坡位對6年生杉木閩楠混交林生長的影響

嚴強

摘要：為探究不同坡位對杉木閩楠人工混交林生長的影響，對中亞熱帶6年生杉木閩楠混交林中杉木和閩楠平均胸徑、平均樹高，以及不同坡位上杉木和閩楠的最大及最小單株生長量進行了比較。結果表明：從平均胸徑和平均樹高生長量來看，杉木和閩楠均表現為下坡位>中坡位>上坡位;從不同坡位的最大及最小單株生長量來看，杉木和閩楠也均表現為下坡位>中坡位>上坡位，且在不同坡位杉木生長量都大于閩楠生長量。

關鍵詞：坡位;杉木閩楠混交林;生長量

中圖分類號：S725

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）04-0000-04

1 引言

杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.）是我國亞熱帶主要造林樹種，在我國南方林業生產中占有重要的地位，由于杉木生長快.樹干通直網滿.木材用途廣泛，因此在福建山區造林面積較大，福建南平地區更是杉木的中心產區。閩楠（ Phoebe bournei（ Hemsl.）Yang）是中國特有的名貴建筑用材，國家二級保護植物，星散分布于中亞熱帶常綠闊葉林地帶，耐陰.忌強光。其木材芳香耐久、紋理美觀、耐腐且不易變形和開裂，是上等的家具、雕刻裝飾和造船的優良用材;其次，由于其樹干通直，樹冠圓滿，樹形優美，閩楠還是著名的庭園觀賞和城市綠化樹種。大量的研究和生產實踐發現杉木純林容易發生地力下降、病蟲害、火災等問題。而通過與一些適合與杉木混交種植的闊葉樹種建立混交林，有利于改善土壤肥力、減少病蟲害及火災的發生，而且對提高杉木生產力有一定的作用。以往對杉木闊葉樹混交林的研究.主要是杉木與木荷、火力楠、香樟、紅椎、閩粵栲等混交以及杉木閩楠不同比例混交效果的實驗，林木生長除了受營養物質、遺傳特性及激素等內在因素的影響外，還受土壤、坡位、地形等外界環境因素的影響，特別是不同坡位對林木的生長影響較大，而不同坡位對杉木閩楠混交林生長的影響報道較少，為此，以6年生杉木閩楠混交林為研究對象，分析不同坡位對杉木閩楠混交林生長的影響.從而為杉木閩楠混交林的合理經營和管理提供理論依據。

2研究區概況

研究區位于福建省南平市福建農林大學西芹教學林場，地理坐標東經118°4'，北緯26°35'，為武夷山脈東延支脈及戴云山脈北伸支脈的低山丘陵，屬中亞熱帶季風氣候帶，雨量充沛，氣候溫暖，年平均溫度19.4℃，最高氣溫為41℃，最低氣溫為-5.8℃，年降水量1817mm，多集中于5、6月份，無霜期302 d。試驗地位于沙溪口工區，海拔115～305 m，坡向東北.全坡位，坡度18～25。，Ⅱ類立地，土壤為山地紅壤，平均土層厚度85cm，林下植被從下坡位到上坡位至山頂分別主要分布有觀音蓮座蕨（ Angiopteris fokiensis Hieron）、冬青（Ilex chinensis Sims）、枇杷葉紫珠（Callicarpa kochiana Maki no）、粗葉榕（Ficus hirta Vahl）、山蒼子（Litsea cubeba（IJour.）Pers.）、五節芒（Miscanthus floridulus（ Lab.）Warb. ex Schum. et Laut.）、芒萁骨（Dicranopteris linearis （Burm.）Underw.）等。試驗林為2011年營造的杉木閩楠混交林，混交比例為8（杉）：2（楠），初植密度為2505株/hm²。造林地前身為馬尾松闊葉樹混交林.由于受到馬尾松松材線蟲病危害，于2010年皆伐后煉山，營造杉闊混交林。造林后前兩年每年全鋤撫育兩次，第三年全面劈草撫育兩次.第五年春季進行一次劈草施肥撫育，施N：P：K比例為15：15：15的高濃度硫酸鉀復合肥，每株施100 g，第6年秋季進行修枝，修去樹冠高度1/4以下的枝條。

