鄂西山地藍云杉造林初植密度試驗研究

李亞雄 王軍輝 段世元 田開春 韓俊勇 黃成名 吳賢軍 劉軍 祁萬宜

摘要：分析了樟村坪林場6種密度8年生藍云杉試驗林觀測數據，研究了不同造林密度對歷年生長量的影響。結果表明：3號株行距2 m×3 m，111株/畝，藍云杉8年生平均樹高比其它5種平均樹高提高22.5%、抽稍提高63.1 %、地徑提高5.3%和冠幅提高18.1%，方差分析初植密度除了對8年生藍云杉單位面積當年抽生長量有極顯著影響外和相關分析樹高與抽稍、地徑和冠幅生長量有極顯著正相關外，對其它生長量的影響均不顯著。在鄂西山地營建藍云杉短周期紙漿用材林應適當密植，初植密度可以達到1665株/hm2，8年生時新梢生長收益最大。

關鍵詞：藍云杉；初植密度；紙漿用材林；生長收益

中圖分類號：S791

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）09000103

1 引言

林分密度反映了林地生產潛力的現時充分利用程度，它不僅影響林木的生長過程和產量，而且還影響材質材性及林分的穩定性，同時也是迄今為止在人工林經營中可以有效控制的主要因子[1]。初植密度過大，不但提高了造林成本，而且對林木的生長也會產生不良影響；反之，密度過小，雖然造林成本下降，但不能充分利用地力，影響單位面積出材量。根據不同材種培育目標及其經濟效益分析確定合理造林初植密度歷來是營造工業人工林最關心的問題之一。

20世紀80年代初，在三峽地區首次成功引種歐洲云杉的基礎上，在中國林業科學研究院林業研究所“六五、七五”國家科技攻關項目的支持下，開始營建速生豐產林引種區域不斷向周圍各省區擴大，在鄂西山地形成了1000～2000 m的高海拔主栽區，該區正成為我國新的歐洲云杉用材林基地[2]。在開展歐洲云杉栽培技術的同時在“十二五”期間設置了藍云杉6種栽植密度試驗，現已有8年生樹種，基本達到藍云杉紙漿材的培育周期[3]。

2 材料與方法

2.1 試試驗地概況

藍云杉不同密度試驗林營造于宜昌市夷陵區樟村坪林場馬槽驛分場紅藤溝伐區。該場位于宜昌市西北部，是武陵山區與秦巴山區的中間地帶；111°4′～111°13′E，31°11′～31°18′N，海拔900～1962 m，總面積7192 hm2。屬亞熱帶濕潤季風氣候區；年平均氣溫12.6 ℃，最高溫度為37 ℃，極端最低溫-20 ℃。年降雨量1450～1900 mm，相對濕度80%，無霜期205 d左右，氣候條件與歐洲云杉原產地十分相似[4]。土壤以山地黃壤為主，pH值在6.1～7.2之間、土層厚度為50～110 cm，自然養分含量高。植被屬北亞熱帶“秦巴山地”落葉闊葉林和針葉林帶，已知植物有155科603屬1166種。試驗林位于31°17′16″N，111°11′24″E，海拔1090 m，坡度12°，坡向北，坡位中下部。造林前為鵝掌楸（L.Chinense（Hemsl.）Sarg.）人工林為主，天然闊葉樹混交林的采伐跡地，天然闊葉樹和林下植物[5]見表1。土壤類型主要以花崗巖發育而成的山地黃棕壤、黃壤為主，pH值在6.1～7.2之間，土層平均厚度為50～110 cm，土壤肥沃[6]。

