劉帥成,李志輝,李 艷,何月軍 ,劉 球 ,蔣祥進(jìn) ,吳其軍 ,黃明軍
(1.中南林業(yè)科技大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410004;2.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004;3.湖南省都龐嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局 道縣月巖分局,湖南 永州 425000; 4.桃源縣盤塘鎮(zhèn)白家育苗圃,湖南 桃源 415701)
不同坡位對(duì)福建柏生長(zhǎng)影響的研究
劉帥成1,2,李志輝1,李 艷1,何月軍3,劉 球2,蔣祥進(jìn)3,吳其軍4,黃明軍2
(1.中南林業(yè)科技大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410004;2.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004;3.湖南省都龐嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局 道縣月巖分局,湖南 永州 425000; 4.桃源縣盤塘鎮(zhèn)白家育苗圃,湖南 桃源 415701)
對(duì)不同坡位的福建柏生長(zhǎng)進(jìn)行研究,結(jié)果表明:不同坡位對(duì)福建柏樹高、胸徑、枝下高生長(zhǎng)有顯著影響。隨著坡位下降,樹高、胸徑、材積生長(zhǎng)顯著增大。下坡位平均樹高生長(zhǎng)達(dá)7.28 m,平均胸徑生長(zhǎng)達(dá)11.78 cm,單位面積材積生長(zhǎng)達(dá)30.525 m3,單位面積材積比上坡位增長(zhǎng)95%;中坡位平均樹高生長(zhǎng)達(dá)6.83 m,平均胸徑生長(zhǎng)達(dá)11.30 cm,單位面積材積生長(zhǎng)達(dá)24.198 m3,單位面積材積比上坡位增長(zhǎng)55%;上坡位平均樹高生長(zhǎng)僅為6.25 m,平均胸徑生長(zhǎng)為8.98 cm,單位面積材積生長(zhǎng)僅為15.651 m3。福建柏在下坡位生長(zhǎng)最佳,中坡位次之,上坡位最差。因此,福建柏商品林造林地最宜選擇下坡位,較宜為中坡位。
福建柏;坡位;生長(zhǎng);樹高;胸徑;枝下高
福建柏Fokienia hodginsii屬于柏科,福建柏屬,為我國(guó)特產(chǎn)珍貴用材樹種。常綠喬木,樹高可達(dá)20 m,胸徑可達(dá)80 cm[1]。主要分布在我國(guó)福建、江西、浙江和湖南南部、廣東和廣西北部、四川和貴州東南部等地,以福建中部最多。垂直分布在海拔150~1 200 m之間。主干通直,生長(zhǎng)較快,適應(yīng)性強(qiáng),易栽培管理。其木材材質(zhì)輕軟,易加工,切面光滑,膠粘性良好,為建筑、雕刻、裝飾等優(yōu)良用材[2]。是國(guó)家“九五”期間研究及推廣造林的重要用材樹種[3]。
目前,已有學(xué)者對(duì)福建柏人工林進(jìn)行了一些調(diào)查研究[4-8],制定了優(yōu)樹選擇的方法,提出了苗木培育技術(shù),并通過(guò)人工林養(yǎng)分的生物循環(huán)以及生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的研究,提出了人工林有效管理的技術(shù)[9-11]。在福建柏和杉木的凋落物分解及N、P、K養(yǎng)分動(dòng)態(tài)等方面也有相關(guān)研究,相對(duì)于杉木,福建柏更利于維持林地土壤肥力[12-16]。王喜軍[17-18]對(duì)福建柏抗旱生理指標(biāo)和光合特性進(jìn)行了分析,并得出相關(guān)結(jié)論。也有學(xué)者開展了關(guān)于福建柏密度的研究,高密度福建柏人工林條件下,其林下植被覆蓋度和生物量減少,易造成土壤結(jié)構(gòu)不良,壤肥力下降,林下植被生物量減少。經(jīng)營(yíng)福建柏人工林過(guò)程中,要根據(jù)林分生長(zhǎng)狀況不斷調(diào)整密度,改變林內(nèi)生態(tài)環(huán)境[19-22]。但是,對(duì)福建柏人工林的不同坡位研究方面涉及較少。本研究通過(guò)福建柏不同坡位造林試驗(yàn)研究,探索福建柏不同坡位的林分生長(zhǎng)規(guī)律,對(duì)于科學(xué)選擇宜林坡位造林,采取正確的營(yíng)林措施,提高林分質(zhì)量和效益均有重要意義。
