不同整地方式對杉樹幼林生長的影響

莫文達

(來賓市金秀瑤族自治縣國有金秀林場，廣西 來賓 545799)

1 引言

杉樹屬松科，為常綠喬木，高度可達到30 m，胸徑為3 m，其樹形整齊、樹干端直。杉樹為亞熱帶樹種，喜光照、溫暖、潮濕、多霧、靜風環境，對嚴寒、干旱、大風耐性較差[1]。杉樹主要分布于我國長江流域以及秦嶺以南區域，其生長速度較快，木材顏色為黃白色，可為橋梁、電桿、建筑、木樁等行業提供原料。另外，杉樹也具備良好的藥用價值[2]。近年來，隨著人們生活水平顯著提升，杉樹市場供不應求，人們對杉樹種植積極性極高，很多地區開始在荒山跡地開展杉樹造林[3]。

當前，杉樹已經成南方地區主要的用材樹種，其栽培面積日益增大，人工林在經過采伐后仍然更新為杉樹林，因連年栽培導致種植地塊地力持續衰退，因土壤板結問題導致土壤結構及理化性質明顯變差，最終導致杉樹連載生產力不斷降低[4]。整地是一種重要的改善杉樹幼林生長的工序，也是一項重要的森林土壤管理技術措施[5]。截至目前，已有多人在整地方式方面對杉樹的生長進行了研究。張先儀等[6]研究了整地方式對水土保持、杉樹幼林生長的影響，發現采取撩壕方式整地最有利于杉樹的生長；林開敏等[7]研究了不同撫育方式對杉樹幼林生長的影響，發現全墾撫育以及塊狀撫育可提升杉樹保存率，促進幼苗地徑的生長；賀果山等[8]發現大穴整地方式可促進杉樹根系縱向深層發展。

為探究不同整地方式對杉樹幼林生長的影響，筆者在廣西來賓金秀縣進行了實驗，動態監測不同整地方式下杉樹生長情況，探討了整地方式對杉樹生物量積累的影響，希望能夠為當地杉樹造林提供參考及借鑒。

2 材料及方法

2.1 試驗地概況

試驗地位于廣西壯族自治區來賓市金秀瑤族自治縣某試驗基地內，當地為亞熱帶季風氣候區，具備明顯的季節性氣候變化，冬季干冷少雨，夏季濕潤多雨。年平均日照時長為1269 h，平均氣溫為17 ℃，無霜期為283 d，平均降雨量為1648 mm。

2.2 整地方案設計

選擇海拔、坡位、土壤厚度相一致的試驗地塊，共設置3個整地方式，見表1。各個處理分別重復3次，共設置9個試驗小區，各試驗小區長寬均為25.82 m。

表1 試驗處理

試驗于2005年春季造林，造林密度為2505株/hm2，苗木為一年生優質杉樹苗木。

2.3 測量指標

2020年春季，對試驗林16年株高、胸徑等指標進行測量。

按照王佩蘭等[9]方法測量杉樹枝、葉、干、皮、根各組分生物量并計算其占總生物量的比例。

2.4 數據處理

采用Excel 2010和SPSS 20.0軟件進行數據處理。

3 結果與分析

3.1 不同整地方式對杉樹成活率及生長的影響

杉樹幼苗具備較為發達的根系，在其種植過程中對整地規格要求較高，若整地過淺，在種植苗木時極容易出現窩根現象，影響苗木的成活率，同時苗木在生長過程中也容易出現傾斜以及倒伏等問題[10]。不同整地方式對杉樹成活率及生長的影響見表2。從表2中可以看出，各處理造林成活率由高到低依次為處理A(94.72%)、處理B(89.23%)、處理C(87.56%)。處理A及處理B成活率差異不顯著，但是明顯高于處理C。

不同整地方式對16年生杉樹樹高存在顯著影響。從表2中可以看出，各個處理平均樹高由高到低依次為處理A(20.61 cm)、處理B(19.38 cm)、處理C(14.83 cm)，其中處理A與處理B差異不顯著，明顯高于處理C。表明，若挖穴過小，杉樹幼林樹高將受到較大影響。

不同整地方式還會對樹木胸徑造成長期影響。從表2中可以看出，不同整地方式16年生杉樹胸徑差異較大，其平均胸徑由大到小依次為：處理A(22.54 cm)、處理B(20.82 cm)、處理C(14.16 cm)，其中處理A與處理B杉樹胸徑差異不顯著，處理C則明顯低于處理A及處理B。表明在杉樹種植中對整地挖穴有一定要求，若挖穴過小，杉樹的生長將受到嚴重影響。

