鄂西山地藍(lán)云杉造林初植密度試驗(yàn)研究

李亞雄 王軍輝 段世元 田開春 韓俊勇 黃成名 吳賢軍 劉軍 祁萬(wàn)宜

摘要：分析了樟村坪林場(chǎng)6種密度8年生藍(lán)云杉試驗(yàn)林觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究了不同造林密度對(duì)歷年生長(zhǎng)量的影響。結(jié)果表明：3號(hào)株行距2 m×3 m，111株/畝，藍(lán)云杉8年生平均樹高比其它5種平均樹高提高22.5%、抽稍提高63.1 %、地徑提高5.3%和冠幅提高18.1%，方差分析初植密度除了對(duì)8年生藍(lán)云杉單位面積當(dāng)年抽生長(zhǎng)量有極顯著影響外和相關(guān)分析樹高與抽稍、地徑和冠幅生長(zhǎng)量有極顯著正相關(guān)外，對(duì)其它生長(zhǎng)量的影響均不顯著。在鄂西山地營(yíng)建藍(lán)云杉短周期紙漿用材林應(yīng)適當(dāng)密植，初植密度可以達(dá)到1665株/hm2，8年生時(shí)新梢生長(zhǎng)收益最大。

關(guān)鍵詞：藍(lán)云杉；初植密度；紙漿用材林；生長(zhǎng)收益

中圖分類號(hào)：S791

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16749944（2016）09000103

1 引言

林分密度反映了林地生產(chǎn)潛力的現(xiàn)時(shí)充分利用程度，它不僅影響林木的生長(zhǎng)過(guò)程和產(chǎn)量，而且還影響材質(zhì)材性及林分的穩(wěn)定性，同時(shí)也是迄今為止在人工林經(jīng)營(yíng)中可以有效控制的主要因子[1]。初植密度過(guò)大，不但提高了造林成本，而且對(duì)林木的生長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生不良影響；反之，密度過(guò)小，雖然造林成本下降，但不能充分利用地力，影響單位面積出材量。根據(jù)不同材種培育目標(biāo)及其經(jīng)濟(jì)效益分析確定合理造林初植密度歷來(lái)是營(yíng)造工業(yè)人工林最關(guān)心的問(wèn)題之一。

20世紀(jì)80年代初，在三峽地區(qū)首次成功引種歐洲云杉的基礎(chǔ)上，在中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所“六五、七五”國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目的支持下，開始營(yíng)建速生豐產(chǎn)林引種區(qū)域不斷向周圍各省區(qū)擴(kuò)大，在鄂西山地形成了1000～2000 m的高海拔主栽區(qū)，該區(qū)正成為我國(guó)新的歐洲云杉用材林基地[2]。在開展歐洲云杉栽培技術(shù)的同時(shí)在“十二五”期間設(shè)置了藍(lán)云杉6種栽植密度試驗(yàn)，現(xiàn)已有8年生樹種，基本達(dá)到藍(lán)云杉紙漿材的培育周期[3]。

2 材料與方法

2.1 試試驗(yàn)地概況

藍(lán)云杉不同密度試驗(yàn)林營(yíng)造于宜昌市夷陵區(qū)樟村坪林場(chǎng)馬槽驛分場(chǎng)紅藤溝伐區(qū)。該場(chǎng)位于宜昌市西北部，是武陵山區(qū)與秦巴山區(qū)的中間地帶；111°4′～111°13′E，31°11′～31°18′N，海拔900～1962 m，總面積7192 hm2。屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)；年平均氣溫12.6 ℃，最高溫度為37 ℃，極端最低溫-20 ℃。年降雨量1450～1900 mm，相對(duì)濕度80%，無(wú)霜期205 d左右，氣候條件與歐洲云杉原產(chǎn)地十分相似[4]。土壤以山地黃壤為主，pH值在6.1～7.2之間、土層厚度為50～110 cm，自然養(yǎng)分含量高。植被屬北亞熱帶“秦巴山地”落葉闊葉林和針葉林帶，已知植物有155科603屬1166種。試驗(yàn)林位于31°17′16″N，111°11′24″E，海拔1090 m，坡度12°，坡向北，坡位中下部。造林前為鵝掌楸（L.Chinense（Hemsl.）Sarg.）人工林為主，天然闊葉樹混交林的采伐跡地，天然闊葉樹和林下植物[5]見表1。土壤類型主要以花崗巖發(fā)育而成的山地黃棕壤、黃壤為主，pH值在6.1～7.2之間，土層平均厚度為50～110 cm，土壤肥沃[6]。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

