鄧荔生,李 琳,李榮麗,王凌暉,王小誠,肖 靖
(1.南寧市林業(yè)技術推廣站,廣西南寧 530022;2.廣西大學林學院,南寧 530004;3.南寧市生態(tài)公益林工作站,廣西南寧 530031)
雜交相思(Acacia mangium×A.auriculiformis)為馬占相思(Acacia mangium)與大葉相思(Acacia auriculiformis)雜交種,其與黑木相思(Acacia mela?noxylon)均為豆科(Leguminosae)相思樹屬的常綠闊葉樹種,耐干旱貧瘠,根系萌生能力強[1];大花序桉[2](Eucalyptus cloeziana)、巨尾桉廣林9號(Euca?lyptus grandis×E.urophylla‘GLGU9’)均為桃金娘科(Myrtaceae)桉屬的實木利用樹種,生長迅速,材積生長率高;臺灣榿木(Alnus formosana)為樺木科(Betulaceae)榿木屬落葉大喬木,是優(yōu)良的肥土、水土保持和水源涵養(yǎng)樹種[3],有較好的速生性,是良好的短周期用材樹種;紅錐(Castanopsis hystrix)為殼斗科(Fagaceae)栲屬,為我國南亞熱帶常綠闊葉林優(yōu)勢樹種之一,生長快、適應性強、萌芽力強;6種樹種均屬優(yōu)質速生闊葉樹種。多年來,此6種優(yōu)質速生闊葉樹種在廣西被廣泛引種栽培,因其生長速度快、適應性強,取得了一定的經濟效益和生態(tài)效益,成為南方大力發(fā)展短周期工業(yè)原料林的重要樹種[4-6]。
闊葉樹種天然林大量分布于我國南方林區(qū),但由于各地亂砍濫伐,導致許多優(yōu)良闊葉樹種資源減少。人民生活水平提高,對闊葉材需求不斷上升,因此大力發(fā)展鄉(xiāng)土闊葉樹種造林成為林業(yè)生產的重點之一。在林木培養(yǎng)中,造林密度是人工林栽培技術研究的重要內容之一。王凌暉等[7]對不同造林密度對雜交相思生長的影響進行了研究,發(fā)現不同造林密度對雜交相思的胸徑、材積生長有一定影響,胸徑、單株材積與密度呈負相關,對樹高生長無顯著影響;陳振華等[8]研究了不同坡位、不同造林密度對4種桉樹生長的影響,發(fā)現相同造林密度條件下,不同無性系的樹高和胸徑差異不顯著,在2.0 m×3.0 m 的造林密度下,不同坡位的樹高和胸徑差異顯著(P<0.05)。對于同一造林密度下的多種闊葉樹種生長研究至今未見報道。本研究以廣西特有的6種闊葉速生樹種為研究對象,設計相同造林密度條件,觀測6種樹種的生長指標變化狀況,旨在為廣西短期優(yōu)良速生闊葉樹種的選擇及其良種推廣提供科學依據,提高造林經濟效益。
試驗地位于廣西南寧國有高峰林場界牌分場(108°18'E,22°48'N),海拔82~93 m,屬亞熱帶季風氣候,年均溫度21.6℃;干濕季節(jié)分明,年均降水量1 304.2 mm;東南坡向;土壤類型為砂粉土與粉壤土,厚度在70 cm以上,平均pH值4.37。
6種速生闊葉樹種分別為雜交相思、黑木相思、大花序桉、臺灣榿木、紅錐、巨尾桉廣林9號。其中雜交相思、黑木相思、大花序桉、臺灣榿木、紅錐苗高均在30 cm 以上,地徑為0.2~0.3 cm,巨尾桉廣林9號苗高在50 cm 以上,地徑在0.3 cm 以上。6種樹種苗木健壯、無病蟲害、充分木質化、根系發(fā)達完整。于2016年12月開始造林。
選擇相同立地條件分區(qū)域種植,采用相同株行距(3 m×2 m)控制變量進行造林,栽植密度為1 667株/hm2,采用穴墾整地,明穴回表土,穴規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm。造林嚴格按照要求進行,統(tǒng)一挖大穴、施基肥、帶狀整地、栽植、除草和追肥撫育。
每年12月測定1次,連續(xù)觀測2年,分別在造林地對同一立地條件下的各樹種選擇3 組重復,每重復30株。定時、定株、定位,觀測記錄。株高與胸徑分別精確到0.01 m 與0.1 cm。株高測定采用3.0 m鋁合金測試標桿,胸徑測定采用圍尺。測定時數據記錄與重復號、區(qū)號、樹號相對應。