表2 不同整地方式對杉樹成活率及生長的影響

3.2 不同整地方式對杉樹林分結構的影響

不同整地方式16年生杉樹林分結構情況見表3。本試驗將直徑大于等于20 cm的杉樹歸為大徑級、直徑在10～19 cm間的杉樹歸為中徑級、直徑在10 cm以下的杉樹歸為小徑級。從表3中可以看出，處理A大徑級樹木最多，占比達到了63.48%，中徑級及小徑級占比分別為33.74%、2.78%；處理B與處理A林分結構較為相似，以大徑級為最多，達到了57.97%，中徑級及小徑級占比分別為39.97%、2.06%；在處理C下，中徑級為最多，占比達到了70.84%，接著為小徑級，達到了14.79%，大徑級占比為最低，僅14.37%。比較不同處理可以發現，A處理16年生杉樹大徑材與B處理差異不顯著，比C處理高出了49.11%；C處理中徑材分別比A處理及B處理高出了36.26%、30.03%，A處理及B處理差異不顯著；C處理小徑材數量明顯高于A處理及B處理，分別高出了12.01%、12.73%。綜上所述，從林分結構來看，處理A及處理B較優，處理C為最差。

表3 不同整地方式對杉樹林分結構的影響

3.3 不同整地方式對杉木生物量及其分配的影響

不同整地方式對杉樹生物量及其分配的影響見表4。從表4中可以看出，3個處理杉樹總生物量由高到低依次為處理A(95.14 kg/株)、處理B(90.74 kg/株)、處理C(80.12 kg/株)，其中處理A與處理B差異不顯著，二者明顯高于處理C。從生物量的分配情況來看，樹葉、樹枝、樹干、樹皮、樹根幾個部位生物量處理A均與處理B差異不顯著，明顯高于處理C。特別是樹干及樹根2個部位，處理A及處理B生物量遠遠高于處理C。表明整地規格越高，更有利于植物積累生物量。

表4 不同整地方式對杉樹生物量及其分配的影響

另外，分析杉樹不同部位生物量可以發現，杉樹生物量主要集中于樹干，接著依次為樹根、樹皮、樹枝以及樹葉。

3.4 不同整地方式用工及成本

不同整地方式用工及成本見表5。從表5可以看出，3個處理用工及成本差異很大，處理A、處理B、處理C用工分別為180 d/hm2、105 d/hm2、60 d/hm2;從成本方面來看，由高到低依次為處理A、處理B、處理C，其中處理A比處理B高出了3750元/hm2，處理A比處理C高出了6000元/hm2，處理B比處理C高出了2250元/hm2。雖然處理A與處理B對杉樹幼林生長的促進作用差異不顯著，但是處理B可有效節約用工成本，因而杉樹造林以處理B為最佳。

表5 不同整地方式用工及成本

4 討論

杉木幼苗成活率隨著整地規格的提高而提高[10]。本研究發現，大穴及中穴整地方式杉樹成活率差異不顯著，但是明顯高于小穴整地方式。這可能是由于大規格的整地可更好地改善造林地立地條件，促進新栽樹苗生根，增強幼苗的抗逆性，以提高成活率[11]。

對林木生長來說，整地挖掘規格越高越好。游桂接[12]研究了4種不同造林挖穴規格對杉木幼林生長的影響，發現在種植穴較大時，杉木幼樹胸徑及株高差異不大，但是在穴規格減小到一定程度后，杉木幼樹胸徑及株高將受到顯著影響。本研究發現，大穴及中穴杉木幼苗胸徑、樹高兩個指標差異不顯著，明顯高于小穴處理，這與游桂接的研究結果基本一致。

本研究發現，高規格的整地更有利于杉樹積累生物量。這可能是由于隨著整地規格的提升，深層土壤容重將有所降低，可擴大林木根系生長空間，促進根系生長，從而更好地吸收礦質影響，使林木得到更好生長[13]；同時高規格的整地可提升土壤非毛管孔隙度，增加土壤的水分入滲率以及入滲量，提升土壤蓄水及抗旱能力，從而促進林木生長[14，15]。

5 結論

(1)大穴、中穴、小穴整地造林成活率分別為94.72%、89.23%、87.56%。其中大穴整地及中穴整地造林成活率差異不顯著，明顯高于小穴整地。

(2)3種整地方式下16年生杉樹樹高、胸徑生長表現為大穴整地>中穴整地>小穴整地，其中大穴整地及中穴整地差異不顯著，明顯高于小穴整地。

(3)整地方式會顯著影響杉樹林分結果，大穴及中穴整地杉樹林分結構更理想。

(4)整地方式會對杉樹生物量積累造成影響，總生物量由高到低分別為：大穴整地、中穴整地、小穴整地。杉樹生物量主要集中于樹干，接著依次為樹根、樹皮、樹枝以及樹葉。

(5)雖然大穴整地與中穴整地對杉樹幼林生長的促進作用差異不顯著，但是中穴整地可有效節約用工成本，因而杉樹造林以中穴整地為最佳。

綜上所述，最適宜杉樹造林的整地方式為中穴整地(五四三)，即穴面為50 cm × 50 cm、穴深 40 cm、穴底 30 cm × 30 cm。