杉木乳源木蓮異齡復層林的生長效果分析

葉文建

(福建省建甌市徐墩林業工作站，福建 南平 353100)

杉木(Cunninghamialanceolata) 具有生長快、材質好、產量高、用途廣等優點，是中國南方重要的用材樹種之一[1]。間伐是人工林栽培的一項重要經營措施，間伐對林木生長，特別是大徑木材的培育具有重要意義[2]。乳源木蓮(ManglietiayuyuanensisLaw)為木蘭科(Magnoliaceae) 木蓮屬(Manglietia) 常綠喬木，具有生長迅速,樹干通直,材質優異,適應性和耐寒力強的優點，自然分布于浙江、安徽、江西、福建、湖南、廣東等省[3]。楊統一[4]研究發現乳源木蓮對環境變化適應能力和光系統(PSⅡ)最大光能轉換效率較強。近年來陸續報道了杉木與乳源木蓮混交林的研究[5-11]，但鮮有關于杉木林下套種乳源木蓮構建異齡復層林的報道。本研究通過對現有34年生杉木與17年生乳源木蓮異齡復層林調查，探討純林間伐套種和坡位對上層保留杉木及下層乳源木蓮生長的影響，以期為杉木純林改造經營、大徑材培育和針闊異齡復層林構建提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

調查樣地設置在福建省建甌市水西國有林場徐墩瑤坪工區，地理坐標118°18′5″ E，27°2′24″ N，海拔130～180 m，屬低山丘陵，土壤為山地紅壤，立地類型為Ⅱ類地，坡向為東南坡。氣候屬于亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫19 ℃，極端氣溫最高達40.7 ℃，最低為-7.2 ℃，霜期從12月至翌年2月，無霜期286 d，年降雨量1 600～1 900 mm。

所選調查林分為1986年營建的杉木林，2001年開展第二次撫育間伐，伐后杉木保留密度為750株·hm-2，郁閉度為0.4，伐后耙帶清理林地，塊狀整地，挖明穴、穴規格50 cm×40 cm×35 cm，每穴施鈣鎂磷基肥250 g。2002年2月選用1年生地徑4.5 mm以上，苗高35～50 cm的乳源木蓮裸根苗開展林下套種，種植密度825株·hm-2，造林后連續撫育管理3年，前2年每年塊狀除草培土撫育2次，第3年全面劈草撫育1次。至2019年1月，異齡復層林下層17年生乳源木蓮保存密度725株·hm-2、保存率89%，上層34年生杉木郁閉度達0.8。

1.2 林分調查與數據分析

2019年1月，采用小樣圓調查方法在試驗林中開展抽樣調查，即分別相同坡向的上、中、下坡位設置水平方向連續3個相切的樣圓(半徑3.26 m)，進行樣圓每木的胸徑、樹高調查。材積計算公式為：

V=0.000 052 76D1.882 161H1.009317

V杉=0.000 050 806D1.955 335H0.864 033

數據應用DPS數據處理系統(7.05)和Excel2007進行統計和分析[11]。

2 結果與分析

2.1 復層林生長情況分析

由表1可知，杉木純林間伐套種乳源木蓮17年后，在人工異齡杉木林下17年生乳源木蓮的平均胸徑和平均樹高分別為13.59 cm和11.70 m。乳源木蓮和杉木的胸徑年均生長量差異不顯著(P>0.05)，乳源木蓮和杉木的樹高、材積年均生長量存在極顯著差異(P<0.01)。其中，杉木胸徑、材積年均生長量分別比乳源木蓮高出3.75%、196.00%，而乳源木蓮樹高年均生長量比杉木的高出27.78%，可能是杉木(33 a)已是成熟期，生長逐漸減緩，而乳源木蓮(17 a)則進入速生期，生長較快的原因。

