齡杉木中齡林2次間伐后保留675株/hm2、825株/hm2的林分林冠下套種閩楠750株/hm2，經(jīng)過7 a栽培后調(diào)查分析其林分生長效果，可以為杉木大徑材培育和閩楠人工造林提供參考。

1 調(diào)查研究方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于仙游縣生態(tài)林場立地條件基本一致的崙尾工區(qū)，地理坐標(biāo)北緯25°50′10″～25°50′30″、東經(jīng)117°30′40″～117°30′50″，海拔620～720 m，紅壤，立地等級Ⅰ級。試驗區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫17.8 ℃，1月平均氣溫6.3 ℃，7月平均氣溫23.2 ℃，極端低溫-8.1 ℃，極端高溫41.5 ℃；年平均降水量1 629 mm；相對濕度79.5%；年均日照時數(shù)1 859 h，無霜期275 d。

崙尾工區(qū)10林班2大班8小班與9小班均進(jìn)行2次間伐和套種，分別簡稱間伐套種①、間伐套種②。這兩個小班2000年1月營造杉木純林2 500株/hm2；2008年10月第1次間伐，保留密度1 500株/hm2；2014年10月第2次間伐，保留密度分別為675株/hm2、825株/hm2。2014年12月選擇林內(nèi)空地挖種植750 穴/hm2，株行距3.5 m×3.8 m，穴規(guī)格50 cm×40 cm×30 cm，每穴施鈣鎂磷基肥500 g。2015年1月在林冠下套種閩楠，苗木使用1年生輕型基質(zhì)容器苗，苗高≥20 cm。栽植后頭3年每年鋤草2次、追施復(fù)合肥150 g/株1次；第4年劈草、修枝；第5年劈草。

10林班2大班10小班于2000年1月營造杉木純林2 500株/hm2；2008年10月間伐1次，保留密度1 500株/hm2，不套種。

10林班3大班11小班為杉木人工純林皆伐跡地更新，2014年12月整地挖穴，株行距2 m×2.5 m，穴規(guī)格50 cm×40 cm×30 cm，穴施鈣鎂磷基肥500 g。2015年1月營造閩楠2 000株/hm2。栽植后頭3年每年鋤草2次、追施復(fù)合肥150 g/株1次；第4年劈草、修枝，第5年劈草。

1.2 調(diào)查統(tǒng)計方法

2022年1月分別在上述4種林分類型中選擇具有代表性地段各設(shè)置3個20 m×20 m的臨時樣地。樣地內(nèi)每木調(diào)查杉木、閩楠的樹高、胸徑，統(tǒng)計其平均值。采用二元立木材積公式計算單株立木材積：V杉木=0.000 087 2D1.785 388 607H0.931 392 369 7、V閩楠=0.000 052 76 D1.882 161H1.009 317。對各樣地林木的樹高、胸徑、單株立木材積、單位面積蓄積量進(jìn)行差異顯著性檢驗[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 23 a樹齡杉木生長分析

經(jīng)過2次間伐套種的杉木林分平均樹高13.88 m，年均生長0.60 m，比1次間伐不套種林分增加25.6%；平均胸徑19.71 cm，年均生長0.86 cm，比1次間伐不套種林分增加35.4%；平均單株立木材積0.213 1 m3，比1次間伐不套種林分增加96.8%(表1)?？梢姡?次間伐的杉木林下套種閩楠能促進(jìn)杉木生長。原因主要有2個方面。一是撫育間伐效應(yīng)。杉木通過“砍密留疏、砍小留大、砍劣留優(yōu)”后，為保留木提供了更大的營養(yǎng)空間，促進(jìn)了林木生長。隨著間伐強(qiáng)度增加，保留木平均樹高、胸徑、單株立木材積生長增加。二是林地管理效應(yīng)。通過林下套種閩楠后的整地、撫育作業(yè)，間接地為杉木補(bǔ)充了土壤肥力，從而促進(jìn)杉木生長。方差分析表明，3種林分杉木樹高生長差異達(dá)到顯著水平；胸徑、單株立木材積生長差異達(dá)到極顯著水平。以間伐套種林分①生長效果更好，平均樹高14.41 m，年均生長0.63 m；平均胸徑21.25 cm，年均生長0.92 cm，分別比不套種林分增加30.4%、45.9%；平均單株立木材積0.249 9 m3，比不套種林分增加130.7%。