藍(lán)云杉不同密度試驗(yàn)林采用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)[7]，按照6個(gè)不同密度，設(shè)置3次重復(fù)，見表2和表3。因苗木數(shù)量有限，每個(gè)小區(qū)邊長(zhǎng)設(shè)為15 m×15 m、小區(qū)面積225 m2；重復(fù)四周設(shè)立寬度為5 m的保護(hù)行帶；試驗(yàn)林面積2 hm2。藍(lán)云杉苗木來(lái)源于甘肅省小隴山林業(yè)實(shí)驗(yàn)局林科所國(guó)家云杉良種基地。2010年冬季對(duì)造林地進(jìn)行全面清理，并根據(jù)不同密度要求用皮尺量距，白石灰定點(diǎn)。穴狀整地，規(guī)格40 cm×40 cm×35 cm。2011年4月13～17日造林，苗木根部用泥漿漿根[8]。

2.3 營(yíng)林措施

藍(lán)云杉不同密度試驗(yàn)林幼林撫育采用2∶1∶1∶1方式（第1年分別在6月上旬和8月中旬撫育2次，以后連續(xù)5年在7月上旬撫育1次），撫育方法采用全面割灌、除草，常年做好森林防火和病蟲害防治。

2.4 試驗(yàn)林調(diào)查

藍(lán)云杉不同密度試驗(yàn)林樹木停止生長(zhǎng)，于2016年3月18日采用測(cè)樹米尺測(cè)定樹高生長(zhǎng)、當(dāng)年抽梢和冠幅，用測(cè)樹圍尺測(cè)定地徑生長(zhǎng)，進(jìn)行每木調(diào)查，分小區(qū)統(tǒng)計(jì)計(jì)算保存率和生長(zhǎng)量。方差、相關(guān)分析采用SAS/STAT 6.12軟件中Procanovr過(guò)程計(jì)算，并利用LSD多重比較方法研究不同密度對(duì)歐洲云杉生長(zhǎng)的影響[9]。

3 結(jié)果與分析

3.1 造林成活率和保存率

2011年10月藍(lán)云杉造林7個(gè)月后成活率、保存率為100%。2016年3月18日藍(lán)云杉造林4年后保存率變動(dòng)在26～96%，平均保存率為69%。

3.2 密度對(duì)樹高的影響

為了分析密度對(duì)林分平均樹高的影響，對(duì)8年生藍(lán)云杉各種密度樹高的平均值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果不同密度對(duì)林分平均樹高和枝下高影響也不大，但林分8年生時(shí)，平均樹高表現(xiàn)出隨密度增大而減少的生長(zhǎng)規(guī)律，3種處理平均樹高生長(zhǎng)超過(guò)其它處理生長(zhǎng)。根據(jù)方差分析結(jié)果得知，除當(dāng)年抽顯著外，不論是樹高還是地徑等單獨(dú)統(tǒng)計(jì)，差異均不顯著，說(shuō)明本試驗(yàn)林密度對(duì)林分平均樹高等的影響還沒(méi)有達(dá)到顯著的程度。

3.3 密度對(duì)抽梢的影響

2016年3月調(diào)查了藍(lán)云杉不同密度試驗(yàn)林當(dāng)年抽梢生長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果得知，藍(lán)云杉第8年，各種密度的林分當(dāng)年抽梢生長(zhǎng)差值不大，方差分析差異顯著，說(shuō)明林分初植密度對(duì)林分當(dāng)年抽梢生長(zhǎng)影響大。

3.4 密度對(duì)地徑的影響

由于密度對(duì)直徑生長(zhǎng)的效應(yīng)具有非常重要的意義，一方面它是影響產(chǎn)量效應(yīng)的基礎(chǔ)，另一方面樹木直徑是成材規(guī)格的重要指標(biāo)，因此研究密度對(duì)地生長(zhǎng)的作用規(guī)律，無(wú)疑是短周期紙漿用材林造林密度的首要問(wèn)題，本試驗(yàn)8年生時(shí)，不同造林密度對(duì)林分地生長(zhǎng)影響不大，方差分析結(jié)果差異不顯著。但是從總的趨勢(shì)上看，林分8年生時(shí)，平均地徑表現(xiàn)出隨密度增大而減小的生長(zhǎng)規(guī)律，第6種處理平均地徑生長(zhǎng)量超過(guò)其它處理生長(zhǎng)。