2.2 試驗設計

藍云杉不同密度試驗林采用隨機完全區組設計[7]，按照6個不同密度，設置3次重復，見表2和表3。因苗木數量有限，每個小區邊長設為15 m×15 m、小區面積225 m2；重復四周設立寬度為5 m的保護行帶；試驗林面積2 hm2。藍云杉苗木來源于甘肅省小隴山林業實驗局林科所國家云杉良種基地。2010年冬季對造林地進行全面清理，并根據不同密度要求用皮尺量距，白石灰定點。穴狀整地，規格40 cm×40 cm×35 cm。2011年4月13～17日造林，苗木根部用泥漿漿根[8]。

2.3 營林措施

藍云杉不同密度試驗林幼林撫育采用2∶1∶1∶1方式（第1年分別在6月上旬和8月中旬撫育2次，以后連續5年在7月上旬撫育1次），撫育方法采用全面割灌、除草，常年做好森林防火和病蟲害防治。

2.4 試驗林調查

藍云杉不同密度試驗林樹木停止生長，于2016年3月18日采用測樹米尺測定樹高生長、當年抽梢和冠幅，用測樹圍尺測定地徑生長，進行每木調查，分小區統計計算保存率和生長量。方差、相關分析采用SAS/STAT 6.12軟件中Procanovr過程計算，并利用LSD多重比較方法研究不同密度對歐洲云杉生長的影響[9]。

3 結果與分析

3.1 造林成活率和保存率

2011年10月藍云杉造林7個月后成活率、保存率為100%。2016年3月18日藍云杉造林4年后保存率變動在26～96%，平均保存率為69%。

3.2 密度對樹高的影響

為了分析密度對林分平均樹高的影響，對8年生藍云杉各種密度樹高的平均值進行了統計，其結果不同密度對林分平均樹高和枝下高影響也不大，但林分8年生時，平均樹高表現出隨密度增大而減少的生長規律，3種處理平均樹高生長超過其它處理生長。根據方差分析結果得知，除當年抽顯著外，不論是樹高還是地徑等單獨統計，差異均不顯著，說明本試驗林密度對林分平均樹高等的影響還沒有達到顯著的程度。

3.3 密度對抽梢的影響

2016年3月調查了藍云杉不同密度試驗林當年抽梢生長，統計分析結果得知，藍云杉第8年，各種密度的林分當年抽梢生長差值不大，方差分析差異顯著，說明林分初植密度對林分當年抽梢生長影響大。

3.4 密度對地徑的影響

由于密度對直徑生長的效應具有非常重要的意義，一方面它是影響產量效應的基礎，另一方面樹木直徑是成材規格的重要指標，因此研究密度對地生長的作用規律，無疑是短周期紙漿用材林造林密度的首要問題，本試驗8年生時，不同造林密度對林分地生長影響不大，方差分析結果差異不顯著。但是從總的趨勢上看，林分8年生時，平均地徑表現出隨密度增大而減小的生長規律，第6種處理平均地徑生長量超過其它處理生長。

3.5 密度對冠幅的影響

2016年3月調查了藍云杉不同密度試驗林冠幅，分東西和南北及平均生長，統計分析結果得知，藍云杉8年生，方差分析差異不顯著，對地徑與平均冠幅相關分析0.503呈顯著性正相關，即林分密度地徑越大，其平均立木單株冠幅越大。

3.6 歷年生長量方差分析

根據藍云杉不同密度歷年生長量方差分析，結果表明各區組間的差異不顯著，即各區組間的土壤條件基本相似；當年抽稍差異顯著，各處理平均數的差異是不顯著的，見表4。說明不同密度對林分平均生長量影響也不大，這可能是由于林分還沒有達到分化程度所致。

3.7 歷年生長量相關分析

對藍云杉不同密度8年生時各生長量指標的相關分析結果見表5。從表5中看出， 2015年8年生時樹高和新抽稍之間的相關系數為0.913，樹高和地徑之間的相關系數為0.615，樹高和冠幅之間的相關系數為0.862，地徑和冠幅之間的相關系數為0.503，均在0.5以上；對應的P值都接近0，表示指標間具有顯著和極顯著的正相關關系[15]。