株高、地徑采用Excel 2016和SPSS 19.0對數據進行單因素方差分析。材積采用公式V=(-D/200)2×3.14×(-H+3)×0.408 進行分析[9](式中V為材積,-D為平均胸徑,-H為平均樹高),數據用q檢驗進行多重比較。
相同造林密度下,2017—2018年間,6種樹種株高增長迅速。單因素方差分析表明,6種樹種間株高增量呈顯著差異(P<0.05),株高增量排序為黑木相思(3.8 m)>大花序桉(3.7 m)>巨尾桉廣林9號(3.6 m)>臺灣榿木(3.5 m)>雜交相思(2.2 m)>紅錐(1.3 m)(圖1)。黑木相思、大花序桉的株高增量分別為紅錐的2.9和2.8 倍。
相同造林密度下,2017—2018年間,6種樹種胸徑增長迅速。單因素方差分析表明,6種樹種間胸徑增量呈顯著差異(P<0.05),胸徑增量排序為大花序桉(4.0 cm)>黑木相思(3.7 cm)>巨尾桉廣林9號(3.6 cm)>臺灣榿木(3.5 cm)>雜交相思(2.2 cm)>紅錐(1.7 cm)(圖2)。大花序桉、黑木相思的胸徑增量分別為紅錐的2.3和2.2倍。
圖1 相同造林密度對6種樹種株高增量的影響Fig.1 Effects of the same planting density on plant heightincrements of six tree species
圖2 相同造林密度對6種樹種胸徑增量的影響Fig.2 Effects of the same planting density on DBH increments of six tree species
立木的材積取決于胸徑、樹高、形數3個因子,密度對這3個因子均有一定影響。2018年時,相同造林密度下,6種樹種的平均單株材積排序為巨尾桉廣林9號(0.058 8 m3/株)>大花序桉(0.043 8 m3/株)>雜交相思(0.042 1 m3/株)>黑木相思(0.040 6 m3/株)>臺灣榿木(0.015 6 m3/株)>紅錐(0.004 7 m3/株)。方差分析表明,2017—2018年間,6種樹種間材積增量差異顯著(P<0.05),1年內單株材積增量排序為巨尾桉廣林9號(0.038 m3/株)>大花序桉(0.032 m3/株)>黑木相思(0.029 m3/株)>雜交相思(0.021 m3/株)>臺灣榿木(0.013 m3/株)>紅錐(0.003 m3/株)(圖3)。
圖3 相同造林密度對6種樹種單株材積增量的影響Fig.3 Effects of the same planting density on individual volume increments of six tree species
影響樹木生長的因素很多,一方面是外界環(huán)境條件,另一方面是本身遺傳特性和年齡。林分的生長狀況表現為樹種對立地條件的適應性和對不同環(huán)境波動的反應能力。林分密度是影響林木生長發(fā)育的關鍵因素,直接影響人工林生產力的提高和生態(tài)功能的發(fā)揮。確定合理的造林密度是營造人工林的關鍵技術,造林密度決定人工林林分后期密度大小,是影響人工林郁閉時間、發(fā)揮森林功能和木材產量質量的重要因素。
目前,國內外在密度對樹高生長作用方面的研究較多,但由于樹種、立地條件和造林密度等不同,結論也不盡相同。本試驗調查期間,6種樹種在相同造林密度下,株高增長迅速,生長差異顯著,其中黑木相思增長速度最快,大花序桉、巨尾桉廣林9號次之;各樹種胸徑增長迅速,樹種間胸徑生長差異顯著,其中大花序桉胸徑增長速度最快,黑木相思、巨尾桉廣林9號次之;巨尾桉廣林9號平均單株材積增量最大,大花序桉、黑木相思次之??傮w上看,造林密度對不同樹種的生長有一定影響,且生長差異較為顯著,這與王晶等[10]的研究結果一致。在相同造林密度下,6種樹種中巨尾桉廣林9號、大花序桉與黑木相思生長狀況最佳,可選擇此3種樹種作為優(yōu)質速生成材樹種進行造林。本調查結果對于了解速生闊葉樹種生長情況、生長效果提供了重要依據,但未對經濟效應進行分析,不同樹種間經濟效益并不完全由單株材積或林分蓄積量決定,有待繼續(xù)觀測研究。