不同主伐方式對杉木林下套種南方紅豆杉生長影響分析

葉盛全

摘 要：通過在杉木人工近熟林林下套種南方紅豆杉，分別對未主伐前及采取不同主伐方式后的紅豆杉的胸徑、樹高及生長量進行了14年的生長監測，分析林下套種紅豆杉的生長規律與主伐方式對其影響。結果表明，林分間伐后套種紅豆杉生長良好，主伐后紅豆杉生長量明顯高于未主伐前;不同主伐方式對紅豆杉胸徑的生長影響顯著，皆伐方式比擇伐方式的影響更為明顯;不同主伐方式對紅豆杉樹高生長并無顯著影響。

關鍵詞：混交林營造;紅豆杉;林下套種;生長量;主伐方式

中圖分類號 S791.49文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）07-0046-03

森林林分退化問題已成為21世紀全球環境發展的難題之一[1]，近幾十年來，由于大面積營造純林，導致人工林出現嚴重的林分退化現象，其生態系統生物多樣性下降、地力衰退、病蟲害增加等問題日益突出。因此，營造異齡混交林已經成為森林經營的一種主流趨勢。林下套種作為異齡混交林營造模式之一，具有恢復生物多樣性、提高林分穩定性、更好發揮森林綜合效益的特點，成為我國異齡混交林營造的主要方式之一。南方紅豆杉（Taxus chinensis var.mairei）因具有較高的藥用價值和耐蔭性而成為南方杉木人工林林下套種的主要常見樹種之一，但目前國內關于杉木林下套種紅豆杉的研究主要集中在其對土壤理化性質的改善[2-3]以及樹冠形態結構的影響[4-5]等方面，對于主伐方式是否會對杉木林下套種紅豆杉生長產生影響，仍缺少長期監測研究。因此，本研究擬通過在南方杉木近熟林林下套種紅豆杉，結合主伐采伐方式對其生長進行長期的監測調查，分析紅豆杉在林下套種的生長規律及不同主伐方式對其后續生長的影響，為杉木林下套種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗地位于福建省順昌縣高陽采育場南橋工區和小外工區，地屬武夷山丘陵地帶。亞熱帶海洋性季風氣候，氣候溫和濕潤，年平均溫度16.5～18.5℃，無霜期260d，年平均降雨量1800mm，平均相對濕度80.5%[7]，海拔100～300m，土壤質地為紅壤，腐殖質層厚度為12cm，均為Ⅰ類地。其內喬木層優勢樹種為杉木[Cunninghamia lanceolata （Lamb.）Hook.]，林下植被以芒萁骨（Dicranopteris pedata）為主。樣地基本概況如表1所示。

1.2 標準地設置與調查 2004年8月對順昌縣高陽采育場的杉木近熟林試驗地的林分進行間伐，林分保留株數約為900株/hm2，間伐后林分郁閉度不低于0.6。2005年2月在杉木間伐林地進行林下整地套種南方紅豆杉，此后每年4月進行擴穴培土，5月進行1次施氮磷鉀有機復合肥100g/穴，于6月和10月全面鋤草、修枝2次。直至2010年主伐，在上述林分中選擇設置2塊25.82m×25.82m標準地，2010年對上層杉木主林分進行主伐，樣地1采用擇伐方式，樣地2采用皆伐方式，期間每年均對林下紅豆杉進行每木檢尺以測量其直徑與樹高。

1.3 數據處理 通過Spss 22.0和Excel數據分析軟件對胸徑和樹高進行生長規律分析與配對樣本t檢驗。

2 結果與分析

2.1 主伐前林下套種紅豆杉的胸徑與樹高 自2005年2月在間伐后進行林下套種后，每年均對紅豆杉的地徑與樹高進行每木檢尺調查，至2010年10月主伐前，林下紅豆杉生長狀況如表2所示。由表2可知，林下套種紅豆杉生長狀況良好，樣地1與樣地2的生長基本一致，地徑平均生長量約為0.6cm/年，而樹高平均生長量約為0.5m/年，其中2006—2007年2個樣地的地徑連年生長量有所差異，可能是由于紅豆杉可作為中藥材，樣地1中約20%的紅豆杉苗因當地村民盜采而產生差異。總體而言，2塊樣地的紅豆杉生長量沒有差異。

2.2 不同主伐方式對紅豆杉胸徑生長的影響 2010年對2塊樣地進行主伐，其中樣地1為強度擇伐，保留株數為345株/hm2。樣地2為皆伐，主伐后每年進行每木檢尺調查，分析不同主伐方式對紅豆杉生長的影響，其胸徑生長結果見圖1與圖2。由圖1可知，擇伐樣地胸徑生長量呈現出先下降后上升再下降的變化趨勢，胸徑連年生長量在2014年達到極大值，皆伐樣地胸徑生長量呈現出先上升后下降再繼續上升的變化趨勢，胸徑連年生長量在2013達到極大值。相比于擇伐樣地，皆伐樣地紅豆杉胸徑達到連年生長量最大值的年限更早。而2塊樣地的胸徑平均生長量基本上保持穩定，年差異極小，無明顯變化。由圖2可得，2011—2018年紅豆杉胸徑生長呈逐年遞增的趨勢，2010年對杉木采取不同主伐方式后，皆伐樣地胸徑總生長量要高于擇伐樣地，且隨時間推移，這種趨勢展現的更為明顯。2011年皆伐樣地紅豆杉胸徑僅比擇伐樣地高12%，但截止2019年，皆伐樣地紅豆杉胸徑已比擇伐樣地高41%。利用成對樣本t檢驗驗證不同主伐方式對2塊樣地胸徑的影響，P值為0.02，說明皆伐樣地對胸徑總生長量的影響性顯著高于擇伐樣地（P<0.05）。

