大花序桉與鄉土闊葉樹種混交模式初步篩選

陳健波，黃康庭，莫雅芳，陳宗福，鄧紫宇，唐慶蘭，郭東強，何 春，陳升侃

（1.廣西壯族自治區林業科學研究院 國家林業和草原局中南速生材繁育重點實驗室 廣西優良用材林資源培育重點實驗室，廣西南寧 530002；2.廣西壯族自治區國有大桂山林場，廣西賀州 542899；3.廣西壯族自治區國有高峰林場，廣西南寧 530001）

大花序桉（Eucalyptus cloeziana）為桃金娘科（Myrtaceae）桉屬大喬木樹種，自然分布于澳大利亞昆士蘭州的北部和南部[1]，原產地樹高可達55 m，胸徑2 m；其木材黃褐色，紋理通直，結構均勻，堅固、耐久，成熟材氣干密度約1 000 kg/m3[2]，在原產地被廣泛用于家具、建筑和礦柱等，在引種地巴西有“桃花心木”之稱，為高貴木材，可用于高級家具、實木地板、機械構件和房屋建筑等方面，是大徑級實木材人工林重要樹種。我國在大花序桉引種改良上做了大量工作，篩選出一批優良種源及家系，建立大花序桉種子園[3-5]，為推廣種植大花序桉奠定了堅實基礎。近20多年來，桉樹短周期（中小徑材）速豐林發展很快，由于實行純林種植，高強度利用林地帶來土壤肥力下降、林分病蟲害頻發等問題，不利于桉樹可持續發展[6-9]。研究表明，合理的多樹種混交造林有利于林木生長、土壤理化性質改善和病蟲害防治[10-12]。推廣種植大徑級大花序桉用材林并與鄉土樹種合理混交經營，對改變我國長期以來以桉樹中小徑材為單一培育目標的純林經營方式，提高桉樹用材林綜合效益，促進優質大徑級用材林發展和人工林的可持續經營具有重要作用。但目前大花序桉與鄉土樹種混交栽培技術研究較少，缺乏成熟的混交栽培技術，有必要開展大花序桉與鄉土闊葉樹種混交試驗。

紅錐（Castanopsis hystrix）是我國亞熱帶地區重要的鄉土闊葉珍貴用材和高效多用途樹種，具有生長較快、材質優、適應廣和效益高等優良特性[13]，幼齡期較耐蔭，幼苗幼樹可在微弱光照下生長，成年期喜光?；鹆﹂∕ichelia macclurei）是木蘭科（Magnoliaceae）含笑屬常綠喬木，生長較快，適應性強，樹干通直，樹體高大[14]，具有一定抗火能力，是南亞熱帶以及我國南方重要的鄉土闊葉用材與觀賞樹種[15]。閩楠（Phoebe bournei）屬亞熱帶常綠闊葉樹種，是中國特有的名貴建筑用材，分布于中亞熱帶常綠闊葉林地帶，忌強光，耐蔭，是國家二級保護植物[16]。從紅錐、火力楠和閩楠的生物學、生態學特性以及各地的引種栽培實踐來看，符合桉樹對混交樹種的要求。盧翠香等[17]研究大花序桉與紅錐、火力楠的混交生長效果，混交林中大花序桉、紅錐和火力楠的胸徑、樹高均高于純林模式下相應樹種，分別提高1.90%和11.96%、36.17%和4.26%及12.73%和2.27%；9 行大花序桉+3 行紅錐、8 行大花序桉+2 行火力楠的混交模式下，林木生長最好。劉媛等[18]對大花序桉與閩楠進行混交研究，混交林中大花序桉的樹高、胸徑生長量均高于其純林，閩楠的樹高生長量也高于其純林，9行大花序桉+3行閩楠混交模式下，林木生長最好。但這些大花序桉混交研究主要集中于單株樹高、胸徑生長的分析，并未對林分蓄積進行研究，而林分蓄積是林分生長的最重要評價指標及優良混交模式篩選依據。本研究以3.5年生大花序桉與紅錐、火力楠和閩楠3個鄉土闊葉樹種混交林為研究對象，分析不同混交樹種和混交比例對林分蓄積量的影響，為篩選優良混交樹種及模式提供依據，豐富大花序桉與鄉土闊葉樹種混交造林技術。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗同時在廣西壯族自治區國有高峰林場（下稱高峰試驗點）和廣西壯族自治區國有大桂山林場（下稱大桂山試驗點）進行。

