桉樹相思混交林郁閉度和立地類型對其林下套種土沉香幼樹生長的影響

摘 要 以深圳田頭山市級自然保護區桉樹相思混交林下套種土沉香為研究對象，調查4種郁閉度處理（0～lt;02、0.2～lt;0.4、0.4～lt;0.6、0.6～lt;0.8）與4種立地類型（Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類）林下套種土沉香生長指標，分析不同郁閉度與立地類型對土沉香生長狀況和保存率的影響。結果表明：土沉香在中、下坡位長勢優于上坡位，且隨著郁閉度增大而呈現先增大后減小的趨勢。對林下套種土沉香生長指標進行隸屬度函數分析及綜合評價，郁閉度在0.2～lt;0.4，土層深厚、坡度較緩且陽坡較適宜土沉香生長。

關鍵詞 土沉香；郁閉度；立地條件；套種

中圖分類號：S753.53 文獻標識碼：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2023.04.016

Abstract：With the study object of interplanted Aquilaria sinensis under mixed forest of Eucalyptus and Acacia in Tiantoushan Municipal Nature Reserve in Shenzhen，four degrees of canopy density" （0- lt;0.2， 0.2 -lt;0.4， 0.4 - lt;0.6， 0.6 -lt;0.8）and four types of site conditions （Ⅰ， Ⅱ， Ⅲ， Ⅳ）were set up to investigate the growth indexes of Aquilaria sinensis interplanted under the mixed forest and analyze the effects of different degrees of canopy and site conditions on the growth and rate of retention of Aquilaria sinensis.The results showed that the growth of Aquilaria sinensis in the middle and lower slope was better than that in the uphill slope and tended to increase first and then decrease with the increase of canopy density. Through the membership function analysis and comprehensive evaluation of the growth index of Aquilaria sinensis，the canopy density is in the range of 0.2 - 0.4 with the deep soil layer on the gentle and sunny slope， which is more suitable for the growth of Aquilaria sinensis.

Key words：Aquilaria sinensis;canopy density;site condition;interplant

土沉香（Aquilaria sinensis），俗稱白木香、女兒香等，為瑞香科沉香屬的常綠喬木，在我國主要分布于海南、廣東、廣西、云南等南方省區，是熱帶南亞熱帶重要珍貴樹種[1，2]，也是華南地區優良的鄉土闊葉樹種，具有重要的經濟和生態價值[3]。由于其地理分布分散，天然林過度采伐，野生種群與數量日益減少，加之人為破壞和盜砍，天然更新較差等原因，現已被列為國家二級重點保護野生植物[1]。為此，學者對土沉香開展大量研究，有研究表明，土沉香喜陰而不耐暴曬，低郁閉度適宜土沉香幼樹生長[4]；也有研究表明，馬尾松林的大林隙有助于林下更新土沉香幼樹生長和生物量積累[5]。目前，關于土沉香的研究大多集中在生理、基質育苗、撫育措施、引種適應性、病蟲害防治和開發利用[6-11]等方面，然而關于華南地區桉樹相思混交林下套種土沉香幼樹的研究還比較少，因此，本研究以深圳田頭山市級自然保護區桉樹相思改造林下套種4年生的土沉香幼樹為研究對象，調查其在不同郁閉度和不同立地條件的生長情況，為土沉香資源保護與林下更新提供依據。

1 研究區域概況

1.1 自然概況

本研究區位于深圳市田頭山市級自然保護區（114°18′—114°27′ E，22°38′—22°43′ N），東北鄰惠州市，東南接大鵬葵涌街道辦，距離深圳市中心32 km，包括田心村、田頭村、石井村、金龜村等自然村，海拔0～683 m，地處南亞熱帶，溫暖多雨，擁有優良的地理、社會、經濟條件[12]。年平均氣溫22.4 ℃，最高氣溫36.6 ℃，最低氣溫1.4 ℃，年平均相對濕度80%，年平均降雨量1 933 mm，年平均降雨日140 d。保護區地貌類型主要為低山丘陵，土壤類型以紅壤和赤紅壤為主，多呈酸性，成土母巖為黃崗巖[13]。