3.8 歷年生長量比較

根據藍云杉不同密度林分調查資料，通過對歷年生長量進行統計比較分析，說明密度對林分平均立木單株材積影響較大。即林分密度越小，平均立木單株材積越大；林分蓄積量隨密度的增大而增加。見表6。

4 結論與討論

（1）通過藍云杉不同密度試驗，歷經8年長期研究結果表明：密度與林分立木單株生長量關系是林分密度越適中，其立木單株生長量越大；第3種處理密度立木單株樹高、新梢生長、地徑、冠幅和保存率8年生長量比其它5種平均立木單株生長量分別提高22.5%、63.1%、 5.3%和18.4%。不同密度試驗結果營造藍云杉紙漿林，合理密度應為2m×2m；1665株/hm2，20年可生產紙漿材。表明密度 3下，藍云杉林的生長優勢最大，生長最好，低密度可促進藍云杉的生長。

（2）將各年齡 6 種密度下藍云杉樹高、抽梢、地徑、冠幅、頂輪分枝數和保存率進行方差分析初植密度除了對8年生藍云杉單位面積當年抽生長量有極顯著影響外和相關分析樹高與抽稍、地徑和冠幅生長量有極顯著正相關外，可知各年齡段 6種密度下林木生長量差異均未達到顯著性水平。

（3）本研究中雖然不同密度下藍云杉林的各部分生長量已逐漸出現差異，但差異還未達極顯著性水平。究其原因其與林木栽植時間短、樟村坪特有的立地環境和林分生長受密度的制約還較小有關，從而導致不同密度對藍云杉的制約作用還未出現顯著差異。故在以后的試驗中， 應繼續監測藍云杉林的生長狀況， 深入研究密度對藍云杉林生長的長期影響，以找出最合理的藍云杉用材林密度。另外， 在以后的研究中亦可深入探討不同立地環境對藍云杉林生長的影響， 以尋找最適合藍云杉林生長的立地環境。

參考文獻：

[1]祁萬宜，孫曉梅，張守攻，等.北亞熱帶高山區日本落葉松紙漿用材林初植密度的研究[J].華中農業大學學報，2007，26（4）：552～556.

[2]祁萬宜，應中華，王軍輝，等.幾種針葉樹種引種試驗研究[J].河南農業大學學報，2006，40（1）：38～44.

[3]王軍輝，張守攻，石淑蘭，等.對外引工業用針葉樹種木材化學組成與纖維形態的研究[J].河北農業大學學報，2005，28（4）；38～42.

[4]北京林學院.氣象學[M].北京：中國林業出版學，1981.

[5]鄭萬均.中國樹木志（第一卷）[M].北京： 中國林業出版社，1983.

[6]北京林學院.土壤學[M].北京：中國林業出版社，1982.

[7][英]R.福克納.林木種子園[M].北京：中國林業出版社，1981.

[8]中國樹木志編委會.中國主要樹種造林技術[M].北京：中國林業出版社，1981.

[9]遼寧省林業學校.數理統計[M].北京：中國林業出版社，1984.

[10]祁萬宜，應中華，付高峰，等.宜昌市幾種工業用材針葉樹種引種選擇研究[J].湖北林業科技，2004（2）；12～18.

[11]田開春，王軍輝，陶明新，等.云杉3種21種源選擇研究[J].湖北林業科技，2013（3）：4～7.

[12]張雙英，王軍輝，田開春，等.云杉屬的種和種源選擇試驗[J].湖南林業科技，2013，（4）：29～32.

[13]王亞南，王軍輝，高新章，等.華山松種源選擇研究[J].東北林業大學學報，2012（12）：3～7.

[14]沈熙環.林木育種學[M].北京：中國林業出版社，1990.

[15]謝家祜.林業經濟管理學[M].北京：中國林業出版社，2002.10.

[16]王禮先，王斌瑞.林業生態工程學[M].北京：中國林業出版社，1998.