表2 23 a樹齡杉木平均樹高、胸徑、單株立木材積生長量

2.2 8 a樹齡閩楠生長分析

對比不同的閩楠種植模式，杉木林下套種閩楠，平均保存率90.0%，比跡地更新提高7.5%；平均樹高5.28 m，年均生長0.66 m，比跡地更新增加21.9%；平均胸徑5.88 cm，年均生長0.74 m，比跡地更新增加20.0%(表2)。由此可見，在杉木林冠下套種能夠提高閩楠造林保存率并促進(jìn)閩楠幼樹生長，這與閩楠的生物學(xué)特性有關(guān)。閩楠幼樹較耐陰，在杉木皆伐跡地更新閩楠，因林地裸露，幼樹純林在夏季強(qiáng)光照條件下容易受高溫日灼影響造林成活率、保存率和林木生長。在杉木林冠下套種閩楠，有了杉木林冠庇蔭，閩楠免遭夏季高溫日灼，有利于成活和生長。經(jīng)方差分析，不同種植模式的閩楠保存率差異達(dá)到顯著水平；樹高、胸徑生長差異達(dá)到極顯著水平。以間伐套種林分①生長效果較佳，比跡地更新林分提高10.8%，平均樹高和胸徑生長量分別比跡地更新林分增加31.6%、31.0%。

表3 8 a樹齡閩楠樹高、胸徑生長量

2.3 單位面積蓄積量分析

杉木中齡林經(jīng)2次間伐后套種閩楠，在2種間伐套種的林分中，杉木單位面積蓄積168.68 m3/hm2，林分單位面積總蓄積量176.15 m3/hm2，二者均大于不間伐和套種林分②；閩楠單位面積蓄積7.47m3/hm2，也高于套種林分②。與不套種的林分相比，杉木蓄積略低，而林分蓄積則略高。間伐套種林分②的杉木和閩楠單位面積蓄積均小于不間伐和套種林分①。經(jīng)方差分析，3種林分單位面積蓄積量差異未達(dá)到顯著水平(表3)。

表4 杉木-閩楠異齡復(fù)層林單位面積蓄積量

3 小結(jié)與討論

調(diào)查16 a林齡杉木中齡林套種閩楠7 a后形成的杉木-閩楠異齡復(fù)層林分，23 a林齡杉木平均樹高、胸徑和單位面積蓄積量，分別比杉木1次間伐的林分增加25.6%、35.4%和96.8%；8 a樹齡閩楠平均保存率和樹高、胸徑，分別比杉木皆伐跡地更新林分增加7.8%和21.9%、20.0%。在杉木林下套種閩楠，既能促進(jìn)杉木生長，培育大徑材，又能提高閩楠造林保存率，促進(jìn)林木生長，是一種互相促進(jìn)的經(jīng)營模式，可作為適宜林地杉木林下套種閩楠的參考依據(jù)。

同時應(yīng)該看到，上層杉木保留密度825株/hm2的間伐套種類型②中杉木、閩楠的生長情況均明顯低于類型①，且閩楠的林木保存率也明顯低于后者，說明上層杉木保留密度過大，不利于保留林木及其林下套種的閩楠的生長，這也反映在林分單位面積蓄積量中。因此，后續(xù)在條件允許的情況下，還可以繼續(xù)進(jìn)行不同保留密度和套種密度的模式研究。此外，本次調(diào)查的閩楠栽培時間只有7年，林木尚處于幼齡林期，其后續(xù)的種間關(guān)系、林地土壤變化及后期生長情況等，也還有待于繼續(xù)觀察研究。