全 文 :林业科学 现代农业科技 2016年第 10期
乐昌油杉优良林分改建母树林效果分析
朱火生 1 梁 庆 1 吴回军 1 胡德活 2 黄素婷 1 毛洪亮 1 郑会全 2 *
(1广东省乐昌林场,广东乐昌 512200; 2广东省林业科学研究院)
摘要 乐昌油杉是我国杉木一个重要的地方类型,具有适应性强、生长快、木材色红且坚实等特点。为更好地保护和利用现有乐昌油
杉林分资源,本研究对就地保存的乐昌油杉资源林进行筛选,将适宜的优良林分改建成母树林,进而为乐昌油杉资源的保存和利用提供稳
定的种子来源,现将技术要点包括林分生长材质及结实调查、林分土壤物理与养分指标分析、疏伐、林地整理、诊断施肥、辅助授粉及实施
效果等方面进行总结,以期为广东省及邻近省份重要种质林分改建母树林工作提供技术参考。
关键词 乐昌油杉;母树林;结实;诊断施肥
中图分类号 S791.15 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)10-0146-03
杉木 [Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.]是我国最
重要的商品用材与造林树种之一,具有速生、材质优良且无
明显病虫害等特点 [1-3]。近年来,随着杉木育种进程的加快,
良种应用效益凸显,良种应用面积逐年递增,原有低产林分
不断被更新,而一些重要种源林分也因已达到轮伐期逐步
被更替,导致一些重要的基因资源随之丧失。及时抢救、保
存杉木重要类型林分成为了杉木可持续育种亟待解决的一
个重要问题。
乐昌油杉是我国杉木一个重要的地方类型,具有适应
性强、生长快、木材色红且坚实等特点。自 2010 年起,广东
省杉木良种选育协作组启动了“乐昌油杉种质资源保存与
开发利用计划”,集中对广东省内乐昌油杉林分进行系统
摸底、调查,确定出一批种子来源与造林时间清楚、未经人
工采伐(或择伐)的乐昌油杉人工林,并界定了保护范围,
实施就地保存,在此基础上还开展了优良种质(优树)综合
选择研究,选出一批重要乐昌油杉优树资源并成功实现异
地嫁接保存 [4]。这些工作对乐昌油杉育种资源的保存与可
持续利用及拓宽现有杉木育种遗传基础方面均具有重要
的价值。
母树林是优良天然林或种源清楚的优良人工林,通过
留优去劣疏伐,或用优良种苗以造林方法营建的,用以生产
遗传品质较好的林木种子的林分,是实现现有林分种质快
速利用的重要途径之一 [5]。为更好地保护和利用现有乐昌油
杉林分资源,采用边保护边利用原则,将就地保存的乐昌
油杉资源保存林改建成母树林,以期为乐昌油杉资源的保
存和利用提供稳定的种子来源。现就改建技术进行总结 ,
为广东省及邻近省份重要种质林分改建母树林工作提供
技术参考。
1 林分选择与概况
可供选择的乐昌油杉林分共有 7 处 ,包括 HDL01、
HDL02、HDL03、TPL01、LML01、LFL01、XLL01 等,这些林分
均为实生起源且造林时间清楚、未经人工采伐、林相整齐,
且郁闭度均>0.6,是广东省现存保存最为良好的乐昌油杉林
分[4]。但依据《母树林营建技术(GB/T 16621-1996)》要求 [5],母
树林需选择在地形平缓、背风向阳、光照充足、不易受冻害
的开旷林地,且要求是排水良好、海拔适宜、交通方便的位
置。因乐昌地区海拔 400 m 以上林木经常遭受冻害 ,林分
HDL01、HDL03、LML01、XLL01所处海拔均高于 400 m,故不
作为母树林改建林分。此外,林分 TPL01 所处位置相对偏
远、交通不便,林分 LFL01 林龄相对较大(1968 年定植)、产
果量极少,此 2 处林分均不宜改建成母树林,仅林分 HDL02
(1977 年定植)可作为改建母树林林分。
林分 HDL02 基本情况如下:林分位于广东省乐昌林场
后洞工区内,GPS 位置为北纬 25°10′42″,东经 113°18′36″,
海拔 347.2±5 m,西南坡向,林分总面积 46.7 hm2,乐昌油杉
种源实生苗起源,林分密度 1 500 株/hm2,郁闭度 0.8,未受
明显的冻害(2008 年冰雪灾害对林分影响较小),林下植被
主要有闽楠 [Phoebe bournei (Hemsl.) Yang]、木荷 (Schima
superba Gardn.et Champ.)、油茶 (Camellia oleifera Abel.)、柏
拉木(Blastus cochinchinensis Lour.)、虎舌红(Ardisia mami-
