影響福建柏生長的環境因子分析

摘 要：分析主要生態因子對福建柏生長的影響，結果表明：立地類型、海拔高度、坡度對福建柏的胸徑、樹高、單株材積、單位面積蓄積量等均有極顯著的影響；土壤的腐殖質、速效N、速效P含量與福建柏胸徑、樹高的生長密切相關，從而影響了單株材積和單位面積蓄積；土壤K含量對福建柏生長沒有影響；年降水量、3～7月份的降水量對福建柏的胸徑、樹高生長有明顯的影響，年積溫對胸徑生長有明顯影響，對樹高生長沒有影響。

關鍵詞：福建柏；生態因子；方差分析；相關分析

中圖分類號 S722.5；759.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）16-112-03

福建柏（Fokienia hodginsii （Dunn） Henry et Thomas），柏科福建柏屬常綠大喬木，高達30m以上，胸徑達1m，樹皮紫褐色，近平滑或不規則長條片開裂。葉鱗形，小枝上面的葉微拱凸，深綠色，下面的葉具有凹陷的白色氣孔帶。雌雄同株，球花單生小枝頂端。球果翌年成熟，近球形，直徑 1.7～2.5cm，成熟時褐色[1]。福建柏為淺根性陽性樹種，主根不明顯，側根發達；多散生于中亞熱帶至南亞熱帶的針闊混交林中。福建柏木材輕，收縮度小，強度中等，質地略軟，紋理勻直，結構細，干后材質穩定，耐久性良好，是建筑、家具、細木工、雕刻的良好用材。福建邵武在1994年始陸續有較大面積的福建柏造林，生長良好。筆者通過對現有的福建柏林分的調查、統計分析，探討其生長與主要生態因子間的相關性，為實現適地適樹、進一步提高福建柏造林效果、促進福建柏的更大規模發展奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況 邵武市地處福建省西北部，武夷山南麓，閩江支流富屯溪中上游，地跨E 117°2′～117°52′、N 26°55′～27°35′，屬北亞熱帶季風氣候，年平均氣溫17.3～18.2℃，最冷月（1月份）平均氣溫在6～11℃，最熱月（7月份）平均氣溫為28～32℃；年平均降雨量1 560～1 780mm，年平均相對濕度為75%～82%；年平均無霜期298～305d。土壤多為黃紅壤，占全區林業用地面積的90%以上。立地類型以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類地居多，Ⅳ類地較少。

1.2 試驗設計與調查方法

1.2.1 試驗設計 按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等3種立地類型，<20°、20°～30°、>30°等3種坡度區間，100～250m、251～450m、>451m等3種海拔高度區間，從邵武拿口、城郊、吳家塘、麻沙、沿山等5個鄉鎮，分別選取15a生的福建柏純林林分作為調查對象，共選擇調查45個林分。立地類型間、不同坡度間、不同海拔高度間的林木生長比較，均采用3個處理，5次重復。

1.2.2 調查方法 2013年5月，在查閱造林檔案資料和踏查的基礎上，選擇1996年造林的林分，根據試驗設計，在典型地段設置標準地，標準地面積400m2（20m×20m）。對標準地內的福建柏每木檢尺，測定胸徑，統計株數、平均胸徑。根據平均胸徑統計數值選擇平均木。伐倒平均木，測定樹高，先截取0m、0.5m、1.3m位置圓盤，以后按1m區分段截取圓盤作樹干解析。每個標準地挖1個土壤剖面，采集0～40cm深度土壤，混合后作為土壤肥力分析樣本。用羅盤儀和海拔儀測定標準地坡度、海拔高度，年降水量、≥10℃有效積溫數據從邵武市氣象部門獲得。