3研究方法

3.1 樣地選擇與調查

2016年11月，根據調查地杉木和閩楠人工混交林的林分結構特點，在下坡位、中坡位及上坡位各設置3組20 m×20 m的樣地.共設置9塊。在每塊樣地內進行每木檢尺.測量每株活立木的樹高和胸徑.并記錄林下植被種類及立地因子調查，包括海拔、坡度、坡向等立地因子。在設置的樣地內，按照“十”字交叉法布設5個土壤剖面，記錄母巖、土壤類型、AB層厚度，分0～20cm、20～40 cm兩個土層各取400 g土壤帶回單位.在室內采用“十分法”獲得各土層土壤樣品18份，每份200 g，送至實驗室用于土壤化學性質測定。

3.2 生長量測算及數據分析

根據各樣地測量得到的各樹種胸徑.按照徑階進行相應的規整，根據規整后的徑階及株數，采用平均胸高斷面積法

（D為平均胸徑，D為徑階，n為徑階立木株數，N為調查立木樣本總數），計算不同坡位杉木和閩楠的平均胸徑，并找出相應平均木的平均樹高。由以上的數據，根據福建省杉木單株二元材積公式

V=0. 0000872 D^1.785388607H^0.9313923697，閩楠單株二元

材積公式

V=0.00005276D^1.882161H^1.009317蓄積量=平均單株立木材積×林分保留株數。對統計所得數據進行方差分析。

4 結果與分析

4.1 不同坡位土壤理化性質分析

由表1可知，對于不同坡位不同土層深度的有機質、N、P、K含量以及含水量方面，均存在一定程度的差異。對于土壤有機質來說，上坡、中坡和下坡三個不同坡位同一土層的有機質含量呈逐步增大趨勢，即坡位降低，而有機質卻逐步升高，且差異顯著，而下坡位0～20cm和20～40 cm土層的的有機質含量均為最高.分別達到27. 05 g/kg和9.85%。對于全N來說.三個不同坡位0～20 cm土層的全N含量均在1.1～1.4 g/kg之間，且均無顯著性差異;在20～40 cm土層處，以下坡的含量為最大，達到0. 62 g/kg，與中坡無顯著性差異，但與下坡存在顯著性差異。對于全P和速效鉀來說.三個不同坡位中兩個不同土層深度的全P、速效K含量，呈現上坡、中坡、下坡逐步增加趨勢.但各含量無顯著性差異。對于含水量來說，也呈現上坡、中坡、下坡逐步增加趨勢，且差異顯著。由此可見.但在不同坡位里有機質、N、P、K含量以及含水量有著明顯的區別，其含量的多少表現為下坡位>中坡位>上坡位，并且養分和水量多集中在0～20 cm土層里，20～40 cm土層里的含量呈下降趨勢。

4.2 不同坡位杉木閩楠人工混交林生長量分析

不同坡位對6年生杉木閩楠混交林生長具有不同的影響（表2）。從杉木和閩楠的平均胸徑和平均樹高指標來看.不同坡位對其生長量均體現為下坡位>中坡位>上坡位。杉木下坡位胸徑生長量分別比中坡位及上坡位提高3. 55%和6.21%.樹高生長量分別比中坡位及上坡位提高7. 36%和17. 37%;閩楠下坡位胸徑生長量分別比中坡位及上坡位提高8. 03%和16. 39%，樹高生長量分別比中坡位及上坡位提高13. 39%和24. 67%。方差分析結果表明，坡位對杉木及閩楠的樹高有顯著影響，不同坡位的杉木和閩楠樹高存在差異顯著，其中以下坡位的杉木和閩楠的平均樹高為最高，分別達到8. 31 m、6.52 m，與中坡位和下坡位均存在顯著性差異;其次為中坡位樹高.杉木和閩楠樹高分別比下坡位高0. 42 m、0.52 m，也存在顯著性差異。不同坡位對杉木及閩楠的胸徑生長量也有顯著影響，其中以下坡位的為最高，分別達到10. 78 cm、6.32 cm;其次為中坡位，最后為下坡位。