llata Hance)、金毛狗脊[Cibotium barometz (L.) J.Sm.]、乌毛蕨
(Blechnum orientale)、粗叶榕 (Ficus hirta)、鞭叶铁线蕨
(Adiantum caudatum L)、锈毛莓 (Rubus reflexus Ker)、钩藤
[Uncaria rhynchophylla (Miq.) Miq.ex Havil.]等 ,林分坡下建
有环山公路,交通便利。
2 林分生长材质及结实调查
HDL02 是乐昌油杉优树资源来源林分之一 ,依据
2010—2011 年其生长材质测定数据,该林分树高和胸径均
值分别为 13.0 m、18.3 cm,单株材积平均为 0.183 9 m3,而木
材平均基本密度达 0.306 8 g/cm3,材质较佳。此外,历年调查
数据发现,该林分曾是乐昌林场杉木主要采种林分,近年来
仍具有较强的产种能力。这表明,林分 HDL02 具有改建成
母树林的潜力。2013 年,笔者还于 HDL02 内选取标准地(0.1
hm2)1 处,对标准地立木胸径、树高、枝下高、冠幅进行每木
实测,对立木的干形、皮型、冠型、健康和结实状况实行目
测,建立了乐昌油杉优良林分标准地调查卡片,为母树林建
档提供数据资料。
3 林分土壤物理与养分指标分析
杉木生长和结实与林地土壤的结构、养分类型及其含
量紧密关联,对林分土壤的物理、养分指标进行测定分析,
可为土壤改良、施肥、林分复壮及提高结实量等方面提供依
据。为此,本研究采用 50 cm 切面处土样混合表层腐殖质、
表土层及心土层方式,分别在林分 HDL02 上坡、中坡、下坡
基金项目 广东省林业科技创新专项(2013KJCX008-02,2015KJCX014)。
作者简介 朱火生(1970-),男,广东乐昌人,工程师,从事林木种苗繁
育工作。
* 通讯作者
收稿日期 2016-04-18
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处随机取样,并委托华南农业大学资源与环境学院土壤农
化分析实验室对土壤物理、养分指标测定,结果显示(表 1),
不同坡位土壤样品物理与养分指标有所差异,但总体而言,
林分土壤属轻中壤、土壤质地<0.01 mm土粒含量约为35.0%、
较疏松,土壤酸性较高(pH 值 4.2),而有机质、全氮、全磷、
全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效
铜、有效锌、有效铁、有效锰的含量分别为 40.9 g/kg、1.5 g/kg、0.4
g/kg、16.0 g/kg、140.6 mg/kg、0.3 mg/kg、41.1 mg/kg、41.2 mg/kg、
4.7 mg/kg、0.7 mg/kg、0.9 mg/kg、67.5 mg/kg、3.0 mg/kg。
以全国第二次土壤普查土壤养分分级标准为参照发
现,林地有有机质含量很高,处一级水平;全氮和碱解氮含
量也较高,处二级水平,而全磷含量仅处四级水平(中下),
有效磷含量甚至更低(六级);虽然全钾含量处中上水平(三
级),但速效钾含量仍然很低(五级)。这表明,林分 HDL02
土壤有机质和氮含量丰富,暂无需补给,但磷、钾含量尤其
是有效磷和速效钾含量明显不足,亟需补充。此外,微量元
素中有效铁含量极高(一级),这与南方土壤富含铁元素有
关,而有效铜和有效锌均处三级水平,有效锰处四级水平,
暂无需补充 [6]。
4 目的林分改建成母树林及其管理
基于林分调查数据 ,首先对林分 HDL02 进行疏伐
(图1),将其改建成母树林。疏伐遵循“砍小留大,砍密留稀,
淘汰被压木、病腐木,均匀分布”的原则[6]。
第 1 次疏伐于 2014 年 10—11 月进行,主要伐除枯立
木、风折木、病腐木、被压木以及形质低劣、生长衰退、结实
能力差的不良母树和非目的树种,伐桩高度不高于 10 cm,
疏伐时控制好方向,不伤及保留木,株数疏伐强度为 50%,
蓄积强度为 30%。同时,铲除妨碍母树生长的灌木、藤条和
杂草等,要求将包括伐除的树木、灌木和枝桠全部清理归堆
成行,对清理出的带壁进行铲泥皮,铲出的泥皮堆在带行覆
a
图 1 乐昌油杉林分 HDL02疏伐前(a)后(b)
b
盖林中归堆的剩余物。林地疏伐整理后,结合松土除草追
肥。由前期土壤养分诊断结果可知,林分土壤磷、钾含量尤
其是有效磷和速效钾含量明显不足,因而追肥以磷钾肥为
