全 文 :江西林业科技 2010年第 1期
福建柏与香樟不同混交比例造林对比试验结果分析
朱细银
(福建省国有南平市郊教学林场,福建南平 353000)
摘 要:福建柏与香樟的不同混交比例、不同立地质量等级的造林对比试验结果表明,不同的混交比例,对福建
柏、香樟的胸径和单株材积生长以及林分单位面积蓄积均有极显著影响,对福建柏树高生长的影响也达到极显著水
平,但对香樟树高生长无明显影响。混交比例与立地质量等级的交互作用明显,应根据不同的立地质量等级选择不同
的混交比例,Ⅰ、Ⅱ类地以 7柏 3樟最好,Ⅲ类地以 7樟 3柏为佳。
关键词:福建柏;香樟;混交比例;立地质量;等级;生长量
分类号:S725.2 文献标识码:A 文章编号:1006-2505(2010)01-0003-04
收稿日期:2009-08-02
作者简介:朱细银,男,工程师,从事林业科研工作。
福建柏(Fokienia hodginsii) 别名建柏、滇柏[1],柏科福建柏
属常绿乔木,分布于中国福建、江西、浙江和湖南南部、广东
和广西北部、四川和贵州东南部等,以福建中部最多;叶鳞
形,小枝上面的叶微拱凸,深绿色,下面的叶具有凹陷的白色
气孔带;木材轻,收缩度小,强度中等,质地略软,纹理匀直,
结构细,加工容易,切面光滑,胶粘性良好,干后材质稳定,耐
久性良好,是建筑、家具、细木工、雕刻的良好用材;多散生于
中亚热带至南亚热带的针阔混交林中,在个别地方偶有小片
天然纯林。浅根性树种,主根不明显,侧根发达 [2]。香樟
(Cinnamomum camphora),别名芳樟,木樟等,樟科樟属常绿乔
木,高可达 50 m,叶薄革质,卵形或椭圆状卵形,长 5~10 cm,
宽 3.5~5.5 cm,顶端短尖或近尾尖,基部圆形,离基 3出脉,近
叶基的第一对或第二对侧脉长而显著,背面微被白粉,脉腋
有腺点;深根性,主根发达;性喜光,稍耐阴,喜温暖湿润气
候,对土壤要求不严,木材质优,抗虫害,耐水湿,是家具、雕
刻良材[1-2]。福建柏和香樟均被列入珍贵用材树种名录。本文
通过不同立地条件下不同混交比例的造林对比试验,探讨福
建柏与香樟的混交效果,并选择适宜的混交比例,为福建柏、
香樟的造林模式选择提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试材来源和试验设计
1.1.1 试验材料来源。1996 年 10 月从本林场 20~25年生的人
工林中选择福建柏、香樟优势木,从优势木上采集种子,净种
后沙藏层积催芽,沙藏前种子用 0.1% 高锰酸钾消毒 20 min。
1997年 3月中旬播种育苗,福建柏用钙镁磷拌种后撒播,播
后用 60%火烧土和 40%黄心土混合均匀覆盖,覆土均匀,以
不见种子为度。香樟用草木灰拌种后条播,播后床面均匀覆
草。当 60%幼苗出土时撤除覆盖物。6~9月份高温季节福建柏
幼苗用 50%的遮阳网遮荫。1年生苗,福建柏高 30~40 cm,香
樟 30~45 cm。
1.1.2 试验地概况及试验设计。采用三点试验。试验地设置在
福建省国有南平市郊教学林场场部工区 5、6大班。试验点Ⅰ
海拔 212~308 m,土层厚度≥1.0 m,坡度 15°~25°,立地质量
等级为等级Ⅰ;试验点Ⅱ海拔 310~350 m,土层厚度 0.6~1.0
m,坡度 20°~25°,立地质量等级为等级Ⅱ;试验点Ⅲ海拔
350~450 m,土层厚度≤0.5 m,坡度 25°~30°,立地质量等级为
等级Ⅲ。试验期内年平均降雨量 1 550~1 780 mm,年均温
18.4 ℃~20.8 ℃,无霜期 280~298天。试验地前身均为杉木纯
林,山地红壤。各试验点采用随机区组试验设计[3],包括 5个
水平,3个处理,3次重复。各试验点中坡安排 1个区组,下坡
2个区组,每个区组内包含 5个小区。小区面积 400 m2(20 m×
20 m)。试验区周围设置保护行。
1.2 试验处理
1.2.1 参试苗木选择与定植。1998年 3月选择生长健壮、顶芽
饱满、无病虫害的 1级壮苗,裸根苗造林。炼山后带状整地,
