湯行昊
(1.福建省林業(yè)科學(xué)研究院,福建 福州350012;2.福建省森林培育與林產(chǎn)品加工利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州350012)
閩楠〔(Phoebe bournei(Hemsl.)Yang〕是我國特有的珍貴用材樹種,是國家二級珍稀瀕危植物,廣泛分布于福建、浙江、江西、廣東、廣西、貴州、湖北、湖南等省區(qū),其木質(zhì)幽香、紋理美觀、質(zhì)地溫潤柔、色澤光亮,是我國特有的高檔經(jīng)濟(jì)用材樹種,歷來為宮延御用珍材[1-4]。由于閩楠用途廣泛和經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大,其野生資源已受到嚴(yán)重破壞,天然林資源幾近枯竭[4]。因此,培育閩楠苗木,營建閩楠人工林以解決閩楠資源短缺開始引起人們的關(guān)注[5]。福建最早從上世紀(jì)50年代開展閩楠造林試驗(yàn),80年代至20世紀(jì)末基本處于停滯狀態(tài),歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的波折,始終沒有大的發(fā)展。期間盡管閩楠木料價(jià)格升高,但閩楠人工造林仍然發(fā)展緩慢,這與現(xiàn)代林業(yè)的發(fā)展極不協(xié)調(diào)。究其原因,閩楠造林以裸根苗造純林為主,裸根苗側(cè)根、細(xì)根稀少,起苗傷根而再生能力較差,緩苗扎根時(shí)間長,早期營造的閩楠林缺少生長調(diào)控,基本上不間伐,密度太大,林木樹冠發(fā)育不良,進(jìn)而導(dǎo)致造林成效差[6-10]。針闊混交林能改善林內(nèi)的各種生態(tài)因子,降低林中病蟲害發(fā)生的幾率,減少了病蟲害的危害和蔓延[11]。研究發(fā)現(xiàn)杉木屬淺根性樹種,垂直根密集范圍為10~30cm[12]。而閩楠屬深根性樹種,主根發(fā)達(dá),即杉木、閩楠根系所處的地下營養(yǎng)空間不一樣。且杉木是針葉樹種,閩楠為闊葉樹種,二者對光線的需求與競爭不在同一個(gè)層級。為此,采用不同苗齡的閩楠與福建省傳統(tǒng)主打樹種杉木進(jìn)行混交營林,以期總結(jié)出切實(shí)可行的閩楠營林技術(shù),提高閩楠造林成效,實(shí)現(xiàn)閩楠人工林早期速生,進(jìn)而推動閩楠珍貴用材林的培育。
試驗(yàn)地位于福建省三明市官莊國有林場池村工區(qū)003林班59大班060小班,位于東經(jīng)117°43′43″、北緯26°31′1″,海拔203~301m。試驗(yàn)地前茬為杉木人工林的采伐跡地,林下植被主要有芒萁骨和小剛竹,試驗(yàn)地土壤類型為紅壤,土層厚度80cm,腐殖質(zhì)層厚度15cm,土壤較為肥沃。
2017年初春,分別采用1a生(高30cm左右,長、寬4.5cm×10cm輕基質(zhì)營養(yǎng)袋苗)、2a生(高100cm左右、長、寬15cm×15cm無紡布營養(yǎng)袋苗)和3a生(高120cm左右、15cm×15cm無紡布營養(yǎng)袋苗)閩楠苗木與1a生杉木苗進(jìn)行混交造林試驗(yàn),混交比例設(shè)C1=1∶1、C2=2∶1、C3=3∶1 3種,栽植株行距為2m×2m。每處理分別為9列、12列、12列(定上下為列)小區(qū),按5株/列,1a生、2a生各設(shè)置6個(gè)重復(fù),3a生9個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)的栽植如表1所示。試驗(yàn)中盡量保證每個(gè)重復(fù)試驗(yàn)的試驗(yàn)小區(qū)在同一坡面(或立地條件差異不大的同一水平帶)。栽植前去除美植袋,按容器苗造林要求種植(種植不能過深或過淺,不能在2~3a生營養(yǎng)土容器苗上方用腳踏踩或用鋤打?qū)嵰苑廊萜髅绺瞪㈤_)。及時(shí)進(jìn)行早期除萌和修枝等。
表1 閩楠、杉木混交造林比例
造林當(dāng)年12月下旬調(diào)查閩楠杉木混交林中閩楠的地徑、苗高、冠幅,調(diào)查的數(shù)據(jù)均錄入Excel中進(jìn)行初步處理,并采用DPS專業(yè)版處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。
