王巧珍
(福建農(nóng)林大學(xué)莘口教學(xué)林場,福建 南平 365002)
生態(tài)景觀林是生態(tài)公益林中特殊的林分類型[1],不僅要有點、線、面相結(jié)合的景觀因素,而且應(yīng)該具有減塵滯塵、吸附廢氣、防治污染、減少噪音、固土保水等生態(tài)功能[2]。香葉樹(linderacommiunis)是亞熱帶常綠闊葉樹種,四季翠綠、干形良好、樹冠濃密,果實外種皮成熟時呈鮮紅色,猶如翠綠叢中鑲嵌著紅寶石,頗具美感,尤其是耐修剪、萌芽力強、可塑性好,是優(yōu)良的綠化樹種。香葉樹的果實及種子含油率高,核果出油率達40%~60%,其油脂是化工和制藥原料,可以生產(chǎn)生物柴油,應(yīng)用前景寬廣[3]。有學(xué)者認為,非木材林產(chǎn)品的生產(chǎn)和利用是生態(tài)與經(jīng)濟利用可兼容的森林資源永續(xù)經(jīng)營的途徑[4]。有關(guān)香葉樹的研究以往較多報道的有成分與用途[5-6]、育苗栽培[7]、生長規(guī)律[8]以及生產(chǎn)力[9]等方面,對其生態(tài)功能也有一些報道[10],但有關(guān)營建生態(tài)景觀林及其經(jīng)營效果尚未見過報道。為此,本試驗在營建香葉樹生態(tài)景觀林的基礎(chǔ)上,開展了經(jīng)營效果分析,試圖總結(jié)香葉樹生態(tài)景觀林培育的技術(shù)措施,分析其景觀、生態(tài)與非木質(zhì)資源生產(chǎn)兼容的經(jīng)營效果,為香葉樹生態(tài)景觀林建設(shè)提供理論依據(jù)和可借鑒的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗。
試驗林設(shè)在三明市三元區(qū)莘口鎮(zhèn)黃砂村,地理坐標26°7'~26°12'N,117°24'~117°29'E。莘口鎮(zhèn)屬中亞熱帶季風(fēng)性氣候,年均氣溫19.6 ℃,極端最高溫40.3 ℃,極端最低溫-6.2 ℃,年均降水量1 655 mm,地帶性植被為常綠闊葉林。香葉樹是常綠闊葉林的組成樹種之一。試驗地面積1.08 km2,海拔350 m左右;長坡中下部,坡向東北,坡度15~23°;土壤為山地酸性紅壤,pH值5.6,土層厚度1 m以上。前茬為杉木人工林,主要植被有黃瑞木(Adinandramillettii)、細齒柃(Euryajaponica)、中華里白(Hicriopterischinensis)、芒萁(Dicranopterisdichotoma)、淡竹葉(Lophatherumgracile)等,立地質(zhì)量為較肥沃林地類型。
2013年皆伐后,不煉山耙?guī)Ш?,在帶中間進行塊狀整地,穴規(guī)格60 cm×60 cm×40 cm。2014年春季采用2 a林齡香葉樹扦插容器苗栽植。造林后及時檢查,發(fā)現(xiàn)缺株及時補植。試驗設(shè)2個處理。RX處理:株行距2 m×2 m,植后任其自然生長,自然形狀呈圓錐形,作為對照;KX處理:株行距2 m×2 m,以培育生態(tài)景觀林為目標,種植后在主干距地面1.5 m處定干,切除1.5 m以上主干,逐年修剪1.5 m以下枝葉,控制同一枝下高,以保持林內(nèi)通風(fēng)透光并追求集群美感。定干后,在萌芽枝中保留3~5枝分布均勻的枝條作為骨干枝,在骨干枝延伸生長約50 cm處進行短截,培育2級側(cè)枝,依次類推培育下一級側(cè)枝,但總體控制樹高在4.5 m左右,保留個體間冠距50 cm,以利于透光和人員穿行。采用簡單成對試驗設(shè)計,重復(fù)5次,每小區(qū)面積20 m×20 m。其它幼林撫育采取同樣的技術(shù)措施。