挖净树根、草皮和石块,挖明穴回表土,穴规格 50 cm×40 cm×
30 cm,每穴施钙镁磷约 0.1 kg。混交林采用行间混交,株行距
2 m×2 m,定植株数 2 400株/hm2。
1.2.2 抚育管理。1998年 5月雨后进行一次补植。造林后连续
2 a对林地采取松土除草、垦复施肥等幼林抚育措施,每株施
肥量为钙镁磷 0.1 kg。2002年按 30%的间伐强度进行了一次
间伐,伐除被压木、病株和干形差的植株。2007年第二次间
伐,调整林分郁闭度为 0.7左右,促进直径生长。
1.3 试验数据调查分析
1.3.1 数据调查。2009年 6月分别对各试验小区树木每木检
尺,测定胸径,统计株数,并根据平均胸径统计数值,选择平
均木。伐倒平均木,实测树高,并按 1 m区分段截取圆盘做树
干解析,测定连年材积生长量。
1.3.2 数据整理、统计分析[3]。单株材积计算公式为:
V=g1.3×H×f1.3 (1)
3· ·
DOI:10.16259/j.cnki.36-1342/s.2010.01.008
其中,g1.3为胸径,H为树高,f1.3为形数。
形数 f1.3根据希弗尔公式计算,计算公式为:
f1.3=0.140+0.66q2+0.32/qh (2)
其中 q为形率,h为树高。
纯林每公顷蓄积生长量计算公式为:
V= Vi×n×10000/600 (3)
其中,Vi为平均木材积生长量,n为小区株数。
混交林每公顷蓄积生长量计算公式为:
V=10000(aV1+bV2)/400 (4)
其中,a、b分别为福建柏和香樟在小区内株数,V1为福建
柏平均木单株材积,V2为香樟平均木单株材积。
3试验点 5种林分主要经济性状表现统计结果见表 1。
将各小区平均胸径、树高、单株材积、单位面积蓄积等分别进
行双因素方差分析 [4],结果见表 2。
2 结果与分析
2.1 胸径生长量比较
2.1.1 福建柏胸径生长量比较。表 1 调查统计结果表明,10
柏、7柏 3樟、5柏 5 樟、7 樟 3 柏等 4 种不同树种组成林分
林分树
种组成
立地
等级
林分
蓄积量
/ m3/hm2
10柏
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
14.3
13.1
10.4
9.52
9.15
8.42
0.050
0.054
0.040
0.068
0.065
0.035
1520
1586
1602
103.36
103.09
56.07
7柏 3樟
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
15.8
14.2
12.5
10.58
9.81
9.5
0.063
0.057
0.041
0.106
0.080
0.048
1130
1184
1176
17.9
16.3
14.4
12.3
11.9
10.2
0.070
0.066
0.058
0.154
0.128
0.085
402
438
454
181.69
150.78
95.04
5柏 5樟
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
12.8
12.4
10.2
10.83
10.66
9.48
0.051
0.050
0.053
0.071
0.066
0.051
725
745
748
16.6
16.2
14.3
12.2
11.8
10.5
0.065
0.064
0.057
0.132
0.122
0.086
722
730
760
146.78
138.23
103.51
7樟 3柏
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
12.6
11.8
10.2
11.5
10.78
10.16
0.050
0.048
0.055
0.073
0.061
0.057
412
440
478
15.8
13.1
12.8
12.6
12
11
0.062
0.052