采用1a生閩楠輕基質(zhì)營養(yǎng)袋苗與1a生杉木苗按閩楠∶杉木=1∶1(C1)、閩楠:杉木=2∶1(C2)、閩楠∶杉木=3∶1(C3)進(jìn)行混交造林,造林1a后,不同混交模式下閩楠1a生苗生長情況及相互間的差異情況如表2所示。由表2可知:不同混交模式下,1a生閩楠的平均地徑、平均樹高、樹高平均生長量、平均枝下高、平均冠幅和平均存活率存在差異,但均未達(dá)到顯著水平。3種混交模式中,平均地徑、平均樹高、樹高平均年生長量、平均枝下高、平均冠幅均表現(xiàn)為閩楠比例越高的混交模式中閩楠生長越好,當(dāng)閩楠∶杉木=3∶1(C3)時(shí),閩楠的平均地徑為7.67mm,平均樹高為60.51cm,樹高平均生長量為21.35cm,平均枝下高為22.75cm,平均冠幅為25.14cm。
表2 閩楠1a生苗不同混交模式下造林成效分析
由表3可知:不同混交模式下閩楠2a生苗在造林1a后,平均地徑、平均樹高生長量、平均冠幅、平均成活率均無顯著差異,平均枝下高顯著高于其他兩種處理,這是因?yàn)殚}楠2a生苗相對與之混交的杉木1a生苗個(gè)體更為高大,2行閩楠或3行閩楠并列較閩楠與杉木相鄰時(shí)相互遮蔭明顯,閩楠自然整枝更為劇烈,進(jìn)而造成整枝不整齊所致。采用2a生苗造林,閩楠∶杉木=3∶1(C3)模式各項(xiàng)數(shù)值最高,造林1a后,該模式下閩楠的平均地徑為15.67mm,平均樹高為134.12cm,當(dāng)年平均樹高生長量為34.51cm,平均枝下高為47.47cm,平均冠幅為58.67cm,平均存活率為90.00%。
由表4可以看出:不同混交模式下閩楠3a生苗在造林1a后,平均地徑、平均枝下高隨混交模式的不同表現(xiàn)出極顯著差異。平均樹高、平均樹高生長量、平均成活率等指標(biāo)的差異則不顯著。3種混交模式中,閩楠∶杉木=1∶1(C1)模式下,苗木平均地徑為21.12mm,極顯著高于閩楠∶杉木=2∶1(C2)模式(19.19mm)與閩楠∶杉木=3∶1(C3)(20.45mm);平均枝下高閩楠∶杉木=3∶1(C3)與閩楠∶杉木=2∶1(C2)差異不顯著,但兩者均極顯著高于閩楠∶杉木=1∶1(C1),與2a生的閩楠情況相似,但3種模式間的差距變小,這是因?yàn)殚}楠3a生苗相對2a生苗更為高大,2行閩楠或3行閩楠并列較閩楠與杉木相鄰時(shí)相互遮蔭更明顯,導(dǎo)致的閩楠自然整枝。
表3 閩楠2a生苗不同混交模式下造林成效分析
表4 閩楠3a生苗不同混交模式下造林成效分析
表5 不同混交模式下閩楠生長、存活指標(biāo)間的相關(guān)性分析
3種苗齡的閩楠和杉木混交造林1a后,閩楠生長、存活指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系如表5所示。由表5可知,在杉楠混交試驗(yàn)中,1a生閩楠的地徑和苗高生長具有顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.96,地徑生長與枝下高存在極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.98,此外,與樹高平均生長量、冠幅、存活率均表現(xiàn)出正相關(guān)性。樹高與平均枝下高呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.99,與地徑、當(dāng)年平均樹高生長量呈顯著正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)分別為0.96、0.97。平均樹高年生長量與冠幅的呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達(dá)到1.00。2a生閩楠地徑和樹高生長具有顯著的正相關(guān)關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)為0.98,與枝下高、冠幅均具有極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.99和1.00,平均樹高生長量與樹高和枝下高的呈顯著正相關(guān)關(guān)系,關(guān)聯(lián)系數(shù)分別為0.99、0.97。采用3a生閩楠造林1a后,地徑的生長與平均樹高、樹高生長量、平均枝下高呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為-0.80、-0.76、-0.17,均不顯著;平均樹高與樹高年生長量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為1.00,與枝下高呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.73,與冠幅呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.87;平均枝下高與冠幅呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.97,與成活率呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.98。
