馬尾松采伐更新帶中亞美馬褂木生長發育對帶寬的響應

楊天明

將樂縣林業執法大隊，福建 將樂 353300

0 引言

馬尾松是福建省重要的用材樹種，適應性強、耐瘠薄，系荒山造林綠化的先鋒樹種之一。福建省現存馬尾 松 林 面 積237.04 萬hm2［1］，占 該 省 森 林 面 積 的29.2%［2］。大量試驗研究表明，馬尾松林抗逆性和穩定性較差［3-6］，生態功能與闊葉林比相對較低［3-10］，森林景觀效果也一般［11］，尤其是受到毀滅性病蟲害——松材線蟲病的危害和脅迫，大面積馬尾松林需要改造提升。因此，馬尾松林改造提升是福建省促進林業發展的迫切任務，具有重要意義。為了降低馬尾松林比重，同時不造成森林面積減少，循序漸進地進行馬尾松林改造提升是一種安全、有效的途徑。

亞美馬褂木是中國馬褂木和北美鵝掌楸的雜交種，形態特征介于兩者之間，具有明顯的雜種優勢。亞美馬褂木既有其親本生長迅速、材質優良、適應性強、葉形奇特、葉色季相變化明顯的特性，又有比親本花色艷麗、花大等更高的觀賞價值，是極佳的觀賞樹種［12］。此外，亞美馬褂木還具有較強的生態功能，是一種極具發展潛力的多用途樹種［13］。

筆者在馬尾松林中開展帶狀采伐更新亞美馬褂木的試驗研究，試圖了解亞美馬褂木生長狀況及其對不同間伐更新帶寬度的響應，為馬尾松林改造為馬尾松、亞美馬褂木復層林提供可借鑒的技術措施和生產實踐經驗。

1 試驗地概況

試驗地在福建省西北部的將樂縣（北緯26°26'～27°04'，東經117°05'～117°40'）。將樂縣屬中亞熱帶大陸性兼海洋性季風氣候區，年均氣溫18.7 ℃，年均降水量1 669 mm，無霜期長，實際霜日40～45 d，氣候溫暖濕潤，雨量充沛，水熱條件優越，土壤肥沃，適合林木生長。試驗林位于將樂縣安仁鄉余坑村12林班6大班12 小班，西南坡，坡度31°～35°，林地立地條件為中等肥沃類型（Ⅲ類地），林分為1997年春季營造的馬尾松純林，2017年馬尾松平均2 325株/hm2，平均樹高16.4 m，平均胸徑18.6 cm。

2 試驗方法

2017 年在馬尾松林中，按照試驗設計進行帶狀采伐。保留帶與采伐更新帶寬度相同。采伐后在更新帶內進行塊狀整地，株行距2 m×2 m，穴規格60 cm×40 cm×40 cm，每穴施入精制有機肥1 kg（有機質≥30%）。2018 年春，采用1 年生亞美馬褂木體胚苗造林（胚苗來自南京林業大學在將樂縣建立的雜交鵝掌楸體胚苗繁育中心）。幼林撫育采用常規措施。試驗設4 組處理：①ET 處理，間伐更新帶寬度8 m，在帶內正方形栽植，與相鄰馬尾松邊距2.0 m，套種3 行亞美馬褂木；②TN 處理，間伐更新帶寬度10 m，在帶內正方形栽植，與相鄰馬尾松邊距2.0 m，套種4 行亞美馬褂木；③TE處理，間伐更新帶寬度12 m，在帶內正方形栽植，與相鄰馬尾松邊距2.0 m，套種5 行亞美馬褂木；④FN 處理，間伐更新帶寬度15 m，在帶內正方形栽植，與相鄰馬尾松邊距1.5 m，套種7行亞美馬褂木。

套種后，選擇同一面坡，林分生長狀況相似的區段，以亞美馬褂木種植帶為中心，建立20 m×20 m 標準地。每一處理各有3 個標準地，標準地內包含未間伐的馬尾松保留木，但此次研究僅調查分析亞美馬褂木的生長發育狀況。

于亞美馬褂木造林當年，在標準地內調查亞美馬褂木造林成活率。2022年11月，在標準地內調查保存率，每木檢測胸徑、樹高等指標。以各標準地平均胸徑、平均樹高（允許誤差±5%）選擇5株（“X”字形分布）作為標準株。每一標準株采用普通鋼卷尺測定冠幅（南北和東西方向，取平均值）、枝下高等，記錄主要觀賞性狀及開花數量。主要觀賞性狀及開花數量從每一代表株第一朵開放直至最后一朵花凋謝，每天觀察，觀察時間08:00—10:00。6 年生亞美馬褂木樹形為廣卵形，采用下式計算單株綠量（G）［14］。