造林后每年底進行主要因子測定。2019年進行全面測定。每木測定樹高、胸徑、冠幅、枝下高、冠長等。在各標準地中分別設(shè)立3個1 m×1 m小樣方。調(diào)查林下植被種類、數(shù)量與蓋度。2019年當果實由綠色轉(zhuǎn)呈鮮紅色時,及時采摘果實,現(xiàn)場稱取,累加統(tǒng)計產(chǎn)果量。因為香葉樹樹為雌雄異株樹木,在試驗中配置了10%的雄株。為此,以株數(shù)的90%折算單位面積產(chǎn)量。
根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù),計算冠幅面積、樹冠圓滿度、樹冠形狀。
(1)
樹冠圓滿度:W=XX/SD
(2)
樹冠形狀:M=x/y
(3)
式中,S為冠幅面積;XSN為南北向平均冠幅;XEW為東西向平均冠幅;W為樹冠圓滿度;XX為樹冠最小跨距;XD為樹冠最大跨距;M為樹冠形狀;x為平均冠幅;y為平均冠長。
樹冠濃密度測定:在每一標準地中選擇5株最接近平均胸徑的林木作為標準株,采用XZ-1相對照度計,在短時間內(nèi)成對一次性測光,分別測定樹冠內(nèi)光照強度和自然光照強度,計算消光值和透光系數(shù)[11]。
消光值=樹冠內(nèi)光照強度/自然光照強度×100%
(4)
樹冠透光系數(shù)=消光值/樹冠直徑
(5)
不同處理培育的樹形不同。采用平均冠幅、平均冠長計算RX處理和KX處理三維綠量[15]。
RX處理樹形為圓錐形,綠量計算公式:πx2y/12
(6)
KX處理樹形為圓柱形,綠量計算公式:πx2y/4
(7)
由不同處理香葉樹生長狀況的調(diào)查結(jié)果可知,8 a林齡KX處理由于人為干擾作用,與RX處理相比樹高降低了30.9%(表1)。RX處理樹高年平均生長量0.81 m。
表1 不同處理香葉樹生長狀況
通常認為香葉樹在石灰?guī)r母質(zhì)土壤生長,一般為灌木或小喬木[12]。香葉樹在酸性紅壤可以生長,干形良好,有望形成高大喬木,可以培育用材林[13]。香葉樹木材結(jié)構(gòu)致密、堅實、淡紅褐色,是農(nóng)具、家具和細木工板用材[8]。當然,不同培育目的采取的技術(shù)措施存在差異。KX處理采取了修剪整形技術(shù)措施,降低了樹高,胸徑生長降低2.4%,樹冠面積降低21.5%,樹冠圓滿度達0.98,樹冠形狀0.61,樹冠整體圓滿、規(guī)整。從培育生態(tài)景觀林的角度分析,選擇KX處理是必要的,可以提高景觀林的集群美感。
林下植被是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在生態(tài)學(xué)中具有重要意義。RX處理植被豐富度12,植被多度43,林下植被平均高18.2;KX處理植被豐富度17,植被多度78,林下植被平均高28.5 cm。KX處理與RX處理比植被豐富度增加了5種,增加41.7%,多度增加81.4%,林下植被層平均高度增加56.6%。KX處理采用了人為干擾的技術(shù)措施,形成了異質(zhì)的生長空間和不同的光資源環(huán)境,可以為種類和數(shù)量更多的物種提供生長需求。林下植被的增加有利于固土保水,提高林分的美景度。一般認為林下植被層高度>25 cm時,整個林分顯得生機盎然,美景度較高[14]。RX處理林下郁閉度高于0.7,不利于林下植被的生長發(fā)育。盛煒彤等認為,林下植被生物量與林分郁閉度呈密切相關(guān),林分郁閉度低于0.7時林下植被才會大量發(fā)育。