本試驗(yàn)造林地設(shè)于湖南省永州市道縣月巖林場(chǎng)。該場(chǎng)位于道縣西北部,地處25°09′~25°50′N,111°17′~ 111°56′E 之間。主山脈南北走向,山巒疊峰,群峰聳峙,為群山密集區(qū)。主峰韭菜嶺海拔高2 009.3 m,相對(duì)高差1 707.3 m,是湖南省第二高峰。屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū),年平均氣溫15.5℃、極高溫39.1℃,極低溫約-4.9℃,≥10℃年積溫4 600℃,年降水量1 800 mm,無(wú)霜期290 d,年日照時(shí)數(shù)1 569.9 h,相對(duì)濕度85~90%。氣候溫暖濕潤(rùn),植物生長(zhǎng)期長(zhǎng)。土壤以板頁(yè)巖、石英砂巖發(fā)育的紅壤、黃壤、黃棕壤為主,適宜福建柏、杉木等多種林木生長(zhǎng)。
本項(xiàng)研究材料為月巖林場(chǎng)15年生福建柏林。該林分于1998年2月營(yíng)造,造林苗齡為1年生。株行距為2.0 m×1.5 m,挖穴規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm。此次對(duì)福建柏的生長(zhǎng)調(diào)查分別于東北坡上坡、中坡、下坡設(shè)立固定標(biāo)準(zhǔn)地,每個(gè)坡位設(shè)三個(gè)觀測(cè)小區(qū)(即三次重復(fù)),調(diào)查內(nèi)容包括樹高、胸徑、枝下高、東西冠幅。調(diào)查時(shí)間為2013年8月7日。
利用Excel、SPSS軟件對(duì)所調(diào)查福建柏樹高、胸徑、枝下高、東西冠幅以及單位面積材積進(jìn)行分析處理,對(duì)各處理進(jìn)行方差分析、差異顯著性檢驗(yàn)。
在不同坡位上,15年生福建柏樹高生長(zhǎng)的總趨勢(shì)是,隨著坡位的升高福建柏樹高生長(zhǎng)減?。ㄒ姳?)。從表上可看出,樹高變化6.25 m~7.28 m之間,上坡樹高生長(zhǎng)最差,僅為6.25 m,中坡次之,下坡樹高生長(zhǎng)最好,平均樹高7.28 m。下坡、中坡較上坡分別提高了16%及9%(見表2)。方差分析結(jié)果表明,不同坡位對(duì)福建柏樹高生長(zhǎng)有極顯著影響,F(xiàn)值為0.001(見表3)。因此可推斷福建柏樹高生長(zhǎng)對(duì)坡位的敏感度較高,下坡最適宜福建柏樹高生長(zhǎng)。
表1 不同坡位對(duì)福建柏生長(zhǎng)指標(biāo)的影響Table1 Influence of different position of slope on growth index of F. hodginsii
不同坡位對(duì)福建柏胸徑生長(zhǎng)影響也很大(見表1)。由表可看出,胸徑變化8.98~11.78 cm之間,大小順序?yàn)橄缕拢局衅拢旧掀?。上坡平均胸徑僅為8.98 cm,中坡為11.30 cm,下坡平均胸徑為11.78 cm。下坡、中坡較上坡分別提高了31%及26%(見表2)。方差分析結(jié)果表明,不同坡位對(duì)福建柏胸徑生長(zhǎng)有極顯著影響,F(xiàn)值為0.000(見表3)。福建柏胸徑生長(zhǎng)對(duì)坡位的敏感度也較高,下坡胸徑生長(zhǎng)表現(xiàn)最好。
不同坡位對(duì)福建柏材積生長(zhǎng)有很大影響。通過(guò)計(jì)算不同坡位單位面積材積生長(zhǎng),得出上坡位單位面積材積為15.651 m3,中坡位單位面積材積為24.198 m3,下坡位單位面積材積為30.525 m3。下坡位、中坡位較上坡位分別增長(zhǎng)95%及55%(見表2)。隨著坡位的降低,材積增長(zhǎng)增大,下坡位單位面積材積最大。
由表1可知,中坡枝下高最高,為1.03 m,上坡枝下高為0.89 m,下坡枝下高為0.94 m。東西冠幅變化1.79~2.07 m之間,大小順序?yàn)橄缕拢局衅拢旧掀?。方差分析結(jié)果表明,不同坡位對(duì)福建柏枝下高生長(zhǎng)有極顯著影響,F(xiàn)值為0.000,但對(duì)東西冠幅生長(zhǎng)影響不顯著(見表3)。