式（1）中：x、y分別表示代表植株平均冠幅和冠長。

3 試驗結果與分析

3.1 亞美馬褂木造林成活情況

造林成活率和保存率是評價造林成功與否的基礎性指標，能夠反映樹種的生態適應性［15］。由表1可知，在不同帶寬中栽植亞美馬褂木的造林成活率都比較高，差異較小，但保存率存在一定差異，4 組處理造林保存率為TE 處理>TN 處理>FN 處理>ET 處理，表明TE處理、TN處理造林保存率高于ET處理。

3.2 亞美馬褂木高徑生長狀況

林木高徑生長量可以反映林分對環境的適應性和林分生物學穩定性［16-17］。由表1 可知，不同帶寬下6 年生亞美馬褂木高徑生長均存在差異。平均樹高生長量為TN處理>TE處理>FN處理>ET處理。經方差分析，4組處理中兩兩平均樹高間未達到顯著差異（P>0.05），但存在一定差異。該結果說明在適當的帶寬條件下，亞美馬褂木為了爭取更好的光照條件，樹高生長加快。

表1 2022年不同帶寬下亞美馬褂木生長狀況及綠量

亞美馬褂木平均胸徑為TE 處理>TN 處理>FN 處理>ET 處理，與平均樹高生長略有不同，TE 處理平均胸徑生長量最大，其次才是TN 處理。經方差分析，各處理兩兩平均胸徑間未達到顯著水平（P>0.05），但有一定差異。試驗結果說表明，不同帶寬間，TE 處理、TN 處理亞美馬褂木平均胸徑大于ET 處理、FN 處理；帶寬過小或過大對亞美馬褂木胸徑生長有抑制作用。

適當的帶寬對更新的亞美馬褂木起到了庇護和促生長作用，有利于亞美馬褂木的高徑生長。亞美馬褂木對帶寬>10 m 的生長環境能夠適應，林分結構穩定性高。帶寬過小或過大可能加劇亞美馬褂木與馬尾松種間競爭，或加大亞美馬褂木種內競爭，影響混交林生長效益。

3.3 不同處理綠量

綠量指植物枝葉所占空間大小，可以體現其生態功能的高低，單位面積綠量是反映樹種生態功能的關鍵指標［18］。由表1可知，亞美馬褂木單株綠量為TE 處理>TN 處理>FN 處理>ET 處理，與高徑生長情況基本吻合。經方差分析，TN 處理、TE 處理、FN 處理與ET處理存在顯著差異（P<0.05），其他處理單株綠量間差異未達到顯著水平（P>0.05），表明TN 處理、TE 處理、FN處理單株綠量顯著大于ET處理。從單位面積綠量分析，TE 處理>TN 處理>FN 處理>ET 處理，與單株綠量排序一致。但經方差分析，TN 處理、TE 處理、FN 處理與ET 處理間存在極顯著差異（P<0.01），其他處理單位面積綠量間差異未達到顯著水平（P>0.05），表明TE處理、TN 處理、FN 處理單位面積綠量極顯著高于ET處理。綠量較大，光能利用率高，減少了光能的浪費，提高了生長量，間接也說明TE 處理、TN 處理組亞美馬褂木具有較高的生態功能，改造提升效果較好。

3.4 亞美馬褂木觀賞性狀及開花數量

據觀察，亞美馬褂木干形端直，樹冠呈廣卵形，樹姿秀美；葉形似馬褂，季相變化明顯（將樂縣亞美馬褂木變色期在10—11 月，這期間是觀葉時節）；花碩大，呈杯狀，花徑6～8 cm，花長3～4 cm，花被為多瓣、輪狀（外輪3 片綠色，內2 輪金黃色），觀賞價值高，是山地優良的木本觀賞樹種。