0.051
0.123
0.082
0.075
916
978
1031
142.74
107.04
104.57
10樟
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
14.7
13.2
13
12.8
12
10.5
0.058
0.052
0.053
0.109
0.083
0.072
1228
1266
1303
133.88
105.08
93.82
福建柏
D1.3 / cm H/ m f1.3
V单株
/ m3
株数
/ hm2
香樟
D1.3 / cm H/ m f1.3
V单株
/ m3
株数
/ hm2
表 1 不同处理林分生长量统计
中,福建柏平均胸径生长量存在一定差异。福建柏参试群体
平均胸径为 12.5 cm,其中 7柏 3樟最大,达到 14.2 cm,是参
试群体平均水平的 112.7%,是 10柏纯林的 112.4%,是 5柏 5
樟的 120.1%,是 7樟 3柏的 122.8%;7樟 3柏林分福建柏的
平均胸径最小。从表 2可以看出,F=11.32>F0.01(3,24)=4.72,不同
混交比例林分之间,福建柏在胸径生长上存在极显著的差
异。按立地质量等级统计,同一立地质量等级不同树种组成
的林分,福建柏在胸径生长上存在较大的差异,Ⅰ、Ⅱ类地
中,7柏 3樟>10柏>5柏 5樟>7樟 3柏,说明Ⅰ、Ⅱ类地福建
柏与香樟混交时,香樟的比例不宜太大,否则抑制福建柏的
胸径生长;Ⅲ类地中 7柏 3樟表现最好,5柏 5樟、7樟 3柏
也均较 10柏好,说明在立地条件差的情况下,增加香樟的比
重,能够促进福建柏的胸径生长。在不同混交比例和立地条
件的交互作用上,福建柏胸径生长达到极显著差异水平(见
表 2)。
2.1.2 香樟胸径生长量比较。香樟参试群体平均胸径为 14.9
cm,其中,10樟林分香樟平均胸径最小,仅为 13.6 cm;7柏 3
樟混交林中香樟平均胸径最大,达到 16.2 cm,分别是平均水
平、5柏 5樟、7樟 3柏的 109%、103.2%、116.5%,是 10樟的
118.8%。表 2中香樟平均胸径方差分析表明,F=48.94>F0.01(3,24)=
4.72,7柏 3樟、5柏 5樟、7樟 3柏、10樟等 4种林分之间香樟
胸径生长存在极显著差异。同一立地质量等级不同树种组成
的林分,香樟在胸径生长上同样存在较大的差异,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
等 3种立地质量等级中,均有 7柏 3樟>5柏 5樟>7樟 3柏>
10樟,随着香樟比重增加,香樟种间竞争趋于激烈,抑制胸径
生长。表 2方差分析结果表明,在不同混交比例和立地条件的
交互作用上,香樟的胸径生长也达到极显著差异水平。
从以上分析可以看出,福建柏与香樟适当比例混交,对
两树种的胸径生长有一定的促进作用。在福建柏与香樟的 3
种混交林分中,以 7柏 3樟最好,随着福建柏所占比重的增
加,福建柏、香樟的胸径生长量均呈上升趋势。
2.2 树高生长量比较
2.2.1福建柏树高生长量。福建柏参试群体树高生长平均水平
为 10.0 m。10柏、7柏 3樟、5柏 5樟、7樟 3柏等 4种不同树
种组成林分的福建柏树高生长方差分析,F=8.23>F0.01(3,24)=4.72,
4种林分间福建柏树高生长达到极显著的差异水平,10柏树
高最低,随着香樟所占比例的增加,种间竞争激烈,福建柏的
树高生长增快。按不同立地质量等级统计比较,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等
3种立地质量等级中,均有 7樟 3柏>5柏 5樟>7柏 3樟>10
柏。不同立地条件下,福建柏的树高都随着香樟比重的增加而
4· ·
表 2 生长性状方差分析结果 1)2)
1.*表示达到显著差异水平,**表示达到极显著差异水平;2.F0.05(6,24)=2.51,F0.01(3,24)=4.72,F0.01(2,24)=5.61,F0.01(6,24)=3.67,F0.01(4,30)=4.02, F0.01(2,30)=5.39,