1.2 試驗地概況

試驗樣地是2018年開展的低效林改造林地，改造前為20世紀90年代馬占相思（Acacia auriculiformis）、赤桉（Eucalyptus camaldulensis）等人工林，間有其他樹種，如樟樹（Cinnamomum camphora） 、鼠刺（Itea chinensis）、鵝掌柴 （Schefflera heptaphylla）等，灌木主要有九節（Psychotria rubra）、山烏桕（Triadica cochinchinensis）、野牡丹（Melastoma malabathricum）、桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）等，草本主要為芒萁（Dicranopteris dichotoma）、烏毛蕨（Blechnum orientale）等[14]。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

采用2年生土沉香無紡布容器苗，平均苗高1.2 m，地徑1.2 cm，生長健壯，頂芽完整，具有完整自然樹冠和根系。肥料采用深圳市好陽光肥業有限公司生產的復合肥，其質量分數為氮∶磷∶鉀=15∶15∶15，總養分質量分數≥45%。

2.2 試驗設計

在2018年11月，采用皆伐、間伐、單株擇伐的方式分別對深圳田頭山市級自然保護區桉樹馬占相思人工混交林進行采伐，伐后根據林分環境設置4個郁閉度水平：0～lt;0.2、0.2～lt;0.4、0.4～lt;0.6及0.6～lt;0.8（不間伐林），選擇保護區典型立地環境（表1）進行林下套種土沉香。采用完全隨機區組設計，在不同郁閉度水平與立地類型設置套種試驗，每個處理組3次重復，每個重復種植土沉香30～50株。

2.3 造林與撫育管理方法

伐后林地采用帶狀清理，穴狀（50 cm×50 cm×40 cm）整地，栽植前1個月左右每穴施0.5 kg復合肥作為基肥，結合表土回穴拌勻，再碎土滿穴。造林選擇在透雨過后的陰天進行，苗木剝去營養袋，栽深5 cm壓實，回土成饅頭狀。造林后1個月，檢查造林成活率，并對死亡苗木進行補植。

2.4 數據調查與統計分析

2021年10月，對不同郁閉度和立地條件下栽培的沉香株高、胸徑、冠幅及保存率進行調查。株高的測量采用鋼卷尺，精確到0.1 cm；胸徑測量采用游標卡尺，精確到0.01 mm；冠幅為東、西、南、北四個方向的平均值（m）；保存率按各重復的現保存株數統計計算[15]。

采用隸屬函數綜合求值的方法，對不同郁閉度和立地類型下土沉香生長指標進行適應性綜合評價。通過計算各項生長指標在各種類的具體隸屬值，再通過累加各指標的隸屬平均值，所得值越大，對相應條件適應性越強，具體見計算公式：

U（Χi）=（Χi-Xmin）/（Χmax－Χmin）[16]

式中：U（Χi）代表隸屬函數均值；Χi為某指標的平均值；Χmin和Χmax分別為測量指標中的最小值和最大值。負相關指標隸屬度則正向化處理后計算或用1-U（Χi）代表。

3 結果與分析

3.1 不同立地條件對土沉香形態特征的影響

不同立地類型具備不同光照強度、土壤養分及水分含量等因素，直接影響植物對光照、養分及水分吸收與利用。從表2可知，不同立地類型對土沉香幼樹生長形態有顯著性影響（Plt;0.05）。在株高性狀上，4種立地條件的平均株高表現為：Ⅱ 類立地（3.38 m）gt;Ⅰ 類立地（3.15 m）gt;Ⅲ 類立地（2.74 m）gt;Ⅳ 類立地（1.91 m）；在胸徑性狀上，Ⅰ 類立地的土沉香胸徑最大（4.78 cm），Ⅲ 類立地（4.06 cm）和Ⅱ 類立地（3.85 cm）其次，Ⅳ 類立地最小（2.06 cm）。在對冠幅性狀影響上，Ⅰ 類、Ⅱ 類、Ⅲ 類立地土沉香幼樹的冠幅較Ⅳ立地均有所增加，但不同立地條件增幅各異，Ⅲ 類立地的土沉香冠幅增加（72.6%）效果最為明顯，其余立地類型增幅為34.25%～72.6%。在對保存率的影響上，不同立地條件下土沉香的保存率差異同樣顯著（P＜0.05）。Ⅲ類立地的土沉香保存率最高（92.35%），其余立地類型保存率為Ⅰ 類立地gt;Ⅱ 類立地gt;Ⅳ 類立地。總體看，土沉香生長性狀和幼樹的保存率受立地條件影響較大，基本是隨著坡度的提高、坡位的上移、土層厚度的減少而生長明顯受到阻礙。可能是上坡位土壤因受雨水沖刷，土層淺薄，肥力較低，而中下坡積累到上坡流失的土壤和養分，水肥條件較優異，加上陽坡光照充足，日照時長較陰坡長，植物光合作用時間長，制造更多營養物質，從而更適宜土沉香迅速生長。

