33年生不同坡位混交林中乳源木蓮生長效應分析

許雪英

(福建省沙縣水南國有林場，福建 沙縣 365500)

1 引言

杉木(Cunninghamialanceolata)為杉科杉木屬喬木，是我國南方特有的重要速生用材樹種，在南方林業生產中占有重要地位[1，2]。但是杉木人工純林經營模式長期連栽使得地力衰退嚴重，生物多樣性減退，水土流失嚴重，生產力下降顯著。早在20世紀80、90年代乳源木蓮與杉木混交備受推廣。

乳源木蓮(Manglietiayuyuanensis)系木蘭科木蓮屬常綠喬木，干形直，材性好，生長快，速生豐產性狀顯著[3，4]。乳源木蓮又是中亞熱帶常綠闊葉林的建群樹種之一。乳源木蓮經馴化后生長速度較快，樹干筆直，木材紋理通直，結構細膩致密，是高級的家具用材和高級的建筑用材樹種[4,5]。乳源木蓮也是常綠闊葉樹種，葉片長8～14 cm，壽命短，每年都有大量的葉片掉落林地，已有研究表明乳源木蓮凋落葉容易分解，且分解快，養分高，是優良的培肥植物[6～9]。許多學者從混交比例、立地條件、經營措施等不同角度對中幼林進行探索，試驗證明杉蓮混交通過撫育間伐等可以培育乳源木蓮大徑材[9～11]。本文旨在對33年生不同坡位杉木乳源木蓮混交林生長因子進行調查分析，以期為今后杉木乳源木蓮混交林培育乳源木蓮大徑材提供參考。

2 試驗地概況

研究地取于福建省沙縣水南國有林場，地處武夷山脈與戴云山脈交界處，地理位置北緯26°6′～26°46′，東經117°32′～118°6′，區域性氣候為中亞熱帶大陸性兼海洋性季風氣候。年均溫19.2 ℃,年降雨量1780 mm，空氣相對濕度79%以上，霜期80～86 d,霜日20～25 d。試驗地在該場水南峽管護站054林班08大班070小班。地貌為低丘，海拔198～300 m，土壤為紅壤，土層深，厚度達100 cm以上，腐殖質層厚度達10 cm。植被多以雜竹、五節芒(Miscanthusfloridulus)、鐵芒萁(Dicranopterislinearis)、蕨類(Bryophyta)為主，Ⅱ類立地(表1)。

表1 杉木乳源木蓮混交林林分小班基本情況

2.1 整地

造林前為杉木林采伐跡地，1987年7～9月份，經劈草、煉山清雜，挖明穴、回表土。按株行距1.7 m×1.7 m塊狀整地，穴規格60 cm×40 cm×40 cm。

2.2 栽植

1988年2月采用一年生杉木和乳源木蓮實生裸根苗同時造林，杉木×乳源木蓮采用3∶2株間混交，樹種組成6杉4木蓮，初植密度為3450株/hm2。

2.3 撫育

造林當年、次年每年二次5、9月份各進行全面鋤草一次，深度3～10 cm；造林三、四年5、9月份各進行全面劈草一次。

成林撫育2次，其中：1996年8月進行第一次撫育透光伐，全面割灌除草；2006年10月份進行第二次撫育間伐，定株80株/畝。

3 研究方法

3.1 查閱資料

經查閱本場該小班林分狀況，當年整地、造林、撫育等相關檔案資料，以及杉木與乳源木蓮混交相關卡片資料，并進行分析總結。

3.2 試驗方法

2020年5月，在試驗地選取同一面坡分別在上坡位、中坡位、下坡位沿著等高線并排設置標準地3個，每個標準地面積為400 m2(20 m ×20 m)，在標準地內分別每木檢測杉木、乳源木蓮活立木樹高、胸徑。試驗采用隨機區組設計，3次重復。數據統計處理利用 Excel2003計算平均胸徑、平均樹高、單株材積和采用DPS專業軟件對其進行方差分析。

杉木、乳源木蓮單株材積分別采用福建省人工林二元立木材積公式計算：

V杉=0.0000942941D1.832223553H0.8197255549

(1)

V蓮=0.000052764291D1.8821611H1.0093166

(2)

4 結果與分析

4.1 不同坡位乳源木蓮生長狀況分析

4.1.1 乳源木蓮胸徑生長情況

胸徑大小是衡量用材林生長狀況的主要指標，從表2可知：不同坡位乳源木蓮平均胸徑由大到小是下坡位>中坡位>上坡位，依次為：24.4 cm、22.9 cm和22.1 cm，下坡位比中坡位、上坡位分別提高了6.6%、10.4%；中坡位比上坡位提高了3.6%。經方差分析和多重比較：同一面坡不同坡位間乳源木蓮胸徑生長存在差異不一致。乳源木蓮胸徑生長下坡位與中、上坡位存在顯著差異，中、上坡位間差異不顯著。上坡位腐殖質層薄，土壤貧瘠，但是隨著坡位上移乳源木蓮吸收到的光照總量增加，乳源木蓮冠幅也增大。胸徑生長與冠幅生長存在密切正相關[12]，促進了胸徑生長。已有研究表明：乳源木蓮的枝下高，樹干圓滿度均隨著坡位上移至中坡起顯著減少[15]。因此，在33年生杉木乳源木蓮混交林中培育乳源木蓮大徑材最好是下坡位，其次是中坡位。