F0.01(8,30)=3.17。
方差来源 f
林分
蓄积
混交比例
立地质量等级
交互作用
11.32**
38.46**
7.54**
8.23**
18.53**
6.08**
68.92**
348.72**
19.66**
3
2
6
48.94**
103.46**
13.26**
2.81
10.58**
2.33
95.80**
673.38**
11.28**
1048.55**
2793.14**
108.52**
福建柏
胸径 树高 单株材积
香樟
胸径 树高 单株材积
提高,说明增加香樟比例,通过加剧福建柏与香樟的种间竞
争,可以促进福建柏的树高生长。从表 2方差分析结果可知,
不同混交比例和立地质量等级的交互作用对福建柏的树高
生长的影响,达到了极显著的差异水平。
2.2.2 香樟树高生长量。香樟参试群体树高生长量平均水平为
11.7 m,不同树种组成林分的香樟平均树高生长变动范围为
11.5~12.0 m,方差分析结果表明(见表 2),在不同树种组成林
分中,香樟在树高生长上无显著差异;与福建柏混交,对香樟
的树高生长无明显的影响。从表 1可以看出,4 种不同比例林
分香樟平均树高的变动范围,Ⅰ类地为 12.2~12.8 m,Ⅱ类地
为 11.8~12.0 m,Ⅲ类地为 10.3~11.0 m,相同立地条件、不同
树种组成的林分,香樟平均树高差异不大。从表 2方差分析
结果可以看出,混交比例、立地质量等级交互作用的 F值为
2.33,小于 F0.01(8,30),不同混交比例、立地质量等级下,香樟树
高生长的差异未达到统计学上的显著水平。
2.3 单株材积比较
2.3.1 福建柏单株材积比较。从表 1统计数据可以看出,4种
不同树种组成林分的福建柏单株平均材积存在差异,其中,7
柏 3樟最大,达到 0.082 m3,7樟 3柏、5柏 5樟、10柏相差不
大,分别为 0.063 m3、0.061 m3、0.059 m3。表 2方差分析结果表
明,4种不同树种组成林分的福建柏单株材积存在极显著差
异。按立地质量等级比较,同一立地质量等级不同树种组成
的林分之间,福建柏在单株材积生长上存在较大的差异。Ⅰ
类地中,7柏 3樟>10柏>7樟 3柏>5柏 5樟,7樟 3柏、5柏 5
樟之间相差很少,仅 0.002 m3;Ⅱ类地中,7柏 3樟>5柏 5樟>
10柏>7樟 3柏,其中 5柏 5樟、7樟 3柏、10柏相差很少;Ⅲ
类地中,7樟 3柏>7柏 3樟>5柏 5樟>10柏。在Ⅲ类地中,加
大香樟的比例,对福建柏的材积生长有促进作用。从表 2可
得,福建柏树高生长在混交比例、立地质量等级交互作用方
面,存在极显著的差异。
2.3.2 香樟单株材积比较。香樟的单株材积,以 7柏 3樟最大,
达到 0.122 m3,5柏 5樟、7樟 3柏、10樟依次递减,随着林分
中香樟比重的增大,呈下降趋势。其中,10樟单株材积仅为
0.088 m3,较 7柏 3樟少 0.034 m3。表 2方差分析结果表明,4
种不同树种组成林分的福建柏、香樟的单株材积,均存在极
显著差异。同一立地质量等级不同树种组成的林分之间,香
樟在单株材积生长上存在较大的差异。Ⅰ类地中,7柏 3樟>5
柏 5樟>7樟 3柏>10樟,7柏 3樟较 5樟 5柏大 0.022 m3,较
7樟 3柏大 0.031 m3,较 10樟大 0.045 m3,增加香樟比重,不
利于香樟单株材积生长。Ⅱ类地中,7柏 3樟>5柏 5樟>10
樟>7 樟 3 柏,其中,7 柏 3 樟与 5 柏 5 樟相差不大,仅多
0.008 m3,但比 10樟、7樟 3柏分别多了 0.045 m3、0.046 m3;
10樟、7樟 3柏林分中香樟单株材积相差很小。Ⅲ类地中,7
樟 3柏>7柏 3樟>5柏 5樟>10柏。方差分析结果表明,不同
立地质量等级、不同混交比例的交互作用对香樟的树高生
长,存在极显著的差异(见表 2)。
2.4 林分蓄积量比较