廣西國有高峰林場（22°58′N，108°22′E），地處南寧盆地北緣，屬南亞熱帶季風氣候，年均氣溫20.8 ～21.9 ℃，年均降水量1 200 ～1 620 mm，年均相對濕度大于80%；丘陵地形，平均海拔約200 m；土壤類型為砂頁夾泥巖發育形成的酸性赤紅壤，土層厚度80 cm 以上，pH 值為4.5 ～5.5，質地中壤，土壤肥力中等。林下植被主要有中平樹（Macaranga denticulata）、鴨腳木（Schefflera octophylla）、杜莖山（Maesa japonica）、三叉苦（Evodia lepta）、草珊瑚（Sarcandra glabra）和烏毛蕨（Blechnum orientale）等。

廣西國有大桂山林場（110°19′E，24°09′N）地處廣西東北部賀州市八步區，處于中、南亞熱帶的過渡帶，屬濕潤亞熱帶季風氣候，年均氣溫20.4 ℃，年均降水量1 500 ～1 800 mm；為低山丘陵地貌類型，海拔300 ～550 m，以紅壤為主。

1.2 試驗設計

在高峰試驗點，混交樹種為大花序桉與紅錐、火力楠，均設2 種混交模式、3 種純林模式，共7 個處理（表1）。采用隨機區組設計，每小區12行（MD1和MD3 處理）或10 行（MD2、MD4、PD1、PD2 和PD3 處理），每行15株，3次重復。人工挖穴整地，造林株行距2 m × 3 m，每穴施0.5 kg 桉樹有機無機復混肥（N、P 和K 總有效養分含量≥25%）做為基肥。2017年4月，選擇生長健壯的苗木定植造林，大花序桉苗高約30 cm，紅錐、火力楠苗高約60 cm。造林后每年除草1 ～2次、追肥1次，連續撫育4年，造林當年6月進行第1次追肥，肥料為桉樹有機無機復混肥（N、P 和K 總有效養分含量≥30%），每穴施0.5 kg，第2 ～4 次分別于造林后第2—4年的4月進行，第2 ～3 次肥料用量均為每穴施0.5 kg，第4 次肥料用量為每穴施0.75 kg，所用肥料與第1 次追肥的相同。試驗林面積2.2 hm2。

表1 高峰試驗點混交造林試驗處理Tab.1 Mixed afforestation treatments in Gaofeng forest farm

在大桂山試驗點，混交樹種為大花序桉與閩楠，設3 種混交模式、2 種純林模式，共5 個處理（表2）。采用隨機區組設計，每小區12行（ML1處理）或10 行（ML2、PL1 和PL2 處理）或9 行（ML3 處理），每行15 株，3 次重復。人工挖穴整地，造林株行距2 m × 3 m，基肥品種及用量與高峰試驗點相同。2017年4月，選擇生長健壯的苗木定植造林，大花序桉苗高約30 cm，閩楠苗高約60 cm。試驗林除草、追肥撫育與高峰試驗點相同。試驗林面積1.6 hm2。

表2 大桂山試驗點混交造林試驗處理Tab.2 Mixed afforestation treatments in Daguishan forest farm

1.3 指標測定

試驗林3.5年生時調查林木胸徑、樹高生長量，計算單株材積，計算公式如下[19]：

大花序桉單株材積（V，m3）計算公式：

式中，D1表示胸徑（cm）；H1表示樹高（m）。

紅錐、火力楠和閩楠單株材積（V2，m3）計算公式[20]：

式中，D2表示胸徑（cm）；H2表示樹高（m）。

單位面積混交林蓄積量（V3，m3/hm2）計算公式：

式中，V1表示單位面積混交林中大花序桉蓄積量（m3/hm2）；V2表示單位面積混交林中紅錐、火力楠或閩楠蓄積量（m3/hm2）；m表示單位面積混交林中大花序桉株數；n表示單位面積混交林中紅錐、火力楠或閩楠株數。

1.4 數據處理

采用Excel 2010和SPSS 19.0軟件分析試驗數據。

2 結果與分析

2.1 不同處理樹木生長比較

2.1.1 高峰試驗點不同處理平均單株材積比較

在高峰試驗點，MD1 ～MD4 處理的大花序桉平均單株材積大于PD1處理，分別高出7.31%、6.45%、11.19%和14.23%，MD3、MD4 處理極顯著高于PD1處理（P＜0.01）（圖1）。MD1 和MD2 處理的紅錐平均單株材積比PD2 處理大，分別高出14.29%和12.68%，MD3和MD4處理的火力楠平均單株材積比PD3 處理大，分別高出26.87%和32.93%，但各處理間均差異不顯著。說明大花序桉與紅錐、火力楠混交造林后對大花序桉、紅錐和火力楠樹木生長均有利，可起到相互促進生長的作用。

