免费文献传递   相关文献

马尾松林错位块状间伐套种中华杜英经营效果研究



全 文 :福建省三明市郊国有林场经营辖区处于福建省工业重
镇三明市区周边,承载着更多的工业污染,也担负着减少工
业污染、保护生态环境的重任。据报道:三明市区每天工厂
及车辆产生的生产性粉尘 216 t,废气 2 696 万 m3,市区内自
然降尘量每天平均为 79.9 t/km2。超国家标准 8.8 倍,SO2 每
天平均浓度 0.05 mg/m3[1],邻近第一重山受工业污染危害
严重。但长期以来 ,在传统林业经营理念影响下 ,人工栽
植的树种多为杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus
massoniana)等针叶纯林。杉木、马尾松等针叶纯林与阔叶林
相比较其生态功能低得多。
中华杜英是杜英科杜英属常绿乔木树种,为福建省西
北部地区原生植物。散生于常绿阔叶林林中。生长快、萌芽
力强,稍耐荫;根系发达,树干坚实挺直,木材可制作家具、
培育食用菌;树形通直规整,树冠分层明显,枝叶茂密,树形
优美;树叶四季,尤其是新萌出的嫩叶和霜后部分树叶呈绯
红色,树冠中红绿相间,颇具美感;中华杜英抗风力强,具有
较强的抗二氧化硫能力,是用材、观赏等多功能的生态树
种。本文主要研究在马尾松人工纯林中采取错位块状砍伐
套种中华杜英(Elaeocarpus chinensis)的经营效果。
1 区域概况与研究方法
1.1 试验地概况
试验地设在福建省三明市郊国有林场富兴工区 96 林
班 23 大班 4 小班(东经 117°37′35″,北纬 26°29′15″)。三明
市区土地面积 11.5 万 hm2,人口 28.25 万人。这里集中分布
有福建省三明钢铁厂、三明化工厂、三明塑料厂、三农有限
责任公司(原三明农药厂)等中大型企业。该区地处盆地,周
边多为海拔 1 000 m 以下的山地,盆地内地势较平缓,海拔
130~150 m。闽江的支流沙溪横穿过市中心区。气候属于中
亚热带海洋性兼大陆性季风气候。气候温和、雨量充沛,平
均气温 19.5℃,极端最高气温 40.6℃,极端最低气温-5.5℃,
年平均降雨量 1 726.3 mm。年均蒸发量 1 504.1 mm,降雨量
大于蒸发量,全年平均空气相对湿度为 79%,全年无霜期
306 d,年均日照时数 1 822.7 h,平均气压 996.2 hPa。市区生
态公益林面积 20 028.13 hm2,占林业用地面积的 20.36%;沙
溪两岸是行政企事业单位办公、生活区和工矿企业区,生态
公益林主要分布于沙溪河两岸一重山。
1.2 试验设计
试验设 4 个处理,分别为采取等面积错位块状间伐,块
状间伐马尾松原有林分 5 m×5 m,保留马尾松林分 5 m×5 m。
按照等高线取中间挖穴,四旁各留 0.5 m,每行 3 株,上下 3
行,标记为 F25(简称错位块状间伐面积 25 m2);采取等面积
错位块状间伐,块状间伐马尾松原有林分 8 m×8 m,保留马
尾松林分 8 m×8 m。按照等高线取中间挖穴,四旁各留 1 m,
每行 4 株,上下 4 行,标记为 F64(简称错位块状间伐面积
64 m2);采取等面积错位块状间伐,块状间伐马尾松原有林
分 10 m×10 m,保留马尾松林分 10 m×10 m。按照等高线取中
间挖穴,四旁各留 1 m,每行 4 株,上下 4 行,标记为 F100
(简称错位块状间伐面积 100 m2);采取等面积错位块状间
伐,块状间伐马尾松原有林分 15 m×15 m,保留马尾松林分
15 m×15 m。按照等高线取中间挖穴,四旁各留 1.5 m,每行 7
株,上下 7行,标记为 F225(简称错位块状间伐面积 225 m2)。
3 次重复,共 12 个小区,采用随机区组试验设计。
1.3 试验实施
试验林为 1993 年春季营造的马尾松纯林,2009 年冬,
选择同一面坡,立地条件基本相似,经营措施相同,林分生
长状况基本相似的林分(十八年生),按照试验设计进行间
伐,然后种植中华杜英。上下层标准地错位配置,限制径流
距离,减少水土流失。间伐后的林地,经清杂,采用块状整
地,株行距 2 m×2 m,穴规格 50 cm×50 cm×40 cm,2010 年春
用一年生中华杜英实生苗进行循序渐进更新性造林。