3.2 不同郁閉度對土沉香形態特征的影響

從表3可以看出，不同郁閉度對土沉香幼樹生長性狀的影響存在顯著差異（P＜0.05）。隨著郁閉度的增大，土沉香幼樹的株高、胸徑、冠幅均表現先增大后減小的趨勢，其影響順序由大到小依次表現為郁閉度0.2～lt;0.4處理組、0～lt;0.2處理組、0.4～lt;0.6處理組和0.6～lt;0.8處理組； 而幼樹的保存率則呈現一定的波動性，在郁閉度0.2～lt;0.4處理組的土沉香保存率最大（94.5%），比0.6～lt;0.8處理組（72.1%）增加22.4個百分點。說明林下土沉香幼樹對光照強度反應敏感，在郁閉度0.2～lt;0.4處理組時，土沉香生長最好。當郁閉度超過0.6時，其生長就受到比較大的影響，不適合林下套種。

3.3 林下套種土沉香生長指標的隸屬度分析

根據隸屬函數的研究方法，充分考慮土沉香各生長指標、郁閉度處理及立地類型的相互作用，選取胸徑、株高、冠幅及保存率的隸屬度的平均值作為林下套種土沉香幼樹的適宜性生長的評價指標。綜合考慮，林下套種土沉香應選擇郁閉度為0.2～lt;0.4，土層厚度大于60 cm，坡度較緩且陽坡為佳（表4）。

4 結論與討論

郁閉度能夠反映林分光照利用程度，是影響森林結構和森林環境的重要因子。有研究表明，林下光照強度對套種幼樹的成活率和生長情況都有重要影響，但不同樹種對光照強度的需求存在不同程度的差異[17] ，也有研究表明，郁閉度對土沉香各生長性狀的影響存在明顯差異[18，19]。隨著郁閉度增大，株高、胸徑、冠幅及造林保存率呈先上升后下降的趨勢。說明土沉香在強光條件下生長不良，對幼樹來說，林下生境略遮陰更有利于接收林內散射光，林下套種土沉香最適宜的郁閉度為0.2～lt;0.4，這與劉志賢等[4]的結論基本一致。當土沉香作為優良鄉土闊葉樹種在林下種植時，可采用間伐措施，改善林下光照條件，拓展林下空間，營造其最適宜的生長環境才能取得理想的林下套種效果。

由于植物生物學特性、立地條件及撫育措施等不同，不同樹種或同一樹種在各地不同生長階段的生長表現往往有著更多差異，而不同種源的樹種在同一地點生長也存在差異[20]。通過對不同立地條件的土沉香幼樹生長狀況的分析表明，立地條件差異直接影響土沉香的生長與質量。土沉香適應性較強，其對生長條件要求不高，能在立地較差條件下生長，但僅限維持生長，并不是其最適合的生長條件。結合土沉香耐陰和根深[21]等生物學特性，林下套種應選擇坡度較緩的中、下陽坡，土層較厚，且疏松、濕潤、肥沃的土壤為佳。

綜合土沉香各項生長指標及隸屬度分析結果，林下套種土沉香更適合的郁閉度為0.2～lt;0.4，立地條件以下坡位陽坡的綜合得分最高，植株生長最優。林下套種土沉香的生長不僅受光照的影響，還受土壤、水分和溫度等因素的影響。此外，本試驗還發現部分土沉香幼樹受黃野螟（Heortia vitessoides）危害，嚴重影響其早期生長，今后造林應重視病蟲害的防治[22，23]。

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