圖1 高峰試驗點各處理樹木平均單株材積Fig.1 Average individual volumes of trees in Gaofeng forest farm

2.1.2 大桂山試驗點不同處理平均單株材積比較

在大桂山試驗點，ML1 處理的大花序桉平均單株材積最大，極顯著高于ML2、PL1 處理（P＜0.01），與ML3 處理差異不顯著（圖2）。除ML2 處理的大花序桉平均單株材積小于PL1 處理，ML1 和ML3 處理的大花序桉平均單株材積均比PL1 處理大，分別高出14.52%和11.01%，說明ML1 和ML3 處理有利于大花序桉平均單株材積生長。混交林中閩楠的平均單株材積除ML2 處理比PL2 略小外，ML1、ML3處理的閩楠單株材積均大于PL2 處理,分別高出11.17%、4.96%，ML1 和ML3 處理均有利于閩楠生長。

圖2 大桂山試驗點各處理樹木平均單株材積Fig.2 Average individual volumes of trees in Daguishan forest farm

2.2 不同處理林分蓄積量比較

林分蓄積量是林木單株材積與單位面積林木株數的綜合反映，是林分生長重要經濟指標。在高峰試驗點，MD1、MD2、MD3 和MD4 處理的蓄積量分別為53.05、52.91、53.42和53.79 m3/hm2，均與PD1處理的蓄積量（55.07 m3/hm2）差異不顯著，顯著高于PD2 和PD3 處理（P＜0.05），4 個混交處理的蓄積量均差異不顯著（圖3）。

圖3 高峰試驗點各處理林分蓄積量Fig.3 Stand accumulations of different afforestation treatments in Gaofeng forest farm

在大桂山試驗點，ML1 處理的蓄積量（59.42 m3/hm2）顯著高于ML2（46.92 m3/hm2）和ML3（46.98 m3/hm2）處理（P＜0.05），且與PL1 處理的蓄積量（61.41 m3/hm2）差異不顯著；PL2 處理的蓄積量極顯著低于3個混交處理及PL1處理（P＜0.01）（圖4）。

圖4 大桂山試驗點各處理林分蓄積量Fig.4 Stand accumulations of different afforestation treatments in Daguishan forest farm

3 討論與結論

桉樹與鄉土樹種混交可促進林木彼此的生長及林分產量的增加。本試驗中，混交模式MD1、MD2、MD3、MD4、ML1 和ML3 中的大花序桉平均單株材積分別比大花序桉純林高6.45% 、7.33%、11.19%、14.23%、11.01% 和14.52%；混交林模式MD1、MD2 中的紅錐平均單株材積分別比紅錐純林高26.87%、32.93%，混交模式MD3、MD4 中的火力楠平均單株材積分別比火力楠純林高12.68%、14.28%，混交模式ML1、ML3 中的閩楠平均單株材積分別比閩楠純林高11.17%、4.96%。從混交林與大花序桉純林蓄積量比值看，9行大花序桉+3行紅錐或火力楠、8 行大花序桉+ 2 行紅錐或火力楠、9行大花序桉+3 行閩楠這5 個混交模式林分蓄積量分別為大花序桉純林蓄積量的0.96、0.97、0.96、0.98和0.97 倍，與大花序桉純林蓄積量均差異不顯著。從將來產出的木材效益估算，紅錐、火力楠和閩楠的木材價值高，混交林可促進這些林木生長，林分蓄積量大幅增長，其經濟效益將超過大花序桉純林，初步認為是有潛力的混交模式，可擴大種植。2個試驗點的大花序桉平均單株材積雖然相近，但大桂山試驗點的大花序桉純林蓄積量略高于高峰試驗點，主要原因是高峰試驗點的大花序桉曾遭受臺風影響，折損一些林木，使其保存率低于大桂山試驗點。

大花序桉與紅錐、火力楠等鄉土闊葉樹種混交后比其純林有生長優勢，是因為大花序桉為強陽性速生樹種，紅錐、火力楠等鄉土闊葉樹種為幼林耐蔭且生長速度慢的樹種，兩類樹種混交后很快形成復層林結構，大花序桉林冠處于上層，其林冠層營養空間相比大花序桉純林更大，能更好地利用太陽光和生長空間，從而使大花序桉在混交林中的生長比純林快。處于下層的鄉土闊葉樹種幼林期就會受上層大花序桉的庇蔭，符合其生長需求，因此可促進鄉土闊葉樹種生長，兩類樹種混種相得益彰。本試驗豐富了桉樹與鄉土闊葉樹種混交研究內容，并篩選出有推廣潛力的混交模式，獲得初步試驗成果，但因試驗時間還短，最終結果有待繼續研究。