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北亚热带高山区欧洲云杉不同栽植密度比较试验研究



全 文 :第 33 卷第 2 期
2014 年 5 月
中南林业调查规划
CENTRAL SOUTH FOREST INVENTORY AND PLANNING
Vol. 33 No. 2
May. 2014
* 收稿日期: 2014 —03 —03 修回日期: 2014 —05 —29
基金项目: 北亚热带云杉育种技术研究 ( 2012BAD01B02 - 1) 。
作者简介: 王功芳 ( 1969 — ) ,男,汉族,湖北宜昌人,在职大学本科学历,工程师,主要从事林木遗传育种和森林培育研究。
通讯作者: 祁万宜 ( 1957 — ) ,男,汉族,湖北当阳人,在职大学本科学历,正高职高级工程师,主要从事林木遗传育种和森林培
育研究。
北亚热带高山区欧洲云杉不同栽植密度
比较试验研究
王功芳1,王军辉2,韩庆瑜1,李道新1,黄祥丰1,郭义东1,祁万宜3
( 1. 宜昌市国有大老岭林场,湖北 宜昌 443132; 2. 中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091;
3. 宜昌市林业科学研究所,湖北 宜昌 443111)
摘 要:为探讨不同栽植密度对欧洲云杉林生长量的影响,在国有大老岭林场对 4 ~ 10 年( 苗龄 3 年)
生欧洲云杉林,在 6 种密度下的生长状况进行了调查研究,结果表明:虽然不同密度间欧洲云杉林生长
优势还未出现显著差异,但从各生长量指标来看,密度 1( 1 m × 1 m) 下欧洲云杉生长优势最明显; 10 年
生林木树高、地径、抽梢、冠幅年生长量分别增长了近 15. 7%,25. 1%,35. 3%和 26. 8%。
关键词:欧洲云杉;栽植密度;纸浆用材林;生长
中图分类号:S 725. 6;S791. 189 文献标识码:A 文章编号:1003 —6075(2014)02 —0052 —04
The Study on the Contrast Test of Different Planting Density for
Picea abies in High Mountains in North Subtropical Zone
WANG Gongfang1,WANG Junhui2,HAN Qingyu1,LI Daoxin1,
HUANG Xiangfeng1,GUO Yidong1,QI Wanyi3
(1. Dalaoling National Forest Farm of Yichang,Yichang 443132,Hubei,China;2. Research Institute of Forestry in CAF,Beijing 100091,
China;3. Forestry Institute of Yichang,Yichang 443111,Hubei,China)
Abstract:In order to study the effects of different planting density on Picea abies growth,this paper chose six
different densities for further studying in Dalaoling national forest farm. The result showed:Although the growth
difference of different densities of Picea abies was not significant,but Picea abies with density one(1m × 1m)
grew the best,and the annual increment of height,ground diameter,sprout,crown width for ten years old plant
was 15. 7%,25. 1%,35. 3%,26. 8% higher than the minimum value.
Key words:Picea abies;planting density;pulp plantation;growth
欧洲云杉 (Picea abies (L. )Karsl)又名挪威云
杉,是我国成功从北欧引进的优良树种。因其具有优
良材质、纹理细密、质地均匀、纤维长、树冠优美、
枝条浓密常绿、树形美观等特点,其不仅可作为重要
的建筑、纸浆和产脂等用材树种,又是城镇绿化的优
良观赏树种[1 - 3]。20 世纪 80 年代初,欧洲云杉在三
峡地区首次引种成功,现已在北亚热带形成了 1 000
~ 2 000 m的高海拔主栽区,该区也正在逐步成为我
国新的欧洲云杉用材林基地[4]。
林分密度大小反映了林地生产潜力的现时充分利
·25·
DOI:10.16166/j.cnki.cn43-1095.2014.02.015
2014 年第 2 期 王功芳,等: 北亚热带高山区欧洲云杉不同栽植密度比较试验研究 第 33 卷
用程度,它是林业技术人员在人工林经营中的主要调
控因子之一[5],它不仅影响着林木的粗生长和高生长
过程,而且还对木材材质好坏有一定影响。林木栽植
密度过大,不但成本过高,而且也会使林木个体之间
产生争夺时空资源的激烈竞争,抑制了林木生长;反