表2 不同坡位福建柏生長(zhǎng)指標(biāo)比率Table2 Rate of different position of slope on growth index of F. hodginsii
表3 不同坡位對(duì)福建柏生長(zhǎng)影響的方差分析Table3 Variance analysis of influence of different position of slope on growth index of F. hodginsii
為了比較兩兩之間的差異是否顯著,對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行多重比較分析。樹高不同坡位多重比較分析,LSD檢驗(yàn)結(jié)果表明(見表4),上坡與中坡、下坡的樹高生長(zhǎng)差異極顯著,中坡與下坡樹高生長(zhǎng)差異顯著。胸徑不同坡位多重比較分析結(jié)果表明(見表5),上坡與中坡、下坡胸徑生長(zhǎng)差異極顯著,中坡與下坡胸徑生長(zhǎng)沒有顯著差異。枝下高多重比較分析結(jié)果表明(見表6),上坡、中坡、下坡枝下高兩兩之間均達(dá)極顯著差異。東西冠幅不同坡位差異不顯著。
表4 樹高生長(zhǎng)多重比較分析Table4 Analysis of multiple comparison of height growth
表5 胸徑生長(zhǎng)多重比較分析Table5 Analysis of multiple comparison of DBH growth
表6 枝下高生長(zhǎng)多重比較分析Table6 Analysis of multiple comparison of height of lowest branches
(1)不同坡位對(duì)福建柏樹高、胸徑、枝下高生長(zhǎng)有顯著影響,隨著坡位降低,福建柏樹高、胸徑、材積生長(zhǎng)增大。下坡位福建柏生長(zhǎng)表現(xiàn)最好,中坡位福建柏生長(zhǎng)表現(xiàn)較好,上坡位福建柏生長(zhǎng)表現(xiàn)最差。這是因?yàn)樵谝话闱闆r下,山坡地的土壤肥力及土壤水分是呈規(guī)律性變化,隨著坡位的增高而減少。由于中下坡,特別是下坡其土壤水肥條件明顯優(yōu)于上坡,因此,福建柏在下坡位生長(zhǎng)優(yōu)于中上坡位。
(2)對(duì)福建柏生長(zhǎng)多重比較分析可知,其樹高、胸徑生長(zhǎng)的上坡、中坡、下坡兩兩之間均表現(xiàn)顯著差異。
(3)在福建柏的人工造林中,為取得最佳的造林經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)重視對(duì)坡位的選擇。因此,在一般情況下,福建柏造林首先應(yīng)選擇下坡位,其次選擇中坡位。如山體的坡位地形復(fù)雜多變,引起其土壞、水肥不呈規(guī)律性變化,則應(yīng)視具體情況對(duì)坡位進(jìn)行合符客觀情況的選擇。
[1] 高兆蔚.珍貴用材樹種——福建柏[J].福建林業(yè)科技,1994,21(2): 62-66.
[2] 楊宗武,等.珍稀樹種——福建柏[J].林業(yè)科技通訊,1998,(7): 21-22.
[3] 陳德葉.福建柏人工林栽培技術(shù)[J].廣東林業(yè)科技,2008,24(4):102-105.
[4] 林剛生,陳 洪,陳水巖.福建柏人工林調(diào)查研究[J].福建林業(yè)科技,1994,21(l):26-30.
[5] 張秉剛,等.閩南沿海山地混交林試驗(yàn)研究[J].福建林業(yè)科技,1992,19(3):16-21.
[6] 鄭 蓉,肖祥希,黃秀美,等.福建柏扦插繁育技術(shù)研究[J].亞熱帶植物科學(xué),2007,36(3):49-52.
[7] 劉發(fā)林.南方集體林區(qū)木荷次生林生長(zhǎng)規(guī)律及經(jīng)營(yíng)技術(shù)研究[D].長(zhǎng)沙:中南林業(yè)科技大學(xué),2013.
[8] 呂曼芳,梁乃鵬,秦武明,等.頂果木人工林生長(zhǎng)規(guī)律的研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(8).
[9] 趙青毅.福建柏森林培育研究進(jìn)展(綜述)[J].亞熱帶植物科學(xué),2005,34(3):78-81.
[10] 鄭仁華,等.福建柏優(yōu)樹選擇及種實(shí)表型變異研究[J].福建林業(yè)科技,2004,31(增刊):1-10.
