沙冷杉纖維用材林生物固氮混交試驗研究

祝旭加,孫岳胤,吳迪

(黑龍江省林科院牡丹江分院,黑龍江牡丹江157010)

沙冷杉(AbiesholophyllaMaxim)，又名沙松、杉松(東北)，白松(吉林)。松科(Pinaceae Lindl.)，冷杉屬(AbiesDietr.)。沙冷杉生長迅速，干形通直，材質(zhì)輕軟且色白，紋理直，木材纖維長，韌性好，為優(yōu)良的造紙、建筑、家俱用材[1]。

黑龍江省作為我國重點林區(qū)之一，優(yōu)質(zhì)速生纖維用材林定向培育技術(shù)研究相對缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性，生產(chǎn)力和效益低下，紙漿纖維用材的自給率僅為30%，遠遠不能滿足市場需求[2]。為促進纖維用材林培育產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，開展以可持續(xù)林地自肥為目標(biāo)的纖維用材林生物固氮混交試驗，試圖探索出一套成本低廉、肥力持續(xù)性強、緩釋、環(huán)保的纖維用材林林地自肥措施，實現(xiàn)纖維用材林的早期豐產(chǎn)培育目標(biāo)，為黑龍江省大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)、速生、豐產(chǎn)、穩(wěn)定、高效的高檔纖維用材林提供技術(shù)支撐和新的發(fā)展途徑。

1 試驗地點概況

沙冷杉生物固氮混交試驗地點在黑龍江省海林林業(yè)局三部落林場。試驗地點概況見表1。

表1 試驗地點概況

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

沙冷杉生物固氮混交試驗共選取水曲柳(FraxinusmandshuricaRupr.)、白樺(BetulaplatyphyllaSuk.)、沙棘(HippophaerhamnoidesLinn.)、山槐(MaackiaamurensisRupr.)、樹錦雞兒(CaraganaarborescensLam.)等5種闊葉樹種與沙冷杉進行隔行混交造林。所選擇的這5個樹種其枯枝落葉易于分解，能夠形成質(zhì)量較好的腐殖質(zhì)，且沙棘[3]、山槐[4]、樹錦雞兒[5]根部具有根瘤[6]，具有土壤固氮的作用，可有效提高林地土壤肥力。

造林樹種苗齡分別為：沙冷杉苗齡型為S2-2-3，水曲柳苗齡型為S2-0，樹錦雞苗齡型為S1-1，沙棘苗齡型為S1-0，白樺苗齡型為S1.5-0，山槐苗齡型為S1-0。

2.2 試驗方法

于2007年在海林林業(yè)局三部落林場開展沙冷杉纖維用材林生物固氮混交試驗，造林地為皆伐跡地，造林密度為5000株/hm2，選擇水曲柳、白樺、沙棘、山槐、樹錦雞兒等樹種同沙冷杉進行單行混交，每一樹種混交造林1 hm2，共5 hm2。

2012年秋季對各混交方式的沙冷杉生長情況進行調(diào)查。每組各調(diào)查沙冷杉樹高、地徑、當(dāng)年高等30個數(shù)據(jù)，3次重復(fù)。所有調(diào)查數(shù)據(jù)的處理、統(tǒng)計及分析由SPSS 17.0完成。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同混交樹種的沙冷杉生長方差分析

對不同混交試驗組合的沙冷杉平均高、平均當(dāng)年高、平均地徑等調(diào)查數(shù)據(jù)見表2。

表2 沙冷杉纖維用材林生物地力回補林分生長情況

從表2中可以看出，不同混交方式沙冷杉的平均高、平均當(dāng)年高、平均地徑生長情況不同，其中具有生物固氮能力的沙棘、山槐、樹錦雞兒等混交組合中沙冷杉生長發(fā)育情況都優(yōu)于同水曲柳混交的沙松林分。

為進一步了解不同混交方式中沙冷杉生長的差異顯著性，對各混交方式的沙冷杉生長情況進行方差分析，方差分析結(jié)果見表3。

表3 沙冷杉纖維用材林生物地力回補林分生長情況方差分析

由表3可以看出，沙冷杉纖維用材林生物地力回補技術(shù)試驗不同混交方式的林分樹高生長差異不顯著。而當(dāng)年高和地徑則差異極顯著。當(dāng)年高和地徑生長差異顯著說明經(jīng)過6年生長的混交試驗，水曲柳、白樺、沙棘、山槐、樹錦雞兒各混交方式對沙冷杉當(dāng)年高、地徑的影響較為顯著。相信隨著生長年限的增加，各混交方式對沙冷杉樹高的影響在統(tǒng)計意義上會出現(xiàn)差異顯著。

3.2 不同混交樹種的沙冷杉S-N-K多重比較

對不同混交樹種的沙冷杉S-N-K多重比較結(jié)果見表4。

表4 林分當(dāng)年高及地徑生長情況S-N-K多重比較(p=0.05)

在對地徑進行S-N-K多重比較后，我們可以看出，樹錦雞兒、沙棘、山槐與沙冷杉混交后，對沙冷杉幼林地徑的生長明顯優(yōu)于與水曲柳、白樺的混交林分，特別是與樹錦雞兒和沙棘混交的沙冷杉，其地徑同水曲柳混交的沙冷杉相比高出30%以上。這說明，具有根瘤菌的混交樹種，能夠固定雨水和空氣中的游離態(tài)氮，故而能夠改善林地土壤肥力，而不具有根瘤菌的水曲柳、白樺的混交組合對沙冷杉地徑生長的促進作用較低。

在對當(dāng)年高進行S-N-K多重比較后，我們可以看出，山槐、沙棘、白樺、樹錦雞兒同沙冷杉的混交組合對沙冷杉幼林當(dāng)年高的影響明顯區(qū)別于同水曲柳的混交組合。特別是樹錦雞兒和白樺的混交組合對沙冷杉幼林的影響最為明顯，這說明，同沙冷杉混交后，白樺、樹錦雞兒較快的生長速度能夠較早的創(chuàng)造林分郁閉條件，從而進一步激發(fā)沙冷杉的高生長競爭潛力，這也反映出了沙冷杉是一個耐陰性樹種[7]的事實。

在具有固氮作用的山槐、沙棘、樹錦雞兒的混交組合中，山槐混交組合對沙冷杉的影響略弱于沙棘和樹錦雞兒的混交組合，這說明雖然山槐也具有根瘤菌，但由于其生長發(fā)育速度較沙棘和樹錦雞兒慢，故而對沙冷杉生長發(fā)育的影響略弱于沙棘和樹錦雞兒。

4 結(jié)論

4.1擁有較好生長速度的混交樹種同沙冷杉進行混交，能夠顯著促進沙冷杉幼林的當(dāng)年高生長，甚至是樹高生長。

4.2具有固氮作用的混交樹種，對沙冷杉幼林的地徑生長具有明顯的促進作用。

4.3選擇生長迅速、具有生物固氮能力的樹種同沙冷杉混交，能夠顯著提升沙冷杉幼林的生長發(fā)育。