2.3 不同主伐方式對紅豆杉樹高生長的影響 由圖3可知，2011—2018年，2塊樣地紅豆杉的樹高連年量變化趨勢基本一致，皆伐樣地在2013年達到第1個峰值;擇伐樣地在2014年達到第1個峰值，隨后降低;2者在2018年同時達到連年生長量的極大值。樹高平均生長量則與胸徑平均生長量相似，基本保持穩定，年差異極小，無明顯變化趨勢。由圖4可知，2011—2019年，紅豆杉樹高生長呈逐年上升趨勢;2011—2013年，皆伐樣地樹高生長量高于擇伐樣地，但在2014—2016年，2塊樣地的樹高生長量近乎持平;2018年，擇伐樣地樹高生長量略高于皆伐樣地，隨后2塊樣地在2019年再次持平。采取成對樣本t檢驗驗證不同主伐方式對2塊樣地樹高生長的影響，P值為0.53，說明以主伐方式對紅豆杉樹高生長的影響不明顯（P>0.05）。

3 結論與討論

3.1 結論

3.1.1 不同主伐方式對杉木林下套種紅豆杉的胸徑生長量影響差異明顯 2塊樣地在主伐前采取相同營林方式，其胸徑生長量無明顯差異，然而采用不同主伐方式后，林下套種紅豆杉胸徑生長量出現明顯差異，皆伐樣地紅豆杉胸徑生長量明顯高于擇伐樣地。由此可見，紅豆杉作為耐陰樹種，具有強耐蔭性，在幼苗幼樹生長初期需要一定的遮蔭條件，隨著紅豆杉林木的生長，其對于光照的需求逐步提高，不再需要遮蔭處理，相比于擇伐，皆伐林地可獲得更多的光照條件，生長空間更為充足，從而為紅豆杉生長提供充足的光照和生存空間，促進其胸徑生長。

3.1.2 不同主伐方式對杉木林下套種紅豆杉的樹高生長量無明顯影響 試驗結果表明，采取不同主伐方式后，短期內紅豆杉樹高生長存在一定的差異，即皆伐可提供更為充足的光照與生長空間，其樹高生長量要高于擇伐方式。隨著林木的不斷生長，這種差異逐步減小，并表現為差異不明顯，結合2塊樣地主伐前樹高生長亦無明顯差異，這可能是因為林分遮蔭在幼林初期為林下套種紅豆杉提供了遮蔭條件。在林分主伐后，由于林下套種種植密度相對于一般造林密度低，紅豆杉的種間競爭不明顯，雖然在皆伐初期，紅豆杉樹高生長要快于擇伐林分，但由于皆伐對于胸徑與樹高的初期促進作用使畢伐后的紅豆杉更早，出現了上層林分空間競爭現象，開始放緩生長速率與擇伐逐步持平，從而表現出不同主伐方式對樹高的影響差異不顯著。

3.2 討論 試驗發現：在林分遮蔭條件下，紅豆杉早期的生長良好，而采用不同主伐方式對于上層林木進行主伐后，其對紅豆杉胸徑與樹高生長影響則表現出不同的結果。采取不同主伐方式會對紅豆杉后續生長產生影響，皆伐林分的林下套種紅豆杉胸徑生長更為迅速，但不同主伐方式對樹高生長則無顯著影響。對上層林木進行主伐時，可能對林下套種的紅豆杉樹體生長的影響較大，皆伐由于可提供更為充足的光照與生長空間，林木恢復更為迅速，但也因此可能導致上層林分出現生長空間競爭，從而表現樹高生長差異不明顯的現象。因此，當采用林下套種紅豆杉時，其幼齡期要保持必要的遮蔭條件，隨著林木的生長，對于上層林木的采伐則更有利于其后期生長。

參考文獻

[1]宋立寧，朱教君，閆巧玲.防護林衰退研究進展[J].生態學雜志，2009，28（09）：1684-1690.

[2]葛樂，虞木奎，成向榮，等.杉木林下套種不同樹種對土壤改良效應初探[J].土壤通報，2011，42（04）：948-952.

[3]洪建農.杉木與七種闊葉樹混交造林效果的初步研究[J].福建林業科技，2008（01）：120-124.

[4]歐建德，吳志莊.林下套種及坡位和弱光環境對南方紅豆杉人工林早期生長及林分分化的影響[J].東北林業大學學報，2016，44（10）：12-16.

[5]歐建德，吳志莊.林下套種對南方紅豆杉樹冠形態結構及干形變化的影響[J].西南林業大學學報，2016，36（05）：106-110.

[6]歐建德.林分密度對觀賞型南方紅豆杉幼樹生長及形態可塑性的影響[J].西南林業大學學報，2014，34（05）：31-36.

[7]鄭德祥，蔡楊新，許魯東，等.閩北閩粵栲天然林林隙物種數量特征及更新規律分析[J].植物資源與環境學報，2017，26（03）：92-99.

（責編：張 麗）