2 結果與分析

2.1 數據分析與比較

2.1.1 不同立地類型對福建柏生長的影響

2.1.1.1 徑生長比較 從表1可以看出，Ⅰ類地的福建柏胸徑平均值達到20.8cm，分別超過Ⅱ類地、Ⅲ類地胸徑平均值27.61%、66.40%，Ⅱ類地超過Ⅲ類地的30.4%。方差分析結果表明，F=38.25>F0.01（2，10）=4.96，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類地之間福建柏胸徑生長存在極顯著差異；多重比較結果表明，Ⅰ類地與Ⅱ類地、Ⅰ類地與Ⅲ類地、Ⅱ類地與Ⅲ類地之間胸徑生長均達到顯著的差異水平。樹干解析數據分析結果表明，不同立地條件下的福建柏胸徑生長速度差異，在造林后4～8a表現最為明顯。福建柏造林后1～3a徑生長較慢，對養分需求少，不同立地條件土壤營養元素含量差異尚不足以引起徑生長的明顯差異。造林后4～8a是福建柏徑生長的高峰期，營養需求不斷增多，不同的立地類型能夠提供的營養元素差異越大，徑生長速度差異也越大。

2.1.1.2 樹高生長比較 Ⅰ類地的福建柏樹高平均值為13.6m，分別超過Ⅱ類地、Ⅲ類25.93%、34.65%，Ⅱ類地超過Ⅲ類地6.93%。方差分析結果表明，F=15.48>F0.01（2，10）=4.96，不同立地類型間樹高生長速度有極顯著差異，對立地條件的反應敏感；多重比較結果表明，Ⅰ類地、Ⅱ類地、Ⅲ類地彼此之間在樹高生長上，均達到顯著的差異水平。樹干解析數據分析結果表明，不同立地條件下的福建柏樹高生長量差異，在造林后5～10a表現最為明顯。樹高生長與個體間的競爭有密切關系。福建柏樹冠較為濃密，在相同的造林密度下，立地條件好的林分由于個體生長快，林分郁閉早，個體間的競爭較立地條件差的林分早，且更為劇烈，對樹高生長有更為明顯的促進作用。

2.1.1.3 單株材積、單位面積蓄積量比較 不同立地類型下，福建柏單株材積、單位面積蓄積量均存在較大差異（見表1），均表現出Ⅰ類地>Ⅱ類地>Ⅲ類地。不同立地類型下的福建柏單株材積平均值方差分析結果為F=113.31>F0.01（2，10）=4.96，達到極顯著的差異性水平，不同立地類型下的福建柏林分單位面積蓄積量方差分析結果為F=257.36>F0.01（2，10）=4.96，同樣達到極顯著的差異性水平。造林地的立地條件對福建柏的單株材積、單位面積蓄積量的影響是非常明顯的。多重比較結果表明，Ⅰ類地、Ⅱ類地、Ⅲ類地彼此之間，福建柏單株材積、單位面積蓄積量表現上均存在顯著差異。

2.1.2 不同海拔高度對福建柏生長的影響

2.2 性狀表現與環境因子的相關分析

2.2.1 性狀表現與土壤養分間的相關分析 胸徑與土壤腐殖質、速效N含量間的相關系數分別為0.789 8、0.624 5，線性相關關系極明顯；與速效P含量相關系數為0.323 5，有明顯的相關性；與K含量的相關系數僅為0.107 2，呈弱線性相關。樹高與土壤腐殖質含量的相關系數達到0.763 3，與速效N含量的相關系數為0.638 7，呈極密切的線性相關；與速效P含量的相關系數為0.332 4，呈密切相關；與K含量的相關系數較低，僅為0.032 5。單株材積與腐殖質含量的相關系數達到0.659 2，與速效N的相關系數為0.584 5，呈極密切的線性相關；與速效P含量的相關系數為0.310 7，呈密切相關；與K含量的相關系數為0.075 3，線性相關關系不明顯。單位面積蓄積量與腐殖質含量、速效N含量的相關系數為0.644 2、0.505 2，線性相關關系極為密切；與速效P的相關系數為0.342 2，呈密切相關；與K含量的相關系數為0.054 5，無明顯的線性相關（表2）。