1.4 调查内容与方法
2009 年进行本底调查,2014 年 11 月进行全面调查测
定。测定中华杜英造林保存率,每木调查测定胸径、树高、冠
幅、枝下高。根据中华杜英树形以 TGB=πx2y 计算单株三维
绿量 [2],其中:x 为冠幅,y 为冠高。滞尘量测定,在各小区内
按照平均胸径、平均树高,选择标准木,标准木与全林平均
胸径、平均树高误差在 5%以内,且尽可能在标准地中间的
树木。在标准木树冠上、中、下部位各采回 30 片叶片,带回
实验室。用毛笔和清水刷洗树叶上滞留的粉尘,把洗刷下的
粉尘水溶液,放置在烘干箱中烘干,温度控制在 105 ℃,至
马尾松林错位块状间伐套种中华杜英经营效果研究
程 辉
(福建省三明市郊国有林场,福建三明 365000)
摘要 马尾松林采取错位块状间伐改建中华杜英林适宜面积大小及其经营效果试验结果表明:现有马尾松林可以采取错位块状循序
渐进的方式改建为中华杜英林。错位块状间伐改建中华杜英林间伐面积选择 64~100 m2较为适宜。错位块状间伐面积 100、60 m2处理造林
保存率较高,高径生长正常,错位块状间伐面积 100 m2处理与错位块状间伐面积 25、225 m2处理绿量间达到极显著差异;错位块状间伐面
积 64 m2处理与错位块状间伐面积 25 m2处理绿量间差异达到极显著差异,错位块状间伐面积 64 m2处理与错位块状间伐面积 225 m2处理
绿量间达到显著差异;其他处理间绿量差异不显著;六年生中华杜英林中滞尘量最大的是错位块状间伐面积 100 m2处理,滞尘量 15.273 g/m2,
比错位块状间伐面积 25、64、225 m2处理滞尘量分别增加 54.4%、15.6%和 31.5%。错位块状间伐后更新中华杜英林可以在类似生态公益林改
建中推广应用。
关键词 马尾松林;错位块状间伐;套种;中华杜英;经营效果
中图分类号 S791.24;S792.99 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)17-0187-02
作者简介 程辉(1972-),男,福建福州人,林业工程师,从事森林资源
培育与生态公益林管理工作。
收稿日期 2015-08-03
林业科学现代农业科技 2015 年第 17 期
187
林业科学 现代农业科技 2015 年第 17 期
恒重后,算出粉尘质量。洗涮后的叶片,采用方格纸法测定
叶片的叶面积,求算粉尘质量与相对应的叶面积之比,采用
LAI2000 植物冠层分析仪测定不同小区的全部叶面积,再换
算出单位面积在一定时间段中华杜英叶片上滞留粉尘质
量。一般认为,树木经过 1 次雨量 15 mm 以上,强度达到 10
mm/h 的降雨,便可以冲刷掉树叶上的灰尘 [3],然后重新滞
尘。根据三明市区降雨特点,一般 1 年有 50 次以上降雨强
度 10 mm/h 的降雨。故以每次测定滞尘量 52 倍计算全年的
滞尘量,评价滞尘效果。
2 结果与分析
2.1 不同处理造林保存率差异
树木造林保存率与其自身生物学特性及其所处的生长
环境有关。表 1 是不同处理 2014 年 11 月调查结果。可以看
出,不同处理中华杜英造林保存率存在差异。处理 F100造
林保存率最高,达 92.4%;处理 F25 造林保存率最低,仅为
85.2%。造林保存率从高到低依次为处理 F100>处理 F64>处
理 F225>处理 F25,与块状面积大小并不呈规律性变化。处
理 F25 与处理 F100、F64 相比造林保存率分别降低了 7.2、
表 1 不同处理中华杜英生长状况
处理 造林密度∥株/hm2 现存数量∥株/hm2 造林保存率∥% 平均胸径∥cm 平均树高∥m 高径比
F25 2 500 2 130 85.2 3.9 2.6 67
F64 2 500 2 280 91.2 4.7 3.2 68
F100 2 500 2 310 92.4 5.0 3.0 60
F225 2 500 2 235 89.4 4.4 2.7 61
6.0 个百分点,处理 F225 与处理 F100、F64 相比造林保存
率分别降低了 3.0、1.8 个百分点,表明处理 F100、F64,即间
伐块状面积 64~100 m2后更新套种中华杜英,中华杜英造林
保存率较高,这与马尾松林分状况及中华杜英生物学特性