4.3不同坡位杉木和閩楠最大單株及最小單株生長量分析

不同坡位對6年生杉木閩楠混交林最大及最小單株生長量影響差異較大（表3）。從杉木和閩楠最大單株的胸徑、樹高及單株材積指標來看.不同坡位對其生長量均表現為下坡位>中坡位>上坡位。杉木下坡位最大單株的胸徑、樹高及單株材積分別比中坡位提高4. 57%、2.52%和10. 91%，分別比上坡位提高10. 73%、9.23%和30. 25%;閩楠下坡位最大單株的胸徑、樹高及單株材積分別比中坡位提高6. 20%、13.63%和27. 6%，分別比上坡位提高12. 08%、24. 08%和54. 09%;杉木下坡位最小單株的胸徑、樹高及單株材積分別比中坡位提高24. 49%、32. 02%和90. 48%，分別比上坡位提高37. 78%、39. 36%和142. 42%;閩楠下坡位最小單株的胸徑、樹高及單株材積分別比中坡位提高48. 74%、5.48%和130. 77%，分別比上坡位提高60. 94%、18. 46%和200. 00%。

4.4不同坡位杉木和閩楠生長差異的影響因素分析

對不同坡位的杉木、閩楠的胸徑、樹高等生長指標與土壤的有機質含量、全N、全P、速效鉀、含水量等土壤理化性質進行相關性分析（表4）。分析結果表明，上、中兩個坡度的杉木、閩楠的樹高生長指標與土壤中有機質以及含水量等呈顯著正相關關系（p<0.05），而下坡杉木、閩楠的樹高生長指標與土壤中有機質以及含水量等呈極顯著正相關關系（p<0.01）。

5討論

5.1 不同坡位對杉木和閩楠生長的影響

森林生物量是森林生態系統中最基本的數據特征，是研究森林生態系統結構和功能的基礎，它反映了森林生態系統中物質和能量的固定、分配、積累和轉化規律，是評價林分生產力高低的重要指標。林木的胸徑和樹高生長量是其生物量的最直觀表現。研究結果表明.從杉木和閩楠平均胸徑和平均樹高生長量來看，其規律表現為下坡位生長量優于中坡位，上坡位最低。從杉木和閩楠最大、最小單株胸徑、樹高及單株材積生長量來看，其規律表現為下坡位生長量優于中坡位，上坡位最低，這種表現更加明顯。

5.2 杉木和閩楠生長特征分析

從同一坡位杉木和閩楠平均胸徑和平均樹高生長量來看.其規律表現為杉木生長量明顯優于閩楠生長量，這主要與杉木和閩楠樹種間生長差異有關。楊燁曾在研究8年生的杉木、木荷和閩楠混交林在不同坡位的生長情況一文中指出，混交林中下坡位的胸徑和樹高生長量均大于中坡和上坡，這與本文的研究結果是相一致的。試驗調查發現，杉木長勢較快，郁閉早，樹高生長明顯優于閩楠，造成閩楠的生長受到壓迫，個別植株已表現出側枝枯死等長勢不良的現象。因此，在造林實踐中，應當考慮立地條件對杉木閩楠混交林的影響，合理地調整混交比例和造林密度，此外，合理地營造混交林，除考慮樹種間養分、生物物理等關系外，還應考慮其生物化學關系。

6 結論

杉木閩楠人工混交林中不同坡位對兩個樹種的胸徑、樹高及單株材積均有顯著影響，下坡位種植的杉木和閩楠生長狀況最佳，中坡位次之，上坡位最差。胸徑、樹高兩個因子均值都隨著坡位的上升而下降。對不同坡位的杉木、閩楠的胸徑、樹高等生長指標與土壤理化性質呈顯著正相關關系。掌握坡位對樹種生長的影響，對營造優質的木材具有指導作用，從而實現人工混交林的速生、豐產和穩產，更好地實現混交林的社會、生態和經濟價值。對該試驗地杉木閩楠混交林的生長效果，作者將進行持續的動態監測。