綠量是植物莖、葉所占的空間面積的大小,可以用來表達生態(tài)景觀林的綜合生態(tài)效益[15]。不同處理樹形存在差異。RX處理香葉樹樹高任其自然生長,相鄰林木間的脅迫導(dǎo)致樹高競爭性生長,帶動冠長生長,樹冠上部枝葉稀疏,收縮明顯,樹形呈圓錐狀。KX處理去除主干,并經(jīng)常修剪主枝頂梢,頂端生長受到抑制,促進了側(cè)枝萌動與生長,枝葉濃密,上下比較勻稱,樹形呈圓柱狀。RX處理綠量較KX處理增加41.2%。經(jīng)方差分析,兩種處理綠量間差異達到顯著水平(P<0.05)。KX處理枝葉空間分布整體下移,增添了視覺美感,同時受光面積擴展,提高了光合效率,有利于促進果實的生長發(fā)育。RX處理樹冠中下部葉大部分由于光照不足而表現(xiàn)為無效葉。
透光系數(shù)指林冠內(nèi)透進的光照強度,可以反映林冠的濃密度。對成對標準地內(nèi)選擇的標準株在短時間內(nèi)測定的光照強度可知,KX處理透光系數(shù)比RX處理降低了18.9%,表明KX處理林冠內(nèi)的光照強度較小、較弱,說明修剪整形處理枝葉比較濃密,而自然生長的香葉樹枝葉較稀疏、分散。
表2 不同處理林冠濃密度
香葉樹是一種多用途的樹種,根據(jù)不同的培育目標收獲的林產(chǎn)品不同。本文以培育香葉樹生態(tài)景觀林為經(jīng)營目標,在景觀、生態(tài)優(yōu)先的原則下兼營非木質(zhì)林產(chǎn)品(果實)。據(jù)觀察,采用2 a苗齡扦插苗造林,在5 a林齡時開始開花結(jié)果。本試驗于8 a林齡時進行香葉樹果實產(chǎn)量測定。兩處理現(xiàn)存株數(shù)均為2 500株·hm-2。RX處理單株產(chǎn)果量6.82 kg,產(chǎn)量15.345 t·hm-2;KX處理單株產(chǎn)果量9.43 kg,產(chǎn)量21.218 t·hm-2。KX處理果實產(chǎn)量比RX處理增加38.35%。經(jīng)方差分析,兩種處理的果實產(chǎn)量間存在顯著差異(P<0.05)。KX處理有利于開花結(jié)果,這與修剪整形后的樹形及枝葉配置有關(guān)。KX處理增大了受光面積,提高了光合效率;RX處理的中下層枝葉由于光照不足,基本屬于無效葉。另外,RX處理樹冠層較高,難以采摘,導(dǎo)致采收成本也較高,從生產(chǎn)經(jīng)營的角度來說也是不利的。
生態(tài)景觀林既要有景觀價值,也要追求生態(tài)效益,同時也不排斥非木質(zhì)資源的生產(chǎn),以實現(xiàn)景觀、生態(tài)與經(jīng)濟利用兼容的森林資源永續(xù)經(jīng)營模式。香葉樹經(jīng)定干、修剪、整形處理,與任其自然生長的香葉樹比較,樹高降低了30.9%,枝葉密集分布在樹高1.6~4.5 m,樹冠圓滿度0.98,樹冠形狀0.61,透光系數(shù)降低18.9%。樹冠整體下移,集中呈現(xiàn)在較為適宜的視覺范圍,樹冠圓滿、濃密、規(guī)整,體現(xiàn)出了較高的美景度,同時植被層發(fā)育良好,綠量增加41.2%,8 a林齡香葉樹產(chǎn)果量增加38.35%。兩者綠量和產(chǎn)果量間均達到顯著差異。采取合理經(jīng)營措施培育的香葉樹生態(tài)景觀林具有較高的景觀、生態(tài)和經(jīng)濟效益。