有关。
表 2 是十八年生马尾松林分生长状况 。可以看出,十
八年生时马尾松林平均树高 11 m 左右,枝下高约 4.8 m,冠
幅 3.7 m,块状间伐 25 m2(5 m×5 m),林中释放空间较小。虽
然中华杜英幼龄时稍耐荫,但马尾松现有林分的上方庇荫
和侧方庇荫对中华杜英正常生长发育构成了胁迫;F225 处
理释放空间较大,林中空地较大面积失去森林覆盖,土壤含
水量降低,林地易干燥、板结,杂草丛生,对喜温暖湿润环境
[4]的中华杜英生长发育也有一定的抑制,而且随着块状间伐
面积的增大,加大了径流距离,容易导致水土流失。
2.2 不同处理高径生长量分析
树木高径生长量是评价林分生长好坏的重要因子。由
表 1 可知,六年生中华杜英 4 个处理中平均胸径最大的是
F100处理,F64 处理居其次,F100 与 F25、F225 相比平均胸
径分别增加 28.2%和 13.6%;F64 与 F25、F225 相比平均胸
径分别增加 20.5%和 6.8%;4 个处理中平均树高最高的是
F64 处理,F100 处理居其次,F64 与 F25、F225 相比平均树
高分别增加 23.1%和 18.5%;F100 与 F25 、F225 相比平均树
高分别增加 15.4%和 11.1%,比 F64 降低 6.3%;且高径比比
较合理 ,F100 高径比为 60,F64 高径比为 68,表明 F100、
F64 处理高径生长较好,说明处理 F100、F64 中华杜英林分
生长较好,高径生长协调,树干饱满,林相整齐,能够局部完
成现有马尾松林向用材、观赏、抗二氧化硫的中华杜英林更
新演替。处理 F25 的中华杜英生长参差不齐 ,马尾松林冠
下的个体生长孱弱,非林冠下的个体生长较好,提示中华杜
英在林冠下生长较差,释放空间以64~100 m2 较合理,且不
宜存在马尾松上方庇荫。
2.3 不同处理三维绿量比较
本试验林位于沙溪河畔第一重山,主要功能是绿化、美
化国土,充分发挥森林涵养水源、保持水土、调节气候、降尘
减尘、保障农业生产等多功能作用。绿量是评价绿地立体结
构生态效益的综合指标 [5-7]。绿量是指单位面积上绿色植物
的总量,即生长中植物茎、叶所占空间面积的多少。表 3 是
不同处理绿量的测定结果。可以看出,绿量最高是处理 F100,
绿量分别比处理 F25、F64、F225 增加 82.7%、9.4%和 41.3%。
对不同处理绿量进行方差分析和多重比较(表 4、表 5),处
理 F100 与处理 F25、F225绿量间达到极显著差异;处理 F64
与处理 F25 绿量间差异达到极显著差异,处理 F64 与处理
F225绿量间达到显著差异;其他处理间绿量差异不显著。表
明处理 F100、F64 三维绿量较高,具有好的绿色立体结构,
具有较高的生态效益,说明中华杜英林有着比较高的绿量
总量,是三明市区生态公益林可优先选择的树种,中华杜
英不仅具有较高的三维绿色生物量,而且树形通直规整,树
冠分层明显,枝叶茂密,树形优美;部分树叶四季呈绯红色,
树冠中红绿相间,是颇具美感的乡土树种,在生态公益林中
选择中华杜英作为现有马尾松林更新树种是正确、合理且
可行的。可以通过块状间伐逐步更新,其较好的处理方式是
错位块状处理 F100、F64(64~100 m2)。
2.4 不同处理滞尘量比较
三明市区工业污染较为严重,据报道:三明市区每天工
厂及车辆产生的生产性粉尘 216 t,废气 2 696 万 m3,市区内
自然降尘量每天平均为 79.9 t/km2。超国家标准 8.8 倍,悬浮
微粒浓度平均 6.33 mg/m3,超国家标准 1.5 倍,SO2每天平均
浓度 0.05 mg/m3[1],邻近第一重山受工业污染危害严重。需要
(下转第 197页)
标准
地号
现存数量
株/hm2
平均胸径
cm
平均树高
m
平均枝下高
m
平均冠幅
m
1 1 845 10.9 11.2 4.8 3.8
2 1 830 10.6 11.1 4.9 3.7
3 1 815 10.9 10.9 4.8 3.7
4 1 830 10.8 10.8 4.7 3.7
表 2 十八年生马尾松林生长状况
注:表中数据为各处理相对应保留的等面积马尾松林生长状况,即标
准地号 1、2、3、4 分别对应于处理 F25、F64、F100、F225。