[11] 鄭仁華.福建柏優(yōu)樹子代測(cè)定及早期選擇[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào),2005,25(1):22-26.
[12] 楊玉盛,郭劍芬,陳銀秀,等.福建柏和杉木人工林凋落物分解及養(yǎng)分動(dòng)態(tài)的比較[J].林業(yè)科學(xué),2004,40(3):19-25.
[13] 楊玉盛,陳銀秀,何宗明,等.福建柏和杉木人工林凋落物性質(zhì)的比較[J].林業(yè)科學(xué),2004,40(1):2-10.
[14] 田大倫,朱小年,蔡寶玉,等.杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)凋落物的研究Ⅱ·凋落物的養(yǎng)分含量及分解速率[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),1989, 9(增):45-55.
[15] Blair JM. Nitrogen, sulfur and phosphorus dynamics in decomposing deciduous leaf litter in the southern Appalachians[J]. Soil Biology and Biochemistry, 1998,20:693-701.
[16] Jamaa B A, Nair PKR. Decomposition and nitrogen mineralization patterns of Leucaena leucocephala and Cassia siamea mulch under tropical semiarid conditionsin Kenya[J].Plant and Soil, 1996, 179:275-285.
[17] 王喜軍.福建柏不同無(wú)性系抗旱生理指標(biāo)和光合特性分析[D].福建:福建農(nóng)林大學(xué),2012.
[18] 何開躍,李曉儲(chǔ),黃利斌.福建柏低溫脅迫下一些生理指標(biāo)的變化[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2000,9(4):19-22.
[19] 肖珍彪.不同密度福建柏林下植物和土壤肥力變化[J].引進(jìn)與咨詢,2006,(7):81-82.
[20] 黃聲集.福建柏人工林施肥配方及造林密度試驗(yàn)[J].亞熱帶植物科學(xué),2007,36(1):20-23.
[21] 蘇宗萬(wàn).不同密度對(duì)福建柏林下植物和土壤肥力變化研究[J].華東森林經(jīng)理,2007,21(4):26-28.
[22] 盛煒彤,薛秀康.福建柏、杉木純林及其混交林生長(zhǎng)與生態(tài)效應(yīng)研究[J].林業(yè)科學(xué),1992,28(5):397-404.
Effects of different slope positions on growth of Fokienia hodginsii
LIU Shuai-cheng1,2, LI Zhi-hui1, LI Yan1, HE Yue-jun3, LIU Qiu2, JIANG Xiang-jin3, WU Qi-jun4, HUANG Ming-jun2
(1. Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China; 2. Hunan Forestry Academy, Changsha 410004, Hunan, China; 3. Yueyan Substation in Daoxian County of Du Pangling State-level Nature Reserve Management Bureau in Hunan Province, Yongzhou 425000, Hunan, China; 4. Baijiayu Nursery of Pantang Town in Taoyuan County Hunan Province, Taoyuan 415701, Hunan, China)
Growth of Fokienia hodginsii on different slope positions were studied. The results show that there were signif i cant inf l uences of height, DBH, volume of timber of F. hodginsii on different slope positions. On down-slope, the growth of height and DBH averaged to be 7.28 m and 11.78 cm, and the growth of volume of timber per unit area was 30.525 m3. Down-slope’s volume of timber increased 95% more than that of upslope. On mid-slope, the growth of height and DBH averaged to be 6.83 m and 11.30 cm, and the growth of volume of timber per unit area was 24.198 m3. Mid-slope’s volume of timber increased 55% more than that of upslope. On upslope, the growth of height and DBH averaged to be 6.25 m and 8.98 cm, and the growth of volume of timber per unit area was 15.651 m3. The growth of F. hodginsii on down-slope was the best, followed by the mid-slope. The least desirable slope position for F. hodginsii was upslope. Therefore, the optimum selection slope position for afforestation of commercial forests of F. hodginsii was down-slope.
Fokienia hodginsii; slope position; growth; tree height; diameter at breast height; clear bole height
S791.43
A
1673-923X(2014)12-0052-04
2014-05-19
國(guó)家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“南方主要針葉用材樹種良種選育及培育技術(shù)研究”(編號(hào): 2002BA515B0104)
劉帥成(1966-),湖南邵陽(yáng)人,高級(jí)工程師,博士研究生,主要從事森林培育研究
[本文編校:吳 彬]