3.5 密度對(duì)冠幅的影響

2016年3月調(diào)查了藍(lán)云杉不同密度試驗(yàn)林冠幅，分東西和南北及平均生長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果得知，藍(lán)云杉8年生，方差分析差異不顯著，對(duì)地徑與平均冠幅相關(guān)分析0.503呈顯著性正相關(guān)，即林分密度地徑越大，其平均立木單株冠幅越大。

3.6 歷年生長(zhǎng)量方差分析

根據(jù)藍(lán)云杉不同密度歷年生長(zhǎng)量方差分析，結(jié)果表明各區(qū)組間的差異不顯著，即各區(qū)組間的土壤條件基本相似；當(dāng)年抽稍差異顯著，各處理平均數(shù)的差異是不顯著的，見表4。說(shuō)明不同密度對(duì)林分平均生長(zhǎng)量影響也不大，這可能是由于林分還沒(méi)有達(dá)到分化程度所致。

3.7 歷年生長(zhǎng)量相關(guān)分析

對(duì)藍(lán)云杉不同密度8年生時(shí)各生長(zhǎng)量指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果見表5。從表5中看出， 2015年8年生時(shí)樹高和新抽稍之間的相關(guān)系數(shù)為0.913，樹高和地徑之間的相關(guān)系數(shù)為0.615，樹高和冠幅之間的相關(guān)系數(shù)為0.862，地徑和冠幅之間的相關(guān)系數(shù)為0.503，均在0.5以上；對(duì)應(yīng)的P值都接近0，表示指標(biāo)間具有顯著和極顯著的正相關(guān)關(guān)系[15]。

3.8 歷年生長(zhǎng)量比較

根據(jù)藍(lán)云杉不同密度林分調(diào)查資料，通過(guò)對(duì)歷年生長(zhǎng)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較分析，說(shuō)明密度對(duì)林分平均立木單株材積影響較大。即林分密度越小，平均立木單株材積越大；林分蓄積量隨密度的增大而增加。見表6。

4 結(jié)論與討論

（1）通過(guò)藍(lán)云杉不同密度試驗(yàn)，歷經(jīng)8年長(zhǎng)期研究結(jié)果表明：密度與林分立木單株生長(zhǎng)量關(guān)系是林分密度越適中，其立木單株生長(zhǎng)量越大；第3種處理密度立木單株樹高、新梢生長(zhǎng)、地徑、冠幅和保存率8年生長(zhǎng)量比其它5種平均立木單株生長(zhǎng)量分別提高22.5%、63.1%、 5.3%和18.4%。不同密度試驗(yàn)結(jié)果營(yíng)造藍(lán)云杉紙漿林，合理密度應(yīng)為2m×2m；1665株/hm2，20年可生產(chǎn)紙漿材。表明密度 3下，藍(lán)云杉林的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)最大，生長(zhǎng)最好，低密度可促進(jìn)藍(lán)云杉的生長(zhǎng)。

（2）將各年齡 6 種密度下藍(lán)云杉樹高、抽梢、地徑、冠幅、頂輪分枝數(shù)和保存率進(jìn)行方差分析初植密度除了對(duì)8年生藍(lán)云杉單位面積當(dāng)年抽生長(zhǎng)量有極顯著影響外和相關(guān)分析樹高與抽稍、地徑和冠幅生長(zhǎng)量有極顯著正相關(guān)外，可知各年齡段 6種密度下林木生長(zhǎng)量差異均未達(dá)到顯著性水平。

（3）本研究中雖然不同密度下藍(lán)云杉林的各部分生長(zhǎng)量已逐漸出現(xiàn)差異，但差異還未達(dá)極顯著性水平。究其原因其與林木栽植時(shí)間短、樟村坪特有的立地環(huán)境和林分生長(zhǎng)受密度的制約還較小有關(guān)，從而導(dǎo)致不同密度對(duì)藍(lán)云杉的制約作用還未出現(xiàn)顯著差異。故在以后的試驗(yàn)中， 應(yīng)繼續(xù)監(jiān)測(cè)藍(lán)云杉林的生長(zhǎng)狀況， 深入研究密度對(duì)藍(lán)云杉林生長(zhǎng)的長(zhǎng)期影響，以找出最合理的藍(lán)云杉用材林密度。另外， 在以后的研究中亦可深入探討不同立地環(huán)境對(duì)藍(lán)云杉林生長(zhǎng)的影響， 以尋找最適合藍(lán)云杉林生長(zhǎng)的立地環(huán)境。

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