除草、施肥對2年生楓香與杉木混交林生長的影響

林芳順

(泉州市林業局,福建 泉州 362000)

杉木(Cunninghamialanceolata)分布范圍遍及我國亞熱帶的17個省區[1]，是我國南方主要造林樹種之一，具有生長迅速、紋理美觀、抗蟲抗腐、氣味芳香等特點，廣泛應用于建筑、家具、裝飾等領域[2]。杉木大面積造林、砍伐連栽多年后，導致人工林肥力下降、產量降低[3]。發展針闊混交林可以有效改變人工林樹種結構，提高林分蓄積量[4-7]。楓香(Liquidambarformosana)是我國亞熱帶地區常見樹種之一[8]。楓香木材紋理致密，可作家具、建筑用材，入秋以后，葉色變紅，可栽培為觀賞樹，同時也是荒山造林和混交林營建的優良樹種[9]。楓香適應性強、生長速度快、干型通直圓滿、萌芽能力強、耐旱耐瘠薄，是南方造林優良的先鋒樹種和生態樹種[10]。

林地雜草可以改善土壤結構、減少水土流失、提高土壤肥力，但林木幼林期在高度和冠幅上未對雜草產生優勢，雙方存在強烈的水肥競爭[11]。幼齡林抗性較低，雜草叢生容易引發林地病蟲害，損害林木正常生長[12-14]。施肥是林木培育過程中提高林木產量的基礎技術措施之一[15]。林木生長吸收土壤礦質養分，連續種植會降低土壤肥力，通過施肥可以保持并提高林地的持續生產能力[16]。除草、施肥等撫育措施可以保證幼齡林健康、快速生長[17]。本研究的目的是通過對楓香、杉木混交林分除草方式與肥料施用量的比較分析，為人工林幼齡林經營管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于福建省泉州市德化縣雷峰鎮蕉溪村，地理坐標118°07′ E，25°34′ N。該試驗地屬于中亞熱帶季風氣候，年均氣溫17.9 ℃，年均降雨量1 800 mm，無霜期260 d左右，土壤類型為紅壤，立地質量為中等肥沃級。

1.2 試驗設計

試驗用人工林營建于2018年3月，采用楓香、杉木4∶6混合造林，株行距2 m×2 m。試驗采用除草方式、施肥量兩個因素的析因設計。除草方式設置3個水平：不除草，人工除草，化學除草(草甘膦)。施肥量設置3個水平：不施肥，150 g株-1，300 g株-1。共9個處理(表1)，重復3次。設置27個標準地，每個標準地面積10 m×30 m，同一重復內標準地立地條件保持一致，每個樣地四角使用金屬標簽標記。造林后6個月開始除草、施肥，每年1次。2020年春進行樹高、地徑、冠幅性狀生長量調查。

表1 試驗處理信息

1.3 統計分析方法

本研究使用R語言進行數據的統計分析及繪圖，使用以下固定模型進行方差分析：

yijk=μ+ri+bj+(r×b)ij+eijk

式中：yijk為第i個重復內第j個處理的第k個單株的觀察值；μ為總體均值；ri為第i個重復效應；bj為第j個處理效應；(r×b)ij為第i個重復與第j個處理的互作效應；eijk為隨機誤差。

2 結果與分析

2.1 生長性狀表型變異分析

由表2可知，兩樹種樹高、地徑、冠幅性狀處理間差異顯著，說明除草、施肥等撫育措施對楓香、杉木幼齡林生長性狀表型表現有較大影響；重復間差異顯著，說明立地條件同樣對幼齡林生長性狀的表型表現起重要作用；重復與處理互作效應顯著，說明在不同的立地條件下使用不同的撫育方式會引起生長性狀表型表現的較大變化。

表2 各性狀方差分析(F值)

圖1 不同處理對表型的影響

2.2 不同撫育水平對2年生楓香、杉木樹高、地徑、冠幅生長的影響

不同除草方式、施肥量對2年生杉木、楓香生長性狀的影響見圖1。在相同除草方式下，兩樹種樹高、地徑、冠幅生長量隨施肥量增加而增長；在同一施肥方式下，經過除草的樣地樹高、地徑、冠幅生長量優于未除草的；化學除草和人工除草對樹高、地徑、冠幅生長量的影響無顯著差異；同一處理下，楓香各性狀生長量高于杉木。

3 結論與討論

幼林期除草、施肥等撫育措施對于調節和控制林木的生長具有至關重要的作用[18,19]。合理的撫育措施能夠顯著提高苗木成活率，促進幼齡林的生長，縮短林木輪伐期[20-23]。

本研究以2年生楓香+杉木混交人工林為對象，通過對樹高、地徑、冠幅等生長性狀與除草方式、施肥量等撫育方式的相互關系分析，發現除草、施肥均可顯著促進兩樹種樹高、地徑、冠幅性狀生長量，生長性狀表型表現隨施肥量的增加而提升，化學除草與人工除草均可顯著提升幼林生長量且兩者處理效果無顯著差異，立地條件對幼林生長同樣有很大影響，相同處理下楓香生長量優于杉木。

經除草處理的人工林生長量遠高于未經除草處理的，說明林木幼林期雜草對水、肥的搶奪嚴重影響了林木的生長速率。化學除草與人工除草相似的處理效果，使得我們在選擇除草方式時將更多地考慮人工成本、便利條件、經費開支、環境因素等。針對生長性狀表型表現隨施肥量增加而提升的結果以及顯著的重復與處理的互作效應，需要在下一步試驗中提升施肥用量及梯度，以便于精確定位不同立地條件下的最佳施肥量。林齡2年時楓香在樹高和冠幅生長量方面優于杉木，考慮林分郁閉后樹種間的競爭，需要根據種植目標和生產需求，跟蹤監測評估闊葉樹與針葉樹混交林的經濟效益與生態效益。