参试林分蓄积量总体平均水平为 119.57 m3/hm2。5种不
同混交比例林分中,单位面积蓄积最大的为 7柏 3樟混交
林,达到 147.60 m3/hm2;5柏 5樟混交林次之,为 127.01 m3/
hm2;10柏纯林蓄积量最小,林分蓄积 94.68 m3/hm2;7樟 3柏
和 10樟的林分蓄积量分别为 117.64、110.92,均大于 10柏。7
柏 3樟、5柏 5樟的林分蓄积量分别是参试群体平均水平的
123.44%、106.22%,是 7樟 3柏林分的 125.47%、107.97%。7
樟 3柏和 10樟林分虽然蓄积高于 10柏林分,但均低于参试
群体平均水平。对各混交比例林分单位面积蓄积量方差分
析,结果见表 2。在单位面积蓄积量上,不同混交比例林分间
的差异达到统计学上的极显著水平。相同立地等级类型中的
5种不同树种组成林分,在单位面积蓄积上存在较大差异。从
表 1可以看出,Ⅰ、Ⅱ类地中,不同树种组成林分的单位面积
蓄积量,7柏 3樟>5柏 5樟>7樟 3柏>10樟>10柏,福建柏与
香樟混交,有利于提高单位面积蓄积,但香樟所占比例不宜
太大;Ⅲ类地中,7樟 3柏>5柏 5樟>7柏 3樟>10樟>10柏,
在立地条件差的造林地营造福建柏、香樟混交林,以 7樟 3
柏为最佳。福建柏与香樟不同混交比例林分的单位面积蓄积
量,均较福建柏、香樟纯林为好。
3 结论与讨论
1)不同的混交比例,对福建柏、香樟的胸径和单株材积生
长,以及林分单位面积蓄积有极显著影响,对福建柏树高生长
的影响也达到极显著水平,但对香樟树高生长无明显影响。福
建柏冠幅窄小,纯林内个体间营养空间争夺的剧烈程度较低;
香樟的冠幅大,树冠浓密,早期高生长较福建柏快,可以为福
建柏幼树提供适当的蔽荫,大量的枯枝落叶,可以实现林地营
养元素的返还,改良土壤,有利于林分树木生长[5-6]。但如果混
交林中香樟比重大,其种内竞争加剧。香樟生长到 9~10 a后,
树高生长迅速变缓,分枝性增强,顶端优势不明显,这时个体
间的竞争并不能明显促进树高生长,而是进一步促进林分内
个体分化,影响胸径和单株材积生长。因此,在同样的立地条
件下,不同的混交比例对福建柏的胸径、树高生长以及香樟的
胸径生长均有较大影响,对香樟的树高生长则无明显影响。在
5· ·
不同混交比例林分单位面积蓄积生长总体表现上,7柏 3樟较
10柏、5樟 5柏、7樟 3柏、10樟等 4中林分好。从树种生长速
度来看,香樟在胸径生长、树高生长上,都比福建柏快,但由于
香樟冠幅大,营造香樟纯林,成林后由于个体间营养空间竞争
剧烈,必须及时进行较大强度的间伐;即使不间伐,也会发生
群体内的分化,出现许多被压木、枯木。
2)在福建柏、香樟的胸径、单株材积,福建柏的树高,以及
林分单位面积蓄积等性状表现上,不同混交比例、立地等级
类型的交互作用影响均达到极显著水平。以胸径、树高、单株
材积,以及林分单位面积蓄积量为指标综合评价,Ⅰ、Ⅱ类地
以 7柏 3樟混交比例表现最佳,Ⅲ类地以 7樟 3柏最好。在
立地条件比较好的造林地,香樟生长快,冠幅大,需要更大的
营养空间,所占比例太大,种间、种内竞争均较激烈,需要更
大的间伐强度,减少单位面积株数。香樟的间伐材经济效益
低。福建柏冠幅小,所占营养空间小于香樟,增加林分中福建
柏所占比例,可以减缓种间、种内竞争,各个体营养空间较充
足,单位面积保留的株数较多,这些都有利于提高林分单位
面积蓄积。在立地条件差的地段,香樟、福建柏的生长均较
慢,冠幅小,种间、种内的矛盾延缓,而此时较高的香樟比例,
可以改良土壤肥力、增加林间土壤、空气湿度,促进香樟、福
建柏的生长。因此,营造福建柏、香樟混交林,应根据造林地
的立地质量等级,分类造林。
3)福建柏、香樟两树种之间在生物学、生态学习性上具
有良好的互补性。福建柏较喜阴,属于中性偏阴树种,树高生
长较香樟慢,浅根性,枯枝落叶量少,冠幅窄小,而香樟喜阳,
早期树高生长快,深根性,冠幅宽大,落叶量大,枯枝落叶易
分解。香樟与福建柏混交林分,主要表现为复层林,两树种的