表2 不同坡位乳源木蓮生長情況方差分析

4.1.2 乳源木蓮樹高生長情況

樹高大小是衡量用材林經營好壞的又一重要指標。從表2可以看出：不同坡位對乳源木蓮平均樹高均存在極顯著差異。各坡位間差異較大，分別是下坡位>中坡位>上坡位，平均樹高分別為20.5 m、17.6 m、14.3 m。經方差分析及多重比較可知：下坡位比中上坡位各高出16.5%，43.3%；中坡位比上坡位高出23.1%。在0.01、0.05水平都存在顯著差異。中、下坡位立地條件好，腐殖質層深厚、土壤肥沃、涵養水源好，有利于乳源木蓮生長，(在此調查中下坡位乳源木蓮個別高達26 m以上)這跟乳源木蓮喜陰濕，宜在土層深厚生長的生物學特性有關。低坡位光照總量相對更少，乳源木蓮為了爭奪陽光，種間及種內均發生競爭，從而促進了乳源木蓮高生長。這也驗證了謝芳的論斷，在南方低山丘陵區，影響混交乳源木蓮干材的主要生育地因子是坡度，緩坡地土層深厚，立地條件較好，乳源木蓮干材生長量大，枝下高長，杉木乳源木蓮混交可以培育優質的大徑闊葉材[11]。

4.1.3 乳源木蓮單株材積生長情況

單株材積可以直觀體現林分出材。從表2可以看出：不同坡位乳源木蓮平均單株材積在0.01、0.05水平均達到顯著差異。平均單株材積各坡位間差異較大，下坡位平均單株材積最好為0.4553 m2、其次是中坡位0.3455 m2、上坡位最差為0.2642 m2。經方差分析及多重比較：下坡位比中上坡位各高出31.8%，72.3%；中坡位比上坡位高出30.8%。可見，培育乳源木蓮大經材應選在下坡位和中坡位。

4.2 杉木乳源木蓮林分蓄積狀況

從表2看出下、中、上坡位平均林分蓄積分別為25.5938 m3/hm2、25.5456 m3/hm2、21.0575 m3/hm2。不同坡位乳源木蓮平均林分蓄積差異不大。經方差分析：在0.01水平上，各不同坡位乳源木蓮平均林分蓄積沒有差異；在0.05水平上，中、下坡位乳源木蓮平均林分蓄積與上坡位乳源木蓮平均林分蓄積差異顯著。這主要是在林業生產經營過程中，撫育間伐經營時根據林分生長狀況、地形地貌、坡度坡位以及優勢木來決定保留株數，遵循正態分布和保持水土流失等原則。在撫育間伐保留株數時上坡位>中坡位>下坡位，因此對整個林分蓄積影響不顯著。從培育大徑材角度來看不宜選擇上坡位。

5 結論與討論

(1)通過對33年生杉木乳源木蓮混交林不同坡位乳源木蓮生長情況進行試驗分析。試驗結果表明：混交林中不同坡位乳源木蓮平均胸徑生長以下坡位最好，中坡位次之；不同坡位乳源木蓮平均樹高、平均單株材積生長在0.01、0.05水平均存在顯著差異，下坡位>中坡位>上坡位。分別與范新源[13]、潘世華[14]不同坡位同一樹種生長表現為下坡>中坡>上坡的結果，以及康永武等[15]陰坡的中、下坡位，半陰坡的下坡位等3個生鏡是乳源木蓮人工林配置的合理微生鏡，配置優先陰坡的下坡位，其次為半陰坡的下坡位，再次是陰坡的中坡位的結論相互驗證。為此，在原有杉木乳源木蓮混交林的中、下坡位進一步培育乳源木蓮大徑材較理想。

(2)該林分自2006年進行第二次間伐后未進行過間伐經營,從表1可知林分郁閉度達到0.9。在乳源木蓮優質用材林培育的過程中，近、成熟林階段樹冠形態調整的重點與方向是促進冠幅寬大[16]。郁閉度過高不利于乳源木蓮冠幅生長，從培育乳源木蓮大徑干材角度，可以對此林分重點對中、下坡位林木進行生長伐。伐除些成熟杉木和乳源木蓮Ⅲ級木，以擴大乳源木蓮冠幅生長空間，從而促進胸徑生長，以達到培育目的。