表1 復層林生長情況

2.2 不同坡位的乳源木蓮生長比較分析

通過不同坡位的乳源木蓮生長比較(表2)發現，乳源木蓮在不同坡位生長(平均樹高、平均胸徑、平均材積)分別存在顯著或極顯著差異(P<0.05或P<0.01)。其中，下坡位的平均胸徑與上坡位的存在顯著差異；下坡位和中坡位的平均樹高、平均材積與上坡位存在極顯著差異；下坡位的平均樹高、平均材積和中坡位存在顯著差異。

乳源木蓮的平均胸徑、平均樹高、平均材積的大小均是下坡位>中坡位>上坡位，下坡位的乳源木蓮平均胸徑、平均樹高和平均材積比上坡位的分別高出22.61%、23.01%和80.89%；下坡位的乳源木蓮平均胸徑、平均樹高和平均材積分別比中坡位高出11.18%、4.45%和27.56%；中坡位的乳源木蓮平均胸徑、平均樹高和平均材積分別比上坡位高出10.29%、17.77%和41.81%；表明下坡位的乳源木蓮生長最好。

表2 不同坡位的乳源木蓮生長比較分析

2.3 不同坡位的杉木生長比較分析

通過不同坡位的杉木生長比較分析(表3)可知，杉木在不同坡位生長(平均樹高、平均胸徑、平均材積)分別存在顯著或極顯著差異。其中，下坡位的平均胸徑與上坡位存在極顯著差異，中坡位的平均胸徑與上坡位存在顯著差異；下坡位和中坡位的平均胸徑、平均材積與上坡位均存在極顯著差異。

表3 不同坡位的杉木生長比較分析

杉木胸徑、樹高和材積的大小依次是下坡位>中坡位>上坡位。下坡位的杉木平均樹高、平均胸徑、平均材積分別比上坡位高出16.29%、18.08%和61.97%；下坡位的杉木平均樹高、平均胸徑、平均材積分別比中坡位高出3.91%、4.01%和9.00%；中坡位的杉木平均樹高、平均胸徑、平均材積分別比上坡位高出11.92%、13.53%和48.60%，表明下坡位的杉木生長最好，下坡位與中坡位差異不顯著，上坡位表現最差。

3 結論與討論

杉木林下套種的乳源木蓮(17 a)平均胸徑和平均樹高分別為13.59 cm和11.70 m；杉木乳源木蓮混交林的乳源木蓮(17a)平均胸徑和平均樹高分別為18.34 cm和12.50 m[6]，表明乳源木蓮在杉木林下套種和與杉木混交的生長差異不大。在杉木間伐林下(郁閉度為0.4)套種乳源木蓮，符合乳源木蓮為幼樹稍耐蔭、主根不太明顯、側根非常發達的中性偏喜光等特性[7]，且乳源木蓮早期生長緩于杉木，10年生左右進入干材速生期，杉木的間伐林分下套種，可與杉木生長快速生長期錯開，減少養分競爭[3]。表明，乳源木蓮適宜在杉木林下套種，且乳源木蓮的枯枝落葉多、分解迅速，改善了林分內的土壤物理性質為杉木的生長提供養分的積累。調查發現，隨著復層林分的生長，杉木郁閉度逐漸增加和乳源木蓮生長的需光量逐漸增強，林內的光照條件比林緣差，導致乳源木蓮在光照充足林緣的生長較好，與林根旺[12]等研究結果相同。因此，為更高效地培育乳源木蓮需要合理控制杉木大徑材林分的郁閉度。

不同坡位對乳源木蓮和杉木生長影響顯著，且均是下坡位生長最好、中坡位次之、上坡位最差，下坡位的乳源木蓮平均胸徑、平均樹高和平均材積分別比上坡位高出22.61%、29.73%和90.87%；下坡位的杉木平均樹高、平均胸徑、平均材積分別比上坡位高出16.29%、18.08%和61.97%，主要是下坡位水分和養分累積較上坡位多，表明乳源木蓮和杉木選擇在土層深厚、水分條件較好的緩坡地造林效果最好，與康永武的研究結果[7]相同。