之,栽植密度过小,林地时空资源又得不到充分利
用,将会导致地力的过多浪费,降低了木材产量。因
此,研究如何根据不同的培育目标确定合理造林密度
一直是人工林学者最关心的问题之一。为进一步提高
欧洲云杉速生丰产人工林木材产量,选择合理的造林
密度尤为重要,本文选择了 6 种栽植密度进行造林试
验,以研究不同造林密度对欧洲云杉林生长的影响。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地位于西陵峡北岸的宜昌市国有大老岭林场
新宫伐区,110°347″E,31°130″N,海拔 1 335 m,
坡度 20°,坡位中,坡向西。试验地属亚热带季风气
候区,日照长,强度低,四季分明,冷凉多雨,春长
夏雨,秋雾冬寒。年均气温 8 ℃,最低气温 - 15 ℃,
最高气温 30 ℃,全年日照时数 742. 8 ~ 1 107. 1 h,
无霜期 180 d左右,年降水量 1 400 ~ 1 600 mm,年均
空气相对湿度达 85%以上,气候条件与欧洲云杉原
产地十分相似。
造林前试验地以华山松为主,为天然阔叶树混交
林采伐迹地。试验地土壤为花岗岩风化发育的山地黄
棕壤[6],土层厚 85 cm,无侵蚀现象。试验林地土壤
理化性质见表 1。
表 1 欧洲云杉密度试验林土壤养分状况
土层 pH 有机质 / ( g /kg) 全 N/ ( g /kg)
A 6. 4 4. 04 0. 19
B 6. 2 0. 49 0. 04
C 6. 2 0. 12 0. 01
全 P /
( g /kg)
全 K/
( g /kg)
阳离子交换量 /
( mmol( + ) /kg)
0. 07 1. 55 198. 0
0. 07 1. 46 134. 4
0. 05 1. 94 165. 7
1. 2 试验材料
欧洲云杉苗木来源于甘肃省小陇山林业实验局林
科所国家云杉良种基地,3 年生苗木,苗木平均苗高
85 cm,平均地径 1. 51 cm。
1. 3 试验设计
试验采用完全随机区组设计,5 次重复,6 种密
度 (表 2),每个密度每次重复小区面积 400 m2 (20
m × 20 m),试验林总面积 2 hm2。
表 2 欧洲云杉不同密度试验设计
密度代码 密度 / ( 株 / hm2 ) 株行距 / ( m × m)
1 9 990 1 × 1
2 4 995 1 × 2
3 2 505 2 × 2
4 1 665 2 × 3
5 1 110 3 × 3
6 825 3 × 4
1. 4 营林措施
苗木栽植前一年 (2006 年)冬季对林地进行全
面清理,穴状整地,栽植穴规格为 50 cm × 50 cm × 35
cm。2007 年春季造林。
苗木栽植后,幼林抚育采用 2 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 方式进行
(第 1 年于 7 月上旬、8 月中旬抚育 2 次,后连续 5 年
于 7 月中旬抚育 1 次),抚育方法为刀抚,全面割灌、
割草。后期做好护林防火和病虫害防治工作。
1. 5 试验林调查
分别于 2007 年、2010 年和 2013 年 10 月,用游
标卡尺和测树米尺,对林木地径、树高、当年抽梢、
冠幅等生长指标进行测量,并调查成活率和保存率。
1. 6 数据分析
方差分析采用 SAS /STAT 6. 12 软件中 PRO-
CANOVA过程计算,利用 LSD 多重比较方法进行差
异显著性检验[7]。
2 结果分析
2. 1 造林成活率和保存率
2007 年 10 月,本文就不同密度欧洲云杉试验林
成活率进行了调查,其均值达到 90%,而后在每年
年底均对保存率进行调查,苗木保存率稳定在 75%
左右,2013 年保存率为 74%。表明,欧洲云杉林造
林成活率和保存率较好。
2. 2 密度对树高的影响
为了探讨不同造林密度对欧洲云杉树高生长的影
响,本文对各年龄 6 种密度下林木的高生长进行了统
计比较,结果如表 3 所示,可知密度 1 (1 m × 1 m)
·35·
2014 年第 2 期 中南 林 业 调 查 规 划 第 33 卷
下欧洲云杉树高生长最快,密度 5 (3 m × 3 m)次
之,其他 4 种密度下高生长差异不明显,至 10 年生
时,密度 1 高生长与密度 2 (1 m × 2 m)相比,增长
了近 15. 7%,密度 5 增长了 8. 3%。表明,密度 1 和
表 3 欧洲云杉不同密度历年生长量
密度
代码
4 a( 2007 年) 7a( 2010 年) 8a( 2011 年)
成活率 /% 树高 /m 抽梢 /m 地径 /cm 冠幅 /cm 保存率 /% 树高 /m 抽梢 /m
1 90 1. 04 0. 23 1. 90 0. 85 76 1. 22 0. 18
2 95 0. 86 0. 15 1. 58 0. 65 73 1. 03 0. 16
3 90 0. 88 0. 15 1. 56 0. 68 77 1. 04 0. 16
4 93 0. 93 0. 18 1. 82 0. 68 79 1. 09 0. 17
5 89 0. 95 0. 18 1. 74 0. 81 74 1. 15 0. 17
6 85 0. 92 0. 18 1. 68 0. 70 75 1. 06 0. 16
均值 90 0. 93 0. 18 1. 71 0. 73 76 1. 10 0. 17
密度
代码
8a( 2011 年) 10a( 2013 年)
