不同珍貴樹種改培尾巨桉純林的混交模式探討

韋大勇，方 根，盧德波，湛年勇，曹春芮，李付伸，王勁松，姚國瓊

（廣西壯族自治區(qū)國有維都林場，廣西來賓 546100）

桉樹（Eucalyptus robusta）為桃金娘科（Myrtaceae）桉屬（Eucalyptus）喬木，有著速生性強、適生范圍廣和萌芽更新能力強等特性，是世界上生長速度最快的用材樹種。廣西桉樹種植面積占全區(qū)林地的14%，木材產(chǎn)量占全區(qū)木材80%，貢獻木材加工產(chǎn)值3 000 億元，每年固碳量超4 000 萬t，為擴充國土綠化面積、鞏固脫貧攻堅成果及碳達峰、碳中和等作出突出貢獻，桉樹已然成為廣西從國外引種最成功的樹種[1]。

桉樹純林因其生產(chǎn)力高和集約化經(jīng)營管理易行，在人工林中處于領先地位。但長期單一樹種造林及多代萌芽更新造林，導致桉樹林土壤地力衰退、生態(tài)多樣性低下及病蟲害高發(fā)等問題。與純林相比，混交林生物多樣性豐富、碳吸收能力強、生態(tài)韌性高[2]，更加符合生態(tài)文明建設的要求。因此，研究桉樹混交林經(jīng)營模式對桉樹可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前，對桉樹異齡復層混交林試驗的研究中，桉樹品系主要為大花序桉(E.cloezianan)[3]和尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)[4]，伴生樹種則主要選擇豆科喬木、耐陰樹種和珍貴鄉(xiāng)土樹種[5-6]，但對尾巨桉純林改造異齡復層混交林的研究較少。本研究通過對巨桉純林間伐，在間伐林中補植紅錐、火力楠和荷木，探討桉樹與不同珍貴鄉(xiāng)土樹種的混交模式，以期為中小徑材桉樹純林改培大徑材提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于桂中地區(qū)來賓市，屬于亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和、日照充足、氣候干旱，年均氣溫20.3 ℃，年均日照時數(shù)1 582 h，年均降水量1 360 mm，年均無霜期331 d。具體實施地點為國有維都林場龍鳳山分場2 林班（E109°24′，N23°69′），林分為2014 年的尾巨桉純林植苗林，桉樹品系為通過審定的東門尾巨桉無性系DH32-28 號，株行距2 m×3 m，造林密度111 株/667 m2。林地海拔100～150 m，坡度較緩，以砂質紅壤為主，土壤土層深厚、疏松、肥沃，排水良好，較為適合紅錐、火力楠、荷木等珍貴樹種生長。

1.2 試驗方法及材料

1.2.1 試驗設計

采用1∶10 000比例地形圖制作規(guī)劃設計圖，試驗地總面積10.21 hm2，其中尾巨桉+紅錐混交林7.98 hm2，尾巨桉+火力楠混交林0.60 hm2，尾巨桉+荷木混交林0.46 hm2，不間伐桉樹純林1.17 hm2。

以砍小留大的原則將6 年生桉樹純林進行間伐，桉樹保留密度約600 株·hm-2，采伐后及時清理林地并采取根腐措施。在每行桉樹中間按4 m×6 m 的株行距沿等高線挖長45 cm×寬45 cm×深35 cm 的珍貴樹種種植坎，將基肥[有機無機復混肥（N∶P∶K=8∶8∶4)]按每坎0.5 kg均勻撒入坎內并當天完成回土。于2020年4 月陰雨天補植珍貴樹種，營造尾巨桉+紅錐、尾巨桉+火力楠、尾巨桉+荷木3 種混交模式。造林后連續(xù)3年對林分進行撫育追肥，造林當年擴坎2次，全砍雜1次；第二、三年施肥、擴坎及全砍雜各1次。

1.2.2 試驗材料

造林時珍貴樹種苗齡為1 年生，苗木粗壯，主干明顯，頂芽飽滿，根系發(fā)達。紅錐苗高0.7 m，火力楠苗高0.5 m，荷木苗高0.2 m。其中紅錐和火力楠均為經(jīng)過省級審定的良種：博白紅錐種源種子，良種編號：桂S-SP-CH-014-2013；玉林市林科所火力楠種子園種子，良種編號：桂S-CSO(1)-MM-012-2015。

1.2.3 調查方法

2020年4月對試驗林的林木進行本底調查，分別在尾巨桉+紅錐混交林、尾巨桉+火力楠混交林、尾巨桉+荷木混交林及桉樹純林的上、中、下設置20 m×20 m的固定樣地，測量樣地內每株桉樹的胸徑和樹高，珍貴鄉(xiāng)土樹種的樹高。桉樹樹高采用超聲波樹木測高測距儀（Haglof Vertex IV-60/360）測量，胸徑采用測樹鋼圍尺測量，珍貴樹種樹高采用鋼卷尺（前期）或測高桿測量（后期）。2020—2023 年每年定期開展林木生長量監(jiān)測調查。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003 對數(shù)據(jù)進行整理和計算，應用SPSS 23進行單因素方差分析，采用Origin 60繪圖。