主,每株追施过磷酸钙(含 P2O5 12%)300 g、氯化钾(含 K2O
60%)200 g,沿带壁均匀施加。
第 2 次疏伐于 2015 年 10—11 月进行,主要伐去不宜
留作母树的中等木 ,疏伐株数强度为 30% ,蓄积强度为
20%。随后抚育施肥,每株追施过磷酸钙(含 P2O5 12%)400 g、
氯化钾(含 K2O 60%)300 g。
为提高母树产种量,本研究在雌花授粉适期采用了人
工辅助授粉措施即,顺坡方向抖动树体,由花粉自由飘散,
或使用风力灭火机强行吹动花粉飘散,以达到人工辅助授
粉目的[7]。
5 实施效果
2015 年 11 月,对乐昌油杉母树林标准地树高、胸径、冠
幅、枝下高、病虫害情况及结实情况等进行调查,并与前期
数据进行比对分析发现,母树林开始复壮,尤其是冠幅增大
了 15%,结实量增加了 30%,没有明显的病虫危害发生,母
树林改建效果初现。目前,乐昌油杉母树林已生产出一定数
量种子,为乐昌油杉资源的保存和利用提供了较为稳定的
种子来源。2014—2015 年,共采收乐昌油杉母树林优树种子
15 kg;2015 年,按照杨柏群等 [8]总结的“粤北杉木良种壮苗
培育技术”培育乐昌油杉子代苗木 13 万株(图 2),并在广东
省乐昌林场内营建乐昌油杉资源保存试验示范林 26.7 hm2,
目前试验示范林长势良好。
6 参考文献
[1] 陈岳武,施季森.杉木遗传改良中的若干问题[J].南京林业大学学报
(自然科学版),1983,25(4):5-18.
[2] 郑会全,梁瑞友,胡德活,等.杉木大径材优树选择与主要经济性状变
异分析[J].西南林业大学学报,2012,32(4):26-29.
[3] ZHENG H Q,DUAN H J,HU D H,et al.Genotypic variation of Cunnin-
ghamia lanceolata revealed by phenotypic traits and SRAP markers [J].
Dendrobiology,2015,74:85-94.
[4] 郑会全,胡德活,王润辉,等 .乐昌油杉优树资源调查及收集区营建
[J].西南林业大学学报,2013,33(1):22-26.
[5] 刘大兴,张懿藻,管长岭,等 .母树林营建技术:GB/T 16621-1996[S].
北京:中国标准出版社,1997.
朱火生等:乐昌油杉优良林分改建母树林效果分析
表 1 乐昌油杉林分土壤物理、养分指标
样本
位置
土壤
类型
质地<0.01 mm
土粒∥% pH 值
有机质
g/kg
全氮
g/kg
全磷
g/kg
全钾
g/kg
碱解氮
mg/kg
有效磷
mg/kg
速效钾
mg/kg
交换性钙
mg/kg
交换性镁
mg/kg
有效铜
mg/kg
有效锌
mg/kg
有效铁
mg/kg
有效锰
mg/kg
上坡 轻壤 28.0 4.1 52.4 1.8 0.5 14.5 166.3 0.2 35.6 37.3 4.0 0.4 0.8 69.3 1.4
中坡 中壤 37.0 4.2 42.9 1.7 0.4 15.0 158.9 0.5 39.0 51.4 4.7 0.9 1.1 70.0 6.1
下坡 中壤 40.0 4.2 27.3 1.1 0.4 18.6 96.6 0.2 48.7 35.0 5.5 0.7 0.6 63.1 1.6
平均值 - 35.0 4.2 40.9 1.5 0.4 16.0 140.6 0.3 41.1 41.2 4.7 0.7 0.9 67.5 3.0
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利用毛竹幼苗此特点,进行以苗繁苗,可大大地节约成本、
缩短育苗的时间。一是压条法。该法利用了毛竹实生苗节芽
具有很强的萌蘖、生根力的特性,在春夏季节可对没有展
叶、刚出土分蘖苗进行压条处理,具体的操作是将分蘖苗向
外压倒,用土将其中部、基部埋住,此过程切记动作要轻,不
可造成损伤。30 d 左右即可有新根长出,为了促使尽快抽
枝、成苗,可将根梢剪去,以促进其生长。二是分株法。该法
即为春季挖出生长 1 年的整丛毛竹苗,然后将竹苗从基部
分开,每丛 2~3 株,并将 1/2 的枝条、叶等剪除,切记分株时
要用快锹迅速进行,以防对根、分蘖芽造成较大的损伤。然
后将分开的每丛竹苗蘸取泥浆,按照 30 cm×30 cm 的株行距
栽到圃地中 ,并进行覆土 、浇水等管理 ,此法育苗有超过
