營林措施對馬尾松幼樹階段生長的影響

蒙春江，唐生森，楊章旗

（1.環(huán)江毛南族自治縣華山林場，廣西環(huán)江 547100；2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院廣西馬尾松工程技術(shù)研究中心，南寧 530002）

幼樹階段是指幼苗造林成活至林分郁閉成林這一時期。在立地條件一致的情況下，良好的營林措施能有效防止林地水土流失，維持地力，促進(jìn)幼樹生長，使幼林在3～5年內(nèi)快速郁閉成林，形成穩(wěn)定的森林群落；反之，幼樹階段延長，林分遲遲不能郁閉，常形成“小老樹”[1-4]。馬尾松（Pinus massoniana）是我國南方地區(qū)主要的造林先鋒樹種之一，具有適應(yīng)性強(qiáng)、材質(zhì)好、產(chǎn)脂量高、造林成本低、易成林、環(huán)境防護(hù)效能高和速生豐產(chǎn)等優(yōu)良特性，在廣西環(huán)江毛南族自治縣每年均有較大面積造林。合理的營林措施能有效改善馬尾松中齡林土壤環(huán)境、促進(jìn)林木生長和蓄積量生長[5-6]，營林措施對馬尾松幼樹階段生長的影響鮮見報道。本研究旨在通過對比傳統(tǒng)營林措施與速生營林措施對馬尾松人工幼林生長與快速郁閉成林的促進(jìn)效應(yīng)，為本區(qū)域馬尾松人工林營造提供合理的營林措施參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西環(huán)江毛南族自治縣華山林場12 林班（108°15'E，25°06'N），地處廣西西北部，九萬大山南麓，海拔320～420 m；低山丘陵地貌，土壤類型為砂頁巖發(fā)育而成的紅壤，表土層厚8～12 cm，土層厚60～120 cm，石礫含量少于20%；屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，日照充足，熱量充沛，干濕季節(jié)明顯，年均氣溫19.8℃，最高氣溫38.9℃，最低氣溫-5.1℃，年均降水量1 402.1 mm。原生植被為中亞熱帶常綠闊葉林和針闊混交林，植被種類繁多[7]。

1.2 試驗材料與方法

試驗林于2012年2月營造。造林前全面火燒清理，造林苗木為半年生輕基質(zhì)苗，均高30 cm。選擇立地條件一致的同一坡面林地5.33 hm2，由山頂?shù)缴侥_劃分為面積相等的2塊試驗地，分別采用傳統(tǒng)營林措施和速生營林措施造林培育（表1）。在2種營林方式林分內(nèi)，從山腳到山頂，分別隨機(jī)設(shè)置3個600 m2的固定樣地。造林后1個月調(diào)查成活率，每年12月測量植株冠幅、樹高和胸徑生長量。

表1 營林措施Tab.1 Silviculture measures

針對傳統(tǒng)營林方式造林后易被雜草覆蓋造成保存率低，以及前期養(yǎng)分供應(yīng)不足導(dǎo)致林木生長緩慢等問題，在整地方式上，速生營林措施側(cè)重松土深度，促進(jìn)根系深扎與養(yǎng)分吸收。在撫育方式上，速生營林措施增加鏟草次數(shù)，側(cè)重前3年林地雜草的抑制，特別是第1年的鏟草松土撫育，有效抑制雜草競爭，促進(jìn)林木快速生長，提高保存率和生長量。在施肥措施上，速生營林措施第1年施肥以基肥的方式施放，比傳統(tǒng)營林措施增施1年肥料，利于幼林養(yǎng)分的持續(xù)供應(yīng)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，SPSS 22.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，馬尾松單株材積計算公式參照舒文波等[8]方法。郁閉度采用樣地內(nèi)林冠投影面積與樣地面積之比計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 保存率與郁閉度

造林1年后，傳統(tǒng)和速生營林林分保存率分別為93.7%和95.3%，差別小，且郁閉度均為0.1（圖1）。傳統(tǒng)營林措施下，林分在造林后第2年保存率直線下降，4年生趨于穩(wěn)定，郁閉度上升緩慢，5年生林分還未郁閉。速生營林措施下，林分保存率下降緩慢，整體保存率較高，郁閉度快速上升，3年生林分郁閉度已達(dá)到0.5，5年生時郁閉度為0.7，完全郁閉。