桉樹單株材積（V，m3）計算公式如下：

2 結果與分析

2.1 不同經(jīng)營模式對尾巨桉胸徑生長量的影響

間伐混交林營造3 a時，混交林的桉樹胸徑明顯高于純林的桉樹胸徑（見圖1），其中尾巨桉+紅錐和尾巨桉+火力楠2 種混交模式下的桉樹胸徑最大，均為20.2 cm，比純林桉樹胸徑（15.3 cm）大4.9 cm；而尾巨桉+紅錐和尾巨桉+火力楠的桉樹胸徑比尾巨桉+荷木的胸徑大2.5 cm；尾巨桉+荷木的桉樹胸徑大小為17.7 cm，比純林桉樹胸徑大2.4 cm。表明間伐對桉樹生長有促進作用。相同間伐強度下，間伐后尾巨桉+紅錐和尾巨桉+火力楠的桉樹胸徑比純林胸徑大2個徑階，尾巨桉+荷木的桉樹胸徑與純林的相差不多。而間伐混交2.7 a時，尾巨桉+紅錐和尾巨桉+火力楠的桉樹胸徑與純林胸徑差大于尾巨桉+荷木的桉樹胸徑與純林胸徑差，表明間伐后胸徑越大的桉樹長勢越好，更有潛力培育成大徑材。

圖1 混交林及純林的桉樹胸徑生長情況

為分析混交林與純林林分中桉樹胸徑生長量的差異，將混交林與純林的桉樹胸徑年均生長量進行單因素方差分析。方差齊性檢驗結果顯示，p=0.444＞0.05，滿足方差齊性檢驗，可進行LSD（Least-significant difference）多重比較（見表1）。單因素方差分析結果顯示，不同混交模式與純林中桉樹胸徑年均生長量p值小于0.05，存在顯著差異（見表2）。

表1 混交林與純林生長的方差齊性檢驗

表2 混交林及純林生長的方差分析

LSD 多重比較結果顯示，在相同間伐強度下，混交營林3 a 時，混交林與純林的胸徑生長存在差異（見表3）。桉樹胸徑年均生長量方面，間伐混交林均顯著高于純林，各處理桉樹胸徑生長量之間存在顯著差異。桉樹胸徑生長量由大到小的混交模式依次為尾巨桉+紅錐（1.47 cm）、尾巨桉+火力楠（1.379 cm）和尾巨桉+荷木（1.23 cm），分別是對照的2.48 倍、2.33 倍、2.08 倍。

表3 混交林與純林生長差異顯著性

2.2 不同經(jīng)營模式對尾巨桉樹高生長量的影響

間伐混交林營造2.7 a 時，混交林的桉樹樹高明顯高于純林的桉樹樹高（見圖2），其中尾巨桉+紅錐和尾巨桉+火力楠的桉樹樹高大小相等，均為23.9 m，比純林桉樹樹高（21.8 m）大2.1 m；尾巨桉+荷木的桉樹樹高大小為22.5 m，比純林桉樹樹高大0.7 m。

圖2 混交林及純林的桉樹樹高生長情況

為分析混交林與純林桉樹樹高長勢，將混交林與純林的桉樹樹高年均生長量進行單因素方差分析。方差齊性檢驗結果顯示（見表1），p=0.035＜0.05，不滿足方差齊性檢驗，可進行Games-Howell 多重比較[7]。單因素方差分析結果顯示，不同混交模式與純林中桉樹樹高年均生長量p值均小于0.05，存在顯著差異（見表2）。

Games-Howell 多重比較結果顯示，在相同間伐強度下，混交營林3 a 時，混交林與純林的樹高生長存在差異（見表3）。桉樹樹高年均生長量方面，間伐混交林均高于純林，而尾巨桉+紅錐的桉樹胸徑年均生長量（1.064 cm）和尾巨桉+火力楠的桉樹胸徑年均生長量（1.066 cm）均顯著高于尾巨桉+荷木與對照，分別是對照的1.42 倍和1.43 倍；尾巨桉+紅錐和尾巨桉+火力楠的桉樹樹高年均生長量無顯著差異，尾巨桉+荷木的桉樹胸徑年均生長量（0.772 cm）與對照無顯著差異。

2.3 不同經(jīng)營模式對尾巨桉單株材積生長量的影響

將混交林與純林桉樹單株材積進行單因素方差分析，方差齊性檢驗結果顯示，p=0.001＜0.05，表明單株材積不滿足方差齊性檢驗，可進行Games-Howell 多重比較（見表1）。單因素方差分析結果顯示，混交林與純林的桉樹單株材積p值小于0.05，存在顯著差異（見表2）。Games-Howell 多重比較結果顯示，在相同間伐強度下，混交營林3 a 時，混交林與純林桉樹單株材積存在差異，混交林均顯著高于純林（見表3）。桉樹單株材積由大到小的混交模式依次為尾巨桉+火力楠（0.346 m3）、尾巨桉+紅錐（0.343 m3）和尾巨桉+荷木（0.256 m3），分別為對照的1.73、1.72 和1.28 倍。而尾巨桉+火力楠和尾巨桉+紅錐的尾巨桉單株材積無顯著差異，二者均顯著高于尾巨桉+荷木的尾巨桉單株材積。