90%的成活率。三是留鞭法。一般实生分蘖苗出圃后,一些长
势较小的幼苗和竹鞭通常留在圃地里,可采取填土、浅锄、
施肥等管理措施,经过几年,春季即会有大量竹笋萌出,并
成苗。四是埋鞭法。一般实生苗出圃后,竹鞭遗留下来,可将
其挖出,剪成带有 3~4 个芽苞的小段,长度约为 15 cm。每隔
30 cm 挖取 1 条小沟,将竹鞭小段水平放在沟内,注意芽要
朝向两侧,然后覆上土,并充分压实、浇水,一般当年每丛即
可有 5~6株的分蘖苗长出,第 2 年苗木即可出圃。
3 造林
3.1 选地整地
造林地的选择上,要求年平均降水量超过 1 200 mm、土
层深厚(超过 80 cm)、土质疏松、土壤中水分含量较高、年均
温 18 ℃左右 、能够及时排水 、腐殖质土层的厚度超过 25
cm、pH 值 4~7。忌在气候干燥、地势低洼、容易积水的地块
上造林。林地整理可选择在秋季或者冬季进行。一般造林地
的坡度不一样,整地的方式也有所不同,对于低于 20°的地
块,可采用全面整地的方式;对于超过 20°的坡地,可选择穴
状整地的方式。按照 50 cm×60 cm×40 cm 的规格挖定植穴,
密度控制在 750~900 个/hm2。在挖穴的过程中,表土、心土不
可堆放在一起,要分别堆在穴的两侧,确保穴底部的平整,
心土经过一段时间的风化后,将其充分打碎,回土时先将表
土填入底部,然后填入心土。有些造林地有很多植被,没有
必要进行全面除杂,只需要将定植穴周围约 2 m 内的植被
清理干净即可,待造林的竹株成活后,再每年逐渐清除其他
的植被,确保成林后竹园内有阔叶树 45~75 株/hm2。
3.2 起苗、运输
选择在晴日的下午或者阴天进行起苗,以减少苗木的水
分散失。在挖苗前,先将幼苗 2/3 的梢、枝、叶剪去,然后挖出
整丛竹苗,将一部分泥土抖掉,从基部将竹苗分开,并立即
蘸取泥浆,以减少根系的损伤,然后按照 20~25 丛/捆的标准
扎好,并在根部包好,整齐堆放在一起。一般竹苗要随挖随
运,做好保湿工作。一旦不能做到及时运输,要将竹苗放在避
风、遮阳处,每隔一段时间,要喷水 1次,以防苗失水过多。
3.3 造林
毛竹实生苗造林一般选择在 11 月至第 2 年 2 月进行。
北方山区,造林时间可以适当推迟。毛竹苗运输到造林地后,
要将其分成 3~5 株/丛栽入穴中,确保根系舒展。然后覆土,
每填 1层土,都要充分踩实,然后在表面覆盖 1层松土。
3.4 抚育管理
毛竹实生苗造林成功与否的关键在于幼林管护,一定
要及时做好除草、松土工作,以为新造林的生长创造良好的
条件。造林后切记不可放牧,每年 5—9 月进行 1 次铲抚,并
施入适量的复合肥。一般精心养护 2~3 年即可郁闭。3 年以
后,如果林地内的幼竹数量多且长势弱,要适当将长势小、
弱的竹疏除,确保林间密度合理,尽快成林。为了增加竹林
的产量,要做好护笋养竹工作,谨慎挖去冬笋,精心对春笋
进行禁牧、病虫害等管理。每年 7—9 月进行 1~2 年修山或
者在 7 月初进行 1 次。为了提高竹鞭的孕竹量,在每年 7—
8 月进行 1 次垦复工作,将竹林地的土壤挖松,确保土壤透
水、透气性良好。施肥管理上,主要施入绿肥、厩肥等有机
肥,并辅以适量的化肥施入。宣州区近年来毛竹林中危害较
大的虫害主要为竹卵圆蝽,对竹子的产量及质量造成了较
大的影响,可施用氰戊菊酯、吡虫啉 450 kg/hm2 进行防治,
效果较好。
4 参考文献
[1] 周慧群.毛竹实生苗造林技术初探[J].吉林农业(c 版),2012(5):150.
[2] 陈双田,尹合棣,阮国宇,等.湖北省毛竹实生苗造林技术探讨[J].湖
北林业科技,2008(2):63-65.
[3] 吴汉.毛竹实生苗培育技术[J].广东林业科技,2003,19(4):72-73.
图 2 乐昌油杉母树林子代苗木
注:a-苗期;b-待出圃苗木。
ba
[6] 郑会全 ,胡德活 ,韦如萍 ,等 .杉木大径材培育技术规程 :DB44/T
1532-2015[S].广州:广东省质量技术监督局,2015.
[7] 郑会全 ,胡德活 ,韦如萍 ,等 .杉木种子园营建技术规程 :DB44/T
1533-2015[S].广州:广东省质量技术监督局,2015.
[8] 杨柏群,梁瑞友,吕宇宙,等.粤北杉木良种壮苗培育技术[J].现代农
业科技,2016(2):189.
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