花是植物重要的觀賞器官，開花數量是衡量植物觀賞價值的重要指標。由表2 可知，不同帶寬下亞美馬褂木開花數量存在差異，開花數量最多的是FN 處理，其次是TE處理，開花數量最少的是ET處理。經方差分析，TE 處理、FN 處理與ET 處理的開花量存在極顯著差異（P<0.01），TN 處理與ET 處理存在顯著差異（P<0.05），其他處理開花數量間差異未達到顯著水平（P>0.05）。開花數量與帶寬成正比，更新帶越寬，開花數量越多，表明開花植物對光照的需求更多。亞美馬褂木花多著生在樹冠上部枝頂，間接反映出開花數量與光照強度密切相關。在培育以觀賞目的為主的亞美馬褂木林分時，筆者建議在經營中采取降低營林密度、控制樹體高度、適當修剪等技術措施。

由表2 可知，不同帶寬下亞美馬褂木始花期存在差異。開花最早的為FN 處理、TE 處理，最遲的為ET處理，但不同帶寬下亞美馬褂木盛花期大致相同，集中出現在5 月中旬。隨著帶寬加大，花期也延長，FN 處理花期比ET處理多12 d。

表2 不同帶寬下亞美馬褂木花期及開花數量

4 結論與討論

此次試驗結果表明，亞美馬褂木6 年生時，造林保存率為TE處理>TN處理>FN處理>ET處理，平均樹高為TN 處理>TE 處理>FN 處理>ET 處理，平均胸徑為TE 處理>TN 處理>FN 處理>ET 處理，但高徑生長未達到顯著差異；單株綠量和單位面積綠量為TE處理>TN處理>FN 處理>ET 處理，TN 處理、TE 處理、FN 處理單株綠量顯著大于ET 處理，TN 處理、TE 處理、FN 處理單位面積綠量極顯著大于ET 處理；開花數量最多是FN 處理，其次是TE 處理，FN 處理、TE 處理開花數量極顯著高于ET 處理，TN 處理開花數量顯著大于ET處理，且TN 處理、TE處理、FN 處理花期較長。亞美馬褂木在更新帶寬度大于10 m 時生長發育良好，以TE處理（即馬尾松林22年生時，采伐更新帶寬度12 m，在帶內正方形栽植，與相鄰馬尾松相距2.0 m，套種5 行亞美馬褂木）較為合適。

在馬尾松林中采用帶狀采伐，不同帶寬實際上形成了異質的林隙。馬尾松對相鄰更新的亞美馬褂木產生了上方遮蓋和側方擠壓作用，在種間競爭中馬尾松占有優勢，對亞美馬褂木形成了不同程度的脅迫，影響了造林保存率。在ET處理中，采伐更新帶寬8 m，林隙直徑為馬尾松平均樹高的48.8%，邊行種植的亞美馬褂木受到相鄰馬尾松影響較大。FN 處理造林保存率低于TE 處理、TN 處理，與FN 處理亞美馬褂木邊排林木與馬尾松相鄰邊緣距離（1.5 m）較近有關。據調查，邊排亞美馬褂木存活的數量明顯低于林隙中心。這表明從造林保存率層面分析，在馬尾松林中采用帶狀采伐后，更新亞美馬褂木時，以帶寬10 m 以上，與馬尾松林邊緣距離大于2.0 m較為適宜。

不同帶寬實際上反映了林隙異質性。林隙異質性使得更新的亞美馬褂木所獲得的光、水分等資源產生差異，影響其存活、生長和發育。宋新章等［19］認為，在林隙中從林隙中心到林隙邊緣光能強度呈遞減趨勢，同時認為在直徑小于1/2 樹高的林隙中樹木不能成功填充。這與此次試驗ET 處理中亞美馬褂木造林成活率較低，生長發育狀況較差的結果大致吻合。ET 處理上下林隙僅為8 m（擴展林隙），只有馬尾松樹高（22 年生平均株高16.4 m）的48.7%，受到上層馬尾松遮蓋和擠壓程度較高，光照減少，對于喜光的亞美馬褂木生長發育產生了較大影響。需要指出的是，宋新章等的研究對象為更新幼苗，得出直徑小于樹高1/2的林隙樹木不能成功填充，而此次試驗采用具有一定高度的體胚苗進行更新造林，其生態適應性和林木競爭力存在差異，不能一概而論。此次試驗結果表明，在馬尾松林中采伐更新帶寬度小于10 m對亞美馬褂木生長發育有消極影響。因此，筆者建議在不影響或少影響林分生態功能的前提下，采伐更新林帶寬度應大于10 m，與相鄰馬尾松林木邊距大于2.0 m，以加快馬尾松純林的改造提升。