种间矛盾较小,而互相促进作用表现明显。在一定的造林密
度下,福建柏种内竞争相对较弱而迟,香樟种内竞争早且剧
烈[2,7]。
福建柏的小径材具有一定的市场价值,而香樟大径材市
场价格高。福建柏与香樟混交,在培育过程中逐步间伐福建
柏,保留香樟,以培养大径材,是福建柏与香樟切实可行的栽
培管理模式[2]。本文根据造林滴鼻试验数据,对 10柏纯林、7
柏 3樟、5柏 5樟、7樟 3柏和 10樟等 5种福建柏、香樟不同
立地质量等级和不同混交比例林分的胸径、树高、蓄积生长
量等进行统计分析、比较,研究福建柏、香樟混交效果,并确
定了最适宜的混交比例,为福建柏、香樟的造林模式选择提
供了科学依据。不同混交比例林分在不同立地质量等级中的
后期表现和后期的经营管理技术,有待于进一步的研究。本
文所研究的林分经过一次间伐作业,使混交林中福建柏、香
樟之间的比例有所变化,可能对试验分析结果产生一些影
响。
参考文献:
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Analysis of Comparative Test Results of Afforestation for
Mixed Forests of Fokienia hodginsii and Cinnamomum
camphora as Different Proportion
ZHU Xiyin
(Fujian Nanping Suburb State-owned of Teaching Forest Farm, Nanping Fujian 353000, China)
Abstract: Base on the afforestation comparative test of Fokienia hodginsii and Cinnamomum camphora under the different
mixed proportion and site type conditions, the results revealed that the different mixed proportion significantly affected
diameter, volume of individual tree and stand unit stock volume of F. hodginsii and C. camphora, and the influence of tree
height growth of F. hodginsii reached extremely significant level, which had no significant effect on tree height growth of C.
camphora. The interaction of mixed proportion and site type was significant, the different mixed proportion was selected by
the different grade of site quality, it was suitable that the mixed proportion of the first and second grade of site quality was
7 F. hodginsii to 3 C. camphora, the mixed proportion of the third grade of site quality was opposite to that in the first and
second grade.
Key words: Fokienia hodginsii; Cinnamomum camphora; Mixed proportion; Site quality; Grade; Growth
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