平原楊樹纖維用材林優化培育技術研究

張東來 祁永會* 高建華

(1.黑龍江省林業科學研究所，哈爾濱 150081；2.興隆林業局，黑龍江 巴彥 151801)

發展纖維用材林，提高用材林的林地生產率成為解決供需矛盾的主要措施。通過定向培育短周期纖維用材林，不僅可以解決工業用材的短缺，而且能在實現木材商品生產的同時獲得較高的利潤。同時，纖維用材林能夠生產出木材加工業所需的大部分纖維原料，從而使大多數森林資源從沉重的木材生產負擔下解脫出來，更好地發揮其生態保護及多功能效益[1～3]

纖維用材林總的發展趨勢是在良種選擇的基礎上，建立定向集約栽培模式。隨著優化栽培模式的完善，一些中短輪伐期(4～10年采伐)和超短輪伐期(1～3年采伐)的纖維用材林培育模式將被建立。

針對黑龍江省造紙工業優質纖維用材原料極為短缺的現狀，以平原楊樹為研究對象，采用密度控制、優化經營等措施，開展優質速生纖維用材林優化培育技術的研究，希望為黑龍江省楊樹纖維用材林建設提供優化配套培育技術。本研究在三個試驗點分別進行了施肥、密度、林農間作等優化栽培技術的試驗研究。

1 造林密度試驗

1.1 試驗地概況

尚志市魚池鎮位于張廣才嶺的東南端，屬于長白山的北段，山巒重迭，地勢起伏顯著。該地區屬寒溫帶大陸性氣候，其特點是冬季寒冷而漫長，夏季短促而炎熱，年平均氣溫3.6℃，年最高溫度31.8℃，最低溫度-34.0℃，年日照時數2 500h，年平均降雨量402.1mm，無霜期120d。

1.2 造林及密度試驗設計

2006年5月在尚志市魚池苗圃建設試驗林約2hm2，整地方式為穴狀整地，栽培品種為黑小二號、美黑三號、小青黑，并于栽培后灌溉一次透水。試驗林栽培密度選擇為2m×2m、2m×3m、3m×4m，并采用混交方式，間作紅皮云杉。各試驗林隨機區組，采用3次重復設計。

1.3 試驗結果

根據姜岳忠等[4]對I-69楊和健楊等3個栽植密度、徐錫增等[5]對I-63楊、I-69楊、I-72楊4個不同栽培密度及柴修武等[6]對I-69楊4個栽植密度的木材材性研究結果，影響木材制漿造紙性能的幾個主要指標，在不同栽植密度下沒有顯著差異。因此，本研究直接從栽植密度是否能夠使林分獲得較高的生物產量和適于短輪伐期經營方面進行試驗。

各參試品種試驗林經過4a的生長均已郁閉，已經能夠初步看出密度對樹木生長產生了影響。通過觀測，各參試品種不同密度下生長狀況見表1，能夠看出不同密度下各參試品種生長狀況產生顯著差異。小青黑的胸徑生長速度在三種密度下均產生顯著差異，在3m×4m的密度下樹木胸徑生長速度明顯高于其他兩種密度，產生這種差異的原因主要是因為小青黑楊的冠幅較大。黑小二號、美黑三號在2m×3m和3m×4m兩種密度下樹木胸徑生長速度均顯著高于2m×2m，但二者并無明顯差異。速生纖維用材林應重點考慮群體效應,在實現工藝成熟的基礎上,只有適當加大密度,增加個體數量,才能提高群體產量,縮短周期,實現纖維用材林高效益、短輪伐的目標。因此，初步確定纖維用材林最佳密度為2m×2m、2m×3m。但隨著繼續生長這種情況可能改變，需要在以后的研究中進一步觀測。

表1 魚池試驗林各參試品種不同密度下生長、產量指標調查

2 土壤施肥試驗

2.1 試驗地及試驗林分概況

試驗地位于黑龍江省肇州縣，地理位置在東經124°48′～125°48′之間、北緯45°35′～46°16′之間，地處黑龍江省第一積溫帶，屬中溫帶大陸性季風氣候，年均活動積溫2 800℃，無霜期143d。全境為沖積平原，地勢平坦，平均海拔150m。

土壤施肥試驗選擇在2006年營造的小黑楊及小青黑楊林分內，造林密度選擇為2m×2.6m。

2.2 試驗設計

土壤施肥試驗選在小青黑和小黑14兩種林分內，施肥種類為A-磷酸二銨、B-尿素、C-磷酸二銨+尿素3種，加個空白對照，面積2hm2。2007年第1次施肥，各肥種施肥量50g/株，2008年第2次施肥，各肥種施肥量100g/株。