從以上的相關性分析可以看出，土壤養分狀況對福建柏徑、高生長和單株材積、單位面積蓄積量增長有著很大的影響，選擇腐殖質含量高、土壤肥沃的林地造林，有利于福建柏的生長；瘠薄的林地，應在造林前通過埋青、種植豆科植物等技術措施進行一定的土壤改良，增加土壤中的腐殖質含量和速效N含量，也可在造林后第一年套種綠肥增加肥力。造林后施肥應以N、P肥為主。施加K肥，對福建柏生長無明顯的促進作用。福建柏枯枝落葉腐爛分解的速度慢，可考慮與闊葉樹混交，以增加林地土壤的腐殖質含量，促進福建柏的生長[4]。

2.2.2 連年生長量與氣候因子間的相關分析 對各平均木的胸徑、樹高連年生長量平均值與當年主要氣候因子進行相關分析，結果見表2。福建柏胸徑連年生長量與當年的年降水量、3～7月份降水量、≥10℃有效積溫間相關系數分別為0.580 5、0.561 1、0.723 2，呈極密切的線性相關；樹高年生長量與年降水量、3～7月份降水量之間的相關系數為0.621 9、0.705 8，線性相關密切，但與年積溫間無明顯線性相關。以上分析結果表明，年降水量、3～7月份的降水量對福建柏的生長影響極大。福建柏屬淺根性樹種，耐旱性較差，較多的降水有利于生長。同時，福建柏在邵武地區3～6月有一個生長高峰期，是一年中生長量最大的時期；9～10月份有第二個生長高峰期，但生長量較第一個高峰期少。邵武地區降水主要集中在5～7月份，屬夏雨型，3～4月份也有較多降水，這階段的降水對福建柏的生長極其重要。邵武地區9～10月份一般屬于干旱期，這可能也是導致福建柏第二個生長高峰期生長量較小的原因。

3 結論與探討

通過對邵武市5個鄉鎮45片林分福建柏林分調查，分析主要生態因子對福建柏生長的影響，結果表明，立地類型、海拔高度、坡度對福建柏的胸徑、樹高、單株材積、單位面積蓄積量等均有極顯著的影響。立地條件好、低海拔、小坡度的林地，營造福建柏可以取得最佳的效果；土壤的腐殖質、速效N、速效P含量高，均有利于福建柏胸徑、樹高的生長，從而提高單株材積和單位面積蓄積；土壤K含量對福建柏生長沒有影響；年降水量、3～7月份的降水量對福建柏的胸徑、樹高生長有明顯的影響，過于干旱的地塊、蓄水保水能力差的土壤，福建柏徑高生長速度慢；年積溫對胸徑生長有明顯影響，年積溫越高，胸徑生長越快，但年積溫對樹高生長沒有影響。

綜上所述，作為速生豐產林培育，福建柏造林應選擇立地條件好的Ⅰ、Ⅱ類地，施肥應以N、P為主。為提高林地的腐殖質含量，應提倡營造福建柏與闊葉樹種混交林，特別是落葉量大、落葉易分解的闊葉樹種，或造林前、造林后第一年種植綠肥以提高土壤肥力和保水保肥能力[4-5]。由于從現有林分中調查，各調查林分的造林時間、造林苗木、造林后管理措施上存在差異，可能對試驗精度有一定影響。福建柏后期的生長表現有待于進一步觀察研究。

參考文獻

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[3]洪偉.林業試驗設計技術與方法[M].北京：科學技術出版社，1997：205-211.

[4]李寶銀，周俊新，李凌，等.烏桕與竹樸等樹種混交效果評價[J].華東森林經理，2009，23（1）：13-16.

[5]劉化桐.閩北山地7種闊葉樹種造林對比試驗[J].福建林業科技，2004，31（4）：62-63.

（責編：徐世紅）