圖1 林分保存率與郁閉度變化趨勢Fig.1 Trend of preserving rate and canopy density of stands

2.2 樹高生長量

速生營林措施對馬尾松幼樹樹高生長的促進(jìn)作用高于傳統(tǒng)營林措施（圖2）。造林后第1年，速生營林林分平均樹高高于傳統(tǒng)營林林分，且差異隨林齡增長變大，5年生時，傳統(tǒng)營林和速生營林林分平均樹高分別為3.42和6.21 m。2種營林措施下，馬尾松林分樹高連年生長量變化趨勢整體一致，傳統(tǒng)營林林分樹高連年生長量均低于速生營林林分，2種營林措施林分樹高連年生長量均值分別為0.68和1.24 m，速生營林林分樹高連年生長量為傳統(tǒng)營林林分的1.8倍。

圖2 林分平均樹高與樹高連年生長量Fig.2 Average tree height and current annual increment of tree height

2.3 胸徑生長量

林分胸徑一般在3年生時開始測量。營林措施對馬尾松幼樹期林分胸徑生長有很大影響（圖3）。傳統(tǒng)營林林分平均胸徑明顯低于速生營林林分，胸徑連年生長量也均低于速生營林林分。5年生時，傳統(tǒng)營林和速生營林林分平均胸徑分別為4.85和9.32 cm，胸徑連年生長量均值分別為1.12和1.93 cm，速生營林林分的胸徑生長速度為傳統(tǒng)營林林分的1.72倍。

圖3 林分平均胸徑與胸徑連年生長量Fig.3 Average DBH and current annual increment of DBH

2.4 林分蓄積量

林分蓄積量主要受單位面積活立木生長量和保存率的影響。在馬尾松幼樹階段，傳統(tǒng)營林林分蓄積量遠(yuǎn)低于速生營林林分，傳統(tǒng)營林林分的低生長量和低保存率嚴(yán)重影響馬尾松幼樹階段林分蓄積量的增長（表2）。可見，營林措施不當(dāng)，會嚴(yán)重影響馬尾松幼樹階段林分蓄積量生長。

表2 不同營林措施林分單位面積蓄積量Tab.2 Stand volume by different silviculture measures (m3/hm2)

3 結(jié)論與討論

林分幼樹階段，幼樹以獨立個體狀態(tài)存在，尚無林木競爭關(guān)系，是幼樹生長、根系擴(kuò)展和冠幅增加的重要時期，合理的營林措施能有效改善幼樹的生活環(huán)境，促進(jìn)幼樹生長，加速幼林郁閉，快速形成穩(wěn)定的森林群落[1]。本試驗中，運(yùn)用傳統(tǒng)營林措施，整地時未施放基肥，林木定植成活后未能得到充足的養(yǎng)分供應(yīng)，而且追肥次數(shù)相對較少，后續(xù)養(yǎng)分供應(yīng)不足，導(dǎo)致馬尾松幼樹生長相對緩慢；在土壤管理上，只進(jìn)行了1次松土作業(yè)，不利于馬尾松幼樹根系擴(kuò)展；在除草撫育上，1年1次的除草撫育未能有效抑制雜草等競爭生物，致使馬尾松幼樹1年后出現(xiàn)大量死亡，林木保存率的下降又為雜草滋生創(chuàng)造條件，形成惡性循環(huán)，以至林分遲遲不能郁閉，形成了“小老樹”林分。

運(yùn)用速生營林措施，在整地時施放基肥，并連續(xù)追肥2年，為馬尾松幼樹生長提供了充足的養(yǎng)分，林分生長迅速；造林后每年松土1～2次，為幼樹根系擴(kuò)展提供了良好的條件，促進(jìn)養(yǎng)分吸收，有效加速植株生長；每年除草2次，連續(xù)除草3年，在林分基本郁閉前，有效抑制了雜草等競爭生物對馬尾松幼樹生長的影響，使林分保持很高的保存率，促進(jìn)林分快速郁閉。可見，3年的持續(xù)養(yǎng)分供應(yīng)、土壤管理和保持對雜草競爭的抑制等措施，能有效促進(jìn)馬尾松幼樹快速生長，加速幼林郁閉，利于形成相對穩(wěn)定的群落。