生態因子對馬尾松產脂的影響

黃忠叁，趙玉蘭，韋育凡，黃秋棉，譚健暉

（1.田東縣國有百筆林場，廣西百色 531500；2.田東縣國有祥周林場，廣西百色 531500；3.廣西馬尾松工程技術研究中心，南寧 530002）

馬尾松（Pinus massoniana）是我國先鋒造林和采割松脂的主要樹種之一，也是我國亞熱帶東部濕潤地區典型的針葉鄉土樹種，其分泌的松脂主要由松香和松節油組成，是重要的工業原料，廣泛應用于膠黏劑、涂料、油墨、合成橡膠、造紙、醫藥等產業[1-3]。在馬尾松人工林經營中，松脂采割已成為提高經濟產出的重要手段。廣西是全國松脂主產區，松脂產量和出口量分別占全國總產量的40%和60%，“松脂產業”是廣西傳統特色優勢產業，也是山區農民脫貧致富的重要途徑。松脂產量主要受遺傳特性限制，以及生態因子、營林措施和采脂技術等因素影響[4-9]。其中，馬尾松產脂量分別與胸徑、冠長、冠幅、樹冠輪廓、樹齡、針葉中樹脂道的數目等遺傳特性呈正相關關系[5,10-11]；馬尾松產脂力存在顯著的地理變異，隨緯度、經度的降低而增加[12]；馬尾松產脂量隨氣溫的變化而變化的趨勢十分明顯，與溫度變化呈現正相關關系，此外，還受土壤、地形、降雨以及空氣濕度等因子的綜合影響[13-15]。廣西百筆林場有馬尾松林0.15萬hm2，每年可用于采割松脂的林地面積達0.08 萬hm2。通過1年的實地觀測總結，本文探討了生態因子對馬尾松產脂量的影響，以期為馬尾松脂用原料林的科學經營提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地設在百色田東縣思林鎮百筆林場（106°53′～107°26′E，23°16′～24°01′N），年均降水量1 165 mm，春夏季多雨，秋冬季少雨，年均氣溫22.2 ℃，極端最高溫度42 ℃，極端最低溫度-1.7 ℃。采脂試驗林為10年生（DBH≥16 cm）馬尾松人工林，海拔150～430 m，東南坡向，造林株行距2.0 m ×3.0 m，保存率72.0%，林分平均胸徑18.4 cm、樹高12.1 m。

1.2 試驗方法

在試驗林上、中、下坡位分別隨機設置3 個20.0 m×30.0 m的固定樣地，并對樣地內馬尾松逐株按順序編號。采用常規下降式窄側溝連續采脂法采割松脂，起割面離地高度2.0 m，側溝夾角60°，割面負荷率60%。5月1日開始采割，10月30日結束，每月30日逐株稱脂測產1 次（精確到g）。采用溫度自動記錄儀每隔1 h自動記錄實地溫度，人工記錄當日下雨情況。以月下雨天數百分比（降雨率）進行降雨影響因子分析，以綜合降雨量和降雨持續時間各自對產脂量的影響。

1.3 數據處理

采用Excel 2010進行數據統計，SPSS 22.0用于數據分析。

2 結果與分析

2.1 氣溫與馬尾松產脂量的關系

采脂年度內5—10月份的松脂產量和實地記錄氣溫資料顯示，馬尾松產脂量整體隨氣溫上升增加，隨氣溫下降減少（表1）。Pearson 相關性分析結果表明，馬尾松產脂量與氣溫顯著正相關（表2）。5月和10月平均氣溫低松脂產量也低，7月和8月平均氣溫高松脂產量也高，兩者月平均氣溫相差僅3～4 ℃，松脂產量卻相差近2 倍，可見松脂產量對氣溫較為敏感。通過對比5月、10月和7月、8月氣溫記錄資料發現，5月、10月氣溫有較大波動，存在2～3個大幅降溫天氣，7月、8月氣溫較為恒定，大幅度降溫有可能導致松樹大幅減產。

表1 采脂期間林地氣溫、降雨和月平均單株產脂量Tab.1 Temperature,rainfall and monthly average resin yield per plant of forestland during resin tapping

2.2 降雨與馬尾松產脂量的關系

降雨主要通過降雨持續時間、降雨量，影響單位時間內松脂采割刀數和馬尾松體內松脂的合成與分泌，進而影響月單株平均產脂量。6月降雨率最高，9月降雨率最低，9月的松脂產量卻高于6月；7月和10月降雨率基本一致，馬尾松月平均松脂產量卻呈現兩極分化現象（表1）。Pearson 相關性分析結果表明，降雨率與松脂產量無顯著相關性（表2）。可見，降雨對馬尾松產脂量的影響沒有氣溫顯著，降雨影響馬尾松松脂產量的臨界值可能相對較低，有待進一步探討。

表2 氣溫、降雨和月平均單株產脂量相關性分析Tab.2 Correlation analysis between temperature,rainfall and monthly average resin yield per plant

2.3 坡位與馬尾松產脂量的關系

試驗林中，中坡位平均單株年產脂量較上坡位高0.281 kg，下坡位平均單株年產脂量較上坡位高0.473 kg，松脂產量整體隨坡位下降增加（表3）。在光照基本一致的坡面，土壤的保水保濕性、表土層厚度、以及土壤肥力整體隨坡位上升而下降，林分植株平均胸徑和產脂量也呈遞減規律。

表3 不同坡位馬尾松月平均單株產脂量Tab.3 Average monthly resin yield per plant of Pinus massoniana on different slope positions（kg）

3 結論與討論

影響馬尾松產脂量的生態因素主要包括氣溫、降雨、土壤和地形等因子，氣溫對馬尾松產脂量的影響最大，降雨、土壤、地形等因子通過綜合作用影響馬尾松產脂量[14-15]。本文的研究結果表明，馬尾松產脂量與氣溫存在顯著正相關關系，在5—10月，松脂產量隨氣溫上升增加，隨氣溫下降減少，在氣溫波動較大的5月和10月，松脂產脂量極低。可見，春夏季節，宜在大幅降溫天氣結束后開始采脂；秋冬季節，則宜在開始出現大幅降溫天氣前結束采脂活動，以減少采割面損失，延長采脂年數，提高總體產量。

在前期的研究中，降雨對馬尾松產脂量的影響沒有顯著的規律[13-15]。本研究結果表明，年度內降雨量差異與松脂產量無顯著相關性，在氣溫極為相近的7、8月份，降雨率高的8月產脂量反而比降雨率低的7月高，說明馬尾松正常產脂對降雨量的需求并不高，適當的降雨更有利于松脂增產。降雨可能主要通過影響植物光合條件間接作用于松脂產量，而維持馬尾松正常光合生長的水分需求并不高，過多的降水并不能起到促進作用，反而會降低氣溫，影響正常割脂，降低松脂產量。降雨對松脂增長可能存在一個有效區間，降雨過低容易造成干旱減產，降雨過高存在無效雨水，適時適量的降雨更有利于維持馬尾松高效光合狀態，促進松脂增產[14]。

在同一坡面，光照條件一致的情況下，林分平均單株產脂量隨坡位下降呈遞增趨勢。趙汝東等[16]對不同坡位馬尾松土壤性質研究表明，不同坡位間土壤有機質、全氮差異均顯著（P＜0.05），均表現為坡底＞坡中＞坡上，坡底土壤粘粒較高且容重較小。馬尾松松脂產量隨坡位下降增產可能與下坡位土壤肥力、理化特性以及保濕性更好有關，其相互關系有待進一步探討。