处理
现存数量
株/hm2
平均冠幅
m
平均冠高
m
绿量
m3/hm2
F25 2 130 1.52 1.87 28 910.7
F64 2 286 1.71 2.30 48 299.9
F100 2 310 1.84 2.15 52 824.6
F225 2 235 1.64 1.98 37 392.1
表 3 不同处理中华杜英三维绿量
188
选择抗污染能力强,有能够降尘、滞尘的树种,兼顾培育观
赏价值高的树种。表 6 是不同处理中华杜英滞尘效果测定
结果,可知不同处理滞尘量存在差异 。六年生中华杜英处
理 F25、F64、F100、F225 的叶面积分别为 27 305.5、50 312.8、
57 827.0、41 275.6 m2/hm2。中华杜英叶薄革质,卵状披针形或
披针形,长 5~8 cm,宽 2~3 cm,叶宽阔,且枝叶茂密,可有效
截留大气粉尘;马尾松树冠稀疏,郁蔽后自然整枝迅速,针
叶面积小,每束多为二针,圆而光滑[8],滞尘效果较差。
由表 6 可知,4 种不同处理的林分中滞尘量最大的是处
理 F100,滞尘量 15.273 g/m2,比处理 F25、F64、F225 滞尘量
分别增加 54.4%、15.6%和 31.5%。据池毓章 2006 年测定十
二年生马尾松纯林平均滞尘量 8.068 g/m2[1],处理 F100 的中
华杜英单位面积滞尘量高于马尾松纯林。不同处理中华杜英
林滞尘量间差异是由于林分结构、树冠大小、叶片数量及大
小存在差异的缘故。
从表 6 还可以看出,处理 F100 年平均滞尘量 7 942.0
kg/hm2,处理 F64 年平均滞尘量 6 868.2 kg/hm2,处理 F100 与
处理 F25、F64、F225相比年平均滞尘量增加 2 799.2、1 073.8、
1 902.7 kg/hm2,处理 F64 与处理 F25、F225 相比年平均滞
尘量分别增加 1 725.4、828.9 kg/hm2,比 F100 年滞尘量减少
1 073.8 kg/hm2,表明处理 F100、F64 中华杜英有较强的滞尘
能力,在粉尘量较大的受污染地区营造中华杜英林具有好
的滞尘效果,对于保护生态环境及保障周边居民的身心健
康有积极作用。
3 结论与讨论
为了提高林分生态功能,现有马尾松林可以采取错位块
状循序渐进的方式改建为中华杜英林。中华杜英不仅有较
强的生态功能,而且极具观赏价值,是多功能的生态树种。
不同处理中华杜英林生长效应、三维绿色生物量及滞
尘量存在差异。试验结果表明:造林保存率从高到低,依次
为:错位块状间伐面积 100 m2>64 m2>225 m2>25 m2,与块状
面积大小并不呈规律性变化。六年生中华杜英 4 个处理中
平均胸径最大的是错位块状间伐面积 100 m2处理,错位块状
间伐面积 64 m2处理居其次;平均树高最高的是错位块状间
伐面积 64 m2处理,错位块状间伐面积 100 m2处理居其次;
绿量最高的是错位块状间伐面积 100 m2处理,分别比错位
块状间伐面积 25、64、225 m2处理增加 82.7%、9.4%、41.3%。
对不同处理绿量进行方差分析和多重比较:错位块状间伐
面积 100 m2与错位块状间伐面积 25、225 m2处理绿量间达
到极显著差异;错位块状间伐面积 64 m2 与错位块状间伐
面积25 m2处理绿量间差异达到极显著差异,错位块状间伐
面积 64 m2与错位块状间伐面积 225 m2处理绿量间达到显
著差异;其他处理间绿量差异不显著,同处理滞尘量存在差
异。六年生中 4个处理的林分中滞尘量最大的是错位块状间
伐面积 100 m2处理,滞尘量 15.273 g/m2,比错位块状间伐面积
25、64、225 m2处理滞尘量分别增加 54.4%、15.6%、31.5%。
错位块状间伐改建中华杜英林间伐面积选择 64~100
m2较为适宜。块状间伐的配置与面积大小与更新树种正常
生长发育有关,也与减少水土流失密切相关。错位块状间伐
可以减少水土流失,适宜的面积即可满足中华杜英生长发
育对光照需求,又可以最大限度减少径流距离,避免造成较
大的水土流失。
4 参考文献
[1] 池毓章 .马尾松木荷混交林生长与抗污染效果研究 [J].福建林业科
技,2006,33(2):63-66.