2.3 結果與分析

通過對施二銨+尿素、二銨、尿素和不施肥4種處理的林木胸徑進行調查(圖1)。結果表明，在4種處理條件下，小青黑和小黑14的胸徑產生明顯差異。施二銨+尿素的小黑14胸徑明顯高于不施肥者，單施尿素的小黑14胸徑稍高于不施肥者，單施二銨處理的小黑14胸徑與不施肥者較為接近；三種施肥處理的小青黑胸徑均高于不施肥者，變化規律與小黑楊一致。4種施肥處理條件下的小黑楊與小青黑胸徑均產生差異。對施二銨+尿素處理的小黑楊胸徑與單施二銨和不施肥者均有顯著差異，對施二銨+尿素處理的小青黑胸徑與單施二銨和不施肥者均有顯著差異。兩個品種楊樹胸徑在4種處理條件下有相同的生長反應。可見，在肇州常山林場的立地條件下施二銨+尿素能明顯提高楊樹的生長量及生物產量，這與肇州堿性土壤缺磷少氮的特點有直接關系。

根據姜岳忠等[4]對I-69楊和健楊等品種3種施肥處理與柴修武等[6]對I-69楊3種施肥處理的木材材性研究結果，不同施肥處理對于楊樹品種的木材纖維性狀和纖維素含量影響不大。但在有機質、氮素較貧乏的土壤上，施肥能明顯提高林分的生長量和生物產量。因此，應把施肥作為培育楊樹纖維用材的重要措施之一，不必擔心有負面影響。

3 農林間作試驗

3.1 試驗地及試驗林分概況

試驗地位于黑龍江省富錦市，地理位置在東經131°25′～133°26′、北緯46°51′～47°31′，屬中溫帶大陸性季風氣候，四季分明，年平均溫度3.6℃左右。春季風大雨少，夏季溫濕多雨，降雨集中，秋季降溫急驟，溫差較大，最熱的七月份平均氣溫為21.2℃，最冷的一月份平均氣溫-19.3℃。年日照時數為2 151.3h左右，無霜期在148d左右，生長期143d左右，屬于北方長日照區域，年平均降水量為339.5mm左右。

農林間作試驗選擇在2007年營造的，A5、 B6、1344、美黑三號和小黑楊林分內，造林密度選擇為3m×4m。

3.2 試驗設計

幼林農林間作試驗林株行距3m×4m，設間作大豆和不間作2個處理，試驗面積2hm2。

3.3 結果與分析

在富錦市東風崗林場各參試楊樹幼林中，為以耕代撫和增加經濟收入，開展了間作大豆的試驗。結果表明：幼林連續間作2a，由于對間作作物進行肥水管理，不同處理林地0～50cm深土層有機質、全氮和有效氮含量都高于不間作作物的林地，而且，林下間作作物能明顯改善林木樹體營養狀況，間作作物的林木與不間作作物的林木比較，其葉片的N、P、K養分含量均有所提高。

間作作物林木高徑生長量(1344高生長除外)均高于對照(表2)，連續間作2a，林木的胸徑分別較對照有明顯的提高，達到13%～24.7%、林木的樹高分別較對照也有明顯的提高，達到12.5%～21.6%。間作大豆前2a每公頃林地純收入分別為2 721元和2 253元，而不間作作物的林地，不僅沒有收入，反而需支付林地撫育費。可見，幼林間作作物可作為培養纖維用材林的有效撫育措施。

表2 富錦試驗林各參試品種不同密度下生長狀況調查

4 結論

造林密度控制、合理施肥、合理灌溉等栽培措施，對木材的纖維性狀和纖維素含量并無負面效應，農林間作，以耕代撫，結合農作物管理進行施肥，不僅能增加額外效益，還能改善林地土壤及樹體營養狀況，提高林木生長量，是提高造紙用材林木材產量和經濟效益的有效技術措施。選用優良品種，采用綜合措施定向培育纖維用材林，實行短輪伐期經營，是以高投入、高產出、高效益為基本特征，經濟效益顯著。

[1]侯元兆.論森林經營分工的必然性[J].林業問題，1991，(增刊)：1～41.

[2]余建輝，等.論工業人工林的生態經濟特點[J].世界林業研究，1993，(2)：7～11.

[3]徐宏遠.楊樹工業用材林的定向培育[J].世界林業研究，1994，(2)：33～39.

[4]姜岳忠，王桂巖，呂雷，等.楊樹紙漿材定向培育技術研究[J].林業科學，2004，40(1)：123～130.

[5]徐錫增,呂士行,王明庥，等.南方型無性系短周期楊樹用材林定向培育初報[C]∥黑楊派南方型無性系速生豐產技術論文集.北京:學術書刊出版社,1989:42～45.

[6]柴修武,劉家平,魏德津.短輪伐期I-69楊林分密度與材性的關系[J].林業科技通訊，1991，(5)：2～5.