造林密度對馬尾松人工林分化特征的影響

摘 要：為高效培育馬尾松人工林，選貴州省都勻地區(qū)為試驗(yàn)地點(diǎn)，比較2 500株/hm2、3 500株/hm2、4 500株/hm2、5 500株/hm2共4種造林密度對馬尾松人工林分化特征的影響。結(jié)果顯示，造林第10年時，A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的林木密度為2 438株/hm2，存活率較高（97.52%），平均樹高最高（10.89 m），平均胸徑最高（11.78 cm），1級林木占比最高（55.18%）。造林第20年時，A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下林木存活率下降至94.28%，平均胸徑仍表現(xiàn)最高（23.86 cm），1級林木占比最高（56.13%）；B組（3 500株/hm2）處理?xiàng)l件下馬尾松平均樹高最高（20.23 m）。由此可見，隨著造林時間的增加，馬尾松存活林木數(shù)量呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，且以2 500株/hm2的造林密度為優(yōu)。

關(guān)鍵詞：造林密度；馬尾松；人工林；分化特征

中圖分類號：S791.248 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）2-127-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.02.030

0 引言

馬尾松（Pinus massoniana Lamb.）屬松科松屬植物，其適應(yīng)性強(qiáng)、生長快、喜光、耐旱、耐貧瘠，分布廣泛，是我國最重要的造林樹種之一；其木纖維較長，常應(yīng)用于造紙、建筑等行業(yè)，是我國重要的工業(yè)原料和用材樹種［1］。松香也是許多行業(yè)的原料，可用于生產(chǎn)油漆、造紙等行業(yè)［2］。馬尾松蓄積量較大，其森林面積約1 200萬hm2，在我國喬木樹種中排名第一，總蓄積量在我國排名第六［3］。馬尾松在中國林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

森林生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)、種間（種內(nèi)）關(guān)系、生產(chǎn)力等均受到林分分化的影響［4］。特別是在人工純林生態(tài)系統(tǒng)中，減少林分內(nèi)個體大小分化對提高林分生產(chǎn)力水平極其重要［5］。林木個體大小分化受空間結(jié)構(gòu)中光照、養(yǎng)分供給與土壤水分的影響，因生長資源的獲取及利用效率存在差異，導(dǎo)致生態(tài)位分化和個體化差異［6］。特別是在高密度種植的情況下，資源的不對稱競爭會更早發(fā)生。樹木的大小差異會直接導(dǎo)致其等級結(jié)構(gòu)的變化。林木大小等級分布是反映林分結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)［7］。在純?nèi)斯ち譅I造過程中，探索林木個體大小分化和等級分布特征，對提高林分生產(chǎn)力、培育中大徑樹木具有重要意義。造林密度可對營林的各項(xiàng)指標(biāo)產(chǎn)生直接影響，科學(xué)、合理的造林密度對馬尾松營造林的高產(chǎn)高效具有顯著促進(jìn)作用［8］。

基于此，在貴州省都勻地區(qū)開展試驗(yàn)，比較不同造林密度對馬尾松人工林分化特征的影響，為馬尾松人工林高效培育提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料與地點(diǎn)

此次試驗(yàn)在貴州省都勻地區(qū)（東經(jīng)107°7′～107°46′、北緯25°51′～26°26′）進(jìn)行。該地區(qū)冬行夏令，秋高氣爽，氣候濕潤，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫16 ℃，無霜期300 d左右。雨量充沛，年平均降水量1 430 mm，雨熱同季。試驗(yàn)地坡度23°，中上坡位，坡向西南；土壤為酸性紫色土，平均土層厚50 cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置4個處理組（見表1）：A組（2 500株/hm2）、B組（3 500株/hm2）、C組（4 500株/hm2）、D組（5 500株/hm2）。馬尾松試驗(yàn)林于2000年5月營造，平均苗高23 cm、地徑0.25 cm，每個小區(qū)面積30 m×30 m，每種處理重復(fù)3次，每個小區(qū)坡度、坡向、土壤等立地因子保持一致，并設(shè)置一定距離。