[2] 王东良,金荷仙,范丽琨,等.疗养院人工绿地三维绿量分布特征及影
响因子[J].浙江农林大学学报,2013,30(4):529-535.
[3] 徐志富.广州市道路主要绿化树种滞尘与溪流净化效益研究仁[D].广
州:华南师范大学,2009:16.
[4] 罗洪生,范晓峰,曾传圣.一种值得推荐的园林树种:中华杜英[J].现
代园艺,2014(12):28-29.
[5] 周一凡,周坚华.基于绿化三维量的城市生态环境评价系统[J].中国
园林,2001(5):77-79.
[6] 朱红霞 .节约型城市绿地综合评价指标体系研究[J].山东林业科技,
2010(5):34-37.
[7] 刘宇,王立清,龚秋野.包头市城市园林绿化生态效益定量评价[J].内
蒙古科技与经济,2008(20):6-8.
[8] 中国树木志编委会主编.中国主要树种造林技术[M].北京:农业出版
社,1976:85-102.
差异源 自由度 离差平方和 均方 均方比 Fα
区组间 2 171 780 901.6 85 890 450.8 5.58* F0.05(3,6)=4.76
处理间 3 628 016 199.0 209 338 733.0 13.6** F0.01(3,6)=9.78
残差 6 92 355 323.2 15 392 553.9
总计 11 892 152 423.8
表 4 不同处理林分绿量方差分析
Xi 处理 Xi-X1 Xi-X2 Xi-X3
X4=52 824.6 F100 23 913.9** 15 432.5** 4 524.7
X3=48 299.9 F64 19 389.2** 10 907.8*
X2=37 392.1 F225 8 481.4
X1=28 910.7 F25
注:D0.01(3,6)=9 830.7,D0.05(3,6)=14 338.3。
表 5 不同处理林分绿量多重比较
处理 叶面积∥m2/hm2 滞尘量∥g/m2 年滞尘量∥kg/hm2
F25 27 305.5 9.890 5 142.8
F64 50 312.8 13.208 6 868.2
F100 57 827.0 15.273 7 942.0
F225 41 275.6 11.614 6 039.3
表 6 不同处理中华杜英滞尘量
(上接第 188 页)
∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥
求,逐步把信阳市的花木产业做大做强。
针对信阳市花木产业发展存在的主、客观问题,下一步
信阳花木产业的发展在解放思想、更新观念的基础上,一是
应着力将重点放在抓布局、重科技、调结构、建网络、树龙
头、保质量、促发展上,进而全面推进信阳市花木产业现代
化进程。二是以全面提高花卉质量为中心,进一步优化布
局,大力加强基础设施建设。强化花卉市场管理,完善良种
繁殖体系、市场信息,充分发挥大户苗圃的示范带动作用。
三是加大宣传力度,学习和掌握先进育苗技术、广泛收集各
类信息,根据全市各地自然条件和市场需求,因地制宜发展
花卉生产。
5 参考文献
[1] 郎立新,蒋兰玲.全球花卉产业现状调查及发展前景分析 [J].农业经
济,2007(3):74.
[2] 周媛.中国花卉企业发展历程及现状分析[J].中国花卉园艺,2007(7):
21-23.
[3] 秦涛,胡柯,李素芬.我国花卉产业发展优势研究 [J].河南农业,2007
(16):22-23.
[4] 孙俊雄,费永俊.我国花卉产业的现状及发展对策[J].安徽农学通报,
2007(16):108-110.
李志雷:信阳市花卉生产现状及建议
197