(1)閩楠是福建省珍貴特色鄉(xiāng)土樹種,杉木是福建省的主要商品用材樹種,閩西北地區(qū)更是中國杉木中心產(chǎn)區(qū)的核心產(chǎn)區(qū)。因此,分析不同杉楠混交模式下閩楠的生長成效對于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐具有重要意義。采用1a生閩楠輕基質(zhì)營養(yǎng)袋苗與1a生杉木苗分別采用3種混交比例進(jìn)行造林,造林1a后,3種混交模式下閩楠的平均地徑、平均樹高、平均樹高年生長量、平均枝下高、平均成活率雖因混交模式的不同而表現(xiàn)各異,但差距并未達(dá)到顯著水平。3種模式中,以閩楠∶杉木=3∶1進(jìn)行混交最有利于閩楠生長,該混交模式下,1a生閩楠輕基質(zhì)營養(yǎng)袋苗造林1a后,樹高年生長量達(dá)到了21.35cm,樹高平均可達(dá)60.51cm,地徑平均可達(dá)7.67mm,冠幅可達(dá)25.14cm,平均枝下高為22.75cm,均是3種混交模式中最高的。其造林成活率為73.33%,較閩楠∶杉木=2∶1混交模式下76.67%的成活率略低,但高出閩楠∶杉木=1∶1混交模式10個(gè)百分點(diǎn)。1a閩楠的地徑和苗高生長具有顯著的正相關(guān)關(guān)系,與樹高年生長量、冠幅、成活率均表現(xiàn)出正相關(guān)性。樹高年生長量與樹高呈顯著性正相關(guān),與冠幅的呈極顯著正相關(guān);枝下高與地徑呈顯著性正相關(guān),與樹高呈極顯著性正相關(guān)。這說明,在杉楠混交時(shí),可通過適當(dāng)增加閩楠密度,對閩楠高度1/3以下的側(cè)枝進(jìn)行修剪,以促進(jìn)閩楠生長。
(2)采用2a生閩楠無紡布營養(yǎng)袋苗與1a生杉木苗進(jìn)行混交造林,仍以閩楠∶杉木=3∶1的混交模式為最優(yōu),該模式下閩楠的平均地徑為15.67mm,平均樹高為134.12cm,樹高年生長量為34.51cm,平均枝下高為47.47cm,平均冠幅為58.67cm,平均成活率為90.00%,均為3種混交模式中表現(xiàn)最好的。3種混交模式中,閩楠地徑生長與枝下高、冠幅均具有極顯著正相關(guān)關(guān)系,與樹高具有顯著的正相關(guān)關(guān)系,與樹高年生長量、造林成活率亦具有一定的正相關(guān)性。樹高年生長量與樹高和枝下高的呈顯著正相關(guān)關(guān)系,這說明:使用2a生閩楠和1a生杉木進(jìn)行混交,可通過使用苗高相對較高的合格苗進(jìn)行造林,管理上注重對閩楠進(jìn)行修剪。
(3)采用3a生閩楠無紡布營養(yǎng)袋苗與1a生杉木苗進(jìn)行混交造林,3種混交模式中閩楠生長表現(xiàn)各異,其中,閩楠∶杉木=1∶1混交模式下的閩楠平均地徑和平均冠幅最大,分別為21.12mm、79.42cm;閩楠∶杉木=2∶1混交模式下的閩楠平均樹高最高,為159.43cm;閩楠∶杉木=3∶1混交模式下閩楠枝下高為57.41,cm,極顯著高于閩楠∶杉木=1∶1混交模式下49.39cm的平均枝下高,較閩楠∶杉木=1∶1混交模式下52.15cm的平均枝下高也高出了5.26cm,此外,閩楠∶杉木=3∶1混交模式下閩造林成活率也最高,達(dá)到了97.78%,其余兩種模式分別為93.33%和95.56%。3種混交模式中,閩楠的地徑生長僅與冠幅呈微弱的正相關(guān)關(guān)系,與樹高生長、樹高年生長量、枝下高、造林成活率均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)性均不顯著。平均樹高與當(dāng)年樹高年生長量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,與枝下高、造林成活率呈正相關(guān)關(guān)系,與地徑、冠幅生長呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,平均成活率則與樹高和樹高年生長量呈正相關(guān)關(guān)系,與枝下高呈顯著正關(guān)系關(guān)系。這說明,生長勢旺盛的閩楠,平均樹高較高,苗木保存率也較高。3a生閩楠在生長上存在營養(yǎng)分配,高生長和冠幅生長二者難以兼顧。