1.3 測定指標(biāo)及方法

造林完成后前3年進(jìn)行修剪、除草、修建排水溝、培土、施肥、防蟲等常規(guī)撫育，每年12月下旬進(jìn)行指標(biāo)測定，每年測定馬尾松林木樹高、胸徑、林木等級等指標(biāo)，并調(diào)查記錄其存活狀況。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2019對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用SPSS 25.0進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同造林密度下馬尾松的存活情況

不同造林密度下馬尾松的存活情況見表2。由表2可以看出，隨著造林時間的增加，馬尾松存活率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。造林第10年時，A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的林木密度為2 438株/hm2，存活率為97.52%；造林第20年時存活率下降至94.28%。造林第10年時，B組（3 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的林木密度為2 795株/hm2，存活率為79.86%；造林第20年時存活率下降至73.77%。造林第10年時，C組（4 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的林木密度為3 743株/hm2，存活率為83.18%；造林第20年時存活率下降至73.67%。造林第10年時，D組（5 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的林木密度為4 517株/hm2，存活率為82.13%；造林第20年時存活率下降至77.44%。

2.2 不同造林密度下馬尾松的生長狀況

不同造林密度下第10年馬尾松的各項(xiàng)生長指標(biāo)見表3。由表3可以看出，隨著初始造林密度的增加，造林第10年時馬尾松林木的平均樹高與平均胸徑均顯著下降。A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下馬尾松平均樹高最高（10.89 m），較B組（3 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的平均樹高（10.53 m）高3.42%，較C組（4 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的平均樹高（10.17 m）高7.08%；D組（5 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的平均樹高最低（9.88 m），較A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下馬尾松平均樹高低9.27%。A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下馬尾松平均胸徑最大（11.78 cm），較B組（3 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的平均胸徑（11.25 cm）大4.71%，較C組（4 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的平均胸徑（10.69 cm）大10.20%；D組（5 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的平均胸徑最?。?0.11 cm），較A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下馬尾松平均胸徑小14.18%。通過調(diào)查林木等級發(fā)現(xiàn)，A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下1級林木占比最高（55.18%），其次為B組（3 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的1級林木占比（55.22%），D組（5 500株/hm2）處理?xiàng)l件下1級林木占比最低（僅為38.62%）。

不同造林密度下第20年馬尾松的各項(xiàng)生長指標(biāo)見表4。B組（3 500株/hm2）處理?xiàng)l件下馬尾松平均樹高最高（20.23 m），較A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的平均樹高（19.15 m）高5.64%，較C組（4 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的平均樹高（19.05 m）高6.19%；D組（5 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的平均樹高最低（18.98 m），較B組（3 500株/hm2）處理?xiàng)l件下馬尾松平均樹高低6.18%。其中，A、C、D三組之間的平均樹高無顯著差異。A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下馬尾松平均胸徑最大（23.86 cm），與B、C兩組之間無顯著差異，顯著大于D組，較D組（5 500株/hm2）處理?xiàng)l件下大7.72%。通過調(diào)查林木等級發(fā)現(xiàn)，A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下1級林木占比最高，為56.13%。

3 結(jié)論

筆者對不同造林密度下馬尾松的林分密度與生長狀況進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)隨著造林時間和密度的增加，馬尾松存活林木數(shù)量出現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢。這可能是由于較高的種植密度會使林木之間的生長競爭過于激烈，降低了林木的光合作用效果，導(dǎo)致林木抗病蟲害能力減弱，從而影響其成活率。造林第10年時，A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下的林木密度為2 438株/hm2，存活率較高（97.52%），平均樹高最高（10.89 m），平均胸徑最大（11.78 cm），1級林木占比最高為（55.18%）。造林第20年時，A組（2 500株/hm2）處理?xiàng)l件下存活率下降至94.28%，平均胸徑仍表現(xiàn)最大（23.86 cm），1級林木占比最高（56.13%），B組（3 500株/hm2）處理?xiàng)l件下馬尾松平均樹高最高（20.23 m）。研究發(fā)現(xiàn)，初始造林密度越大，林分內(nèi)個體大小分化程度越大。

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