2.4 不同經(jīng)營模式下林分生長的效益分析

林分蓄積量可反映林木單株材積與密度，是林分生長的重要經(jīng)濟指標。間伐混交造林3 a時，尾巨桉+紅錐、尾巨桉+火力楠、尾巨桉+荷木和純林的蓄積量分別為207.75、209.25、154.95、261.60 m3·hm-2，出材量為178.80、180.15、132.15、221.10 m3·hm-2（見 表4）。雖然純林的蓄積量和出材量均比混交林的大，但純林的桉樹胸徑不及混交林桉樹胸徑大，混交林桉樹胸徑比純林桉樹胸徑大3～5個徑階，混交林桉樹更有優(yōu)勢培育為大徑材。若以珍貴樹種25 年主伐期估算，珍貴樹種采伐一次，桉樹采伐兩次，混交林桉樹預期為大徑材，純林桉樹為中大徑材。目前桉樹中大徑材市場交易價格為500 元·m-3，而大徑材的市場交易價格為800 元·m-3，其次珍貴樹種木材價格遠高于桉樹木材價格，則混交林經(jīng)濟效益將超過桉樹純林，可認為桉樹間伐后與珍貴樹種混交是有潛力的混交模式。

表4 不同經(jīng)營模式下的尾巨桉產(chǎn)量分析表（間伐改培3 a)

2.5 不同混交模式下珍貴樹種樹高生長量的差異分析

尾巨桉間伐混交3 a 時，尾巨桉+珍貴樹種不同混交模式的珍貴樹種樹高生長情況見圖3，紅錐樹高最高，為2.98 m；其次荷木樹高為2.28 m，火力楠樹高為1.68 m。從長勢來看，3 種珍貴樹種的樹高生長速度逐年加快，紅錐與荷木的長勢大致相似，第三年紅錐的長勢最快，荷木長勢較快，火力楠長勢較慢，可能與樹種生長特性有關。

圖3 不同混交模式中的珍貴樹種生長情況

將混交林的珍貴樹種樹高生長量進行單因素方差分析，方差齊性檢驗結果顯示p=0.201＞0.05，滿足方差齊性檢驗，可進行LSD 多重比較（見表1）。單因素方差分析結果顯示p＜0.001，說明不同混交模式的3 種珍貴樹種樹高生長量存在顯著差異（見表2）。LSD 多重比較顯示（見表3），紅錐（0.770 m）和荷木（0.683 m）的樹高年均生長量顯著高于火力楠（0.357 m），紅錐和荷木的樹高年均生長量分別是火力楠的2.16 倍和1.91 倍，紅錐和荷木的樹高年均生長量無顯著差異（見表3）。在保存率方面，珍貴樹種保存率最高的是紅錐，為90.9%；其次火力楠的保存率為90%，荷木的保存率為89.5%。

3 討論與結論

本試驗結果表明，尾巨桉間伐后套種珍貴鄉(xiāng)土樹種可促進尾巨桉生長及增加林分產(chǎn)量，尾巨桉與紅錐互作效應較好。尾巨桉間伐混交造林3a 時，尾巨桉+紅錐、尾巨桉+火力楠、尾巨桉+荷木混交林與尾巨桉純林生長存在顯著差異，尾巨桉+紅錐、尾巨桉+火力楠、尾巨桉+荷木混交林與尾巨桉純林生長存在顯著差異，混交林中的尾巨桉平均胸徑分別比純林高4.9、4.9、2.4 cm，胸徑年均生長量分別是純林的2.48、2.33、2.08倍；平均樹高分別比純林高2.1、2.1、0.7 m，胸徑年均生長量分別是純林的1.42、1.43、1.03 倍；單株材積分別為純林的1.73、1.72、1.28 倍；珍貴樹種樹高生長方面，紅錐樹高最高，為2.98 m；其次荷木樹高為2.28 m，火力楠樹高為1.68 m；在保存率方面，珍貴樹種保存率最高的是紅錐，為90.9%；其次火力楠的保存率為90%，荷木的保存率為89.5%。混交有效促進桉樹胸徑和樹高的生長，對胸徑的促進作用較為明顯，這與黃榮林等、姚瑞玲等的研究結果一致[8-9]。

試驗以桉樹成熟純林改造為復層混交林可實現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營。采伐的桉樹木材可用作工業(yè)原材料，與珍貴樹種混交后，保留的桉樹作為強陽性樹種利用上層空間和光照條件，林分得到充分生長。同時，上層的桉樹為下層的紅錐、火力楠和荷木耐陰幼木提供遮陰條件，桉樹與珍貴樹種相互促進逐漸形成復層林結構。以珍貴樹種主伐周期估算，混交林經(jīng)濟效益高于純林，但木材價格受市場影響波動較大，本試驗時間還短，最終經(jīng)濟效益仍需以實際考量，試驗仍將繼續(xù)。