地径 /cm 冠幅 /cm 保存率 /% 树高 /m 抽梢 /m 地径 /cm 冠幅 /cm 保存率 /%
1 2. 12 0. 93 76 1. 40 0. 23 2. 44 1. 04 73. 8
2 1. 82 0. 74 73 1. 21 0. 17 2. 12 0. 82 73. 0
3 1. 78 0. 76 77 1. 23 0. 21 1. 95 0. 85 74. 4
4 1. 92 0. 76 79 1. 26 0. 21 2. 05 0. 85 76. 9
5 1. 92 0. 85 74 1. 31 0. 20 2. 14 0. 94 73. 8
6 1. 97 0. 78 75 1. 29 0. 20 2. 26 0. 86 72. 5
均值 1. 92 0. 81 76 1. 28 0. 21 2. 16 0. 89 74. 0
密度 5 下欧洲云杉树高生长最快。
2. 3 密度对抽梢的影响
如表 3 所示,从当年新生树梢来看,密度 1 下欧
洲云杉的当年抽梢最长,密度 2 抽梢最短,密度 4、
密度 5 和密度 6 差异不大。至 10 年生时,密度 1 下
新生树梢长度较密度 2 增长了近 35. 3%。表明,密度
1 下欧洲云杉当年生树梢生长最快。
2. 4 密度对地径的影响
地径作为反映苗木生长的重要指标之一,其对苗
木生长状况的反映具有重要作用。从表 3 可以看出,
密度 1 地径生长最快,密度 3 生长最慢。10 年生欧洲
云杉在密度 1 下地径为 2. 44 cm,较密度 3 增长了近
25. 1%。亦表明,密度 1 下林木地径生长最快。
2. 5 密度对冠幅的影响
密度对欧洲云杉冠幅的影响与前面规律相似,亦
为密度 1 下冠幅年生长最快,密度 5 次之,密度 2 生
长最慢。至 10 年生时,密度 1 冠幅年生长量为 1. 04
cm,较密度 2 增长了近 26. 8%,密度 5 增长了近
14. 6%。
2. 6 历年生长量方差分析
将各年龄不同密度下欧洲云杉树高、抽梢、地
径、冠幅进行方差分析,结果如下表4所示,可知虽
表 4 欧洲云杉不同密度历年生长量方差分析
树龄 性状 变异来源 自由度 平方和 均方 F值
4 a( 2007 年) 成活率 处理 5 169. 052 33. 810 1. 323
树高 处理 5 0. 100 0. 020 1. 464
枝下高 处理 5 0. 002 0. 000 1. 745
7 a( 2010 年) 当年抽稍 处理
5 0. 020 0. 004 2. 032
地径 处理 5 0. 443 0. 089 1. 474
平均冠幅 处理 5 0. 146 0. 029 1. 499
保存率 处理 5 98. 966 19. 793 0. 300
·45·
2014 年第 2 期 王功芳,等: 北亚热带高山区欧洲云杉不同栽植密度比较试验研究 第 33 卷
续表 4 欧洲云杉不同密度历年生长量方差分析
树龄 性状 变异来源 自由度 平方和 均方 F值
树高 处理 5 0. 133 0. 027 1. 964
枝下高 处理 5 0. 003 0. 001 0. 584
8 a( 2011 年) 当年抽稍 处理
5 0. 002 0. 000 0. 336
地径 处理 5 0. 359 0. 072 1. 284
平均冠幅 处理 5 0. 133 0. 027 1. 384
保存率 处理 5 116. 667 23. 333 0. 346
树高 处 理 5 0. 187 0. 037 2. 075
枝下高 处理 5 0. 004 0. 001 0. 513
10 a( 2013 年) 当年抽稍 处理
5 0. 009 0. 002 1. 840
地径 处理 5 0. 260 0. 052 0. 709
平均冠幅 处理 5 0. 164 0. 033 1. 446
保存率 处 理 5 262. 339 52. 468 0. 783
然不同密度下欧洲云杉各生长量已逐渐表现出生长差
异,但该差异还未达到显著性水平。这可能是因为林
木栽植时间还较短、而使林分生长还没有达到分化程
度所致[8]。
3 结论与讨论
1)通过对欧洲云杉 6 种密度下 4 ~ 10 a (苗龄 3
a)生林木生长状况进行调查研究,结果表明:密度
1下林木树高、地径、抽梢、冠幅年生长最快,生长
优势明显,至 10 年生时分别达到了 1. 4 m,2. 44 cm,
0. 23 m和 1. 0 cm。其较最低值分别增长了近 15. 7%,
25. 1%,35. 3%和 26. 8%。表明密度 1 下,欧洲云杉
林的生长优势最大,生长最好,低密度可促进欧洲云
杉的生长。
2)将各年龄 6 种密度下欧洲云杉树高、地径、
抽梢、冠幅年生长量进行方差分析,可知各年龄段 6
种密度下林木生长量差异均未达到显著性水平[9 - 10]。
3)本研究中,虽然不同密度下欧洲云杉林的各
部分生长量已逐渐出现差异,但差异还未达显著性水
平。究其原因,其与林木栽植时间短、大老岭特有的
立地环境和林分生长受密度的制约还较小有关,从而
导致不同密度对欧洲云杉的制约作用还未出现显著差
异。故在以后的实验中,应继续监测欧洲云杉林的生
长状况,深入研究密度对欧洲云杉林生长的长期影
响,以找出最合理的欧洲云杉用材林密度。另外,在
以后的研究中亦可深入探讨不同立地环境对欧洲云杉
林生长的影响,以寻找最适合欧洲云杉林生长的立地
环境。
参考文献:
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