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杉木与毛红椿混交林胸径和树高生长规律研究



全 文 :注:Z 为总生长量,P 为平均生长量,L 为连年生长量。下同。
表 1 不同林分处理树高生长进程
杉木 毛红椿
Z∥m P∥m/a L∥m/a Z∥m P∥m/a L∥m/a Z∥m P∥m/a L∥m/a
1 0.21 0.21 0.21 1.00 1.00 1.00 0.22 0.22 0.22
2 0.74 0.37 0.53 2.00 1.00 1.00 0.54 0.27 0.32
3 1.76 0.59 1.02 3.20 1.07 1.20 1.14 0.38 0.60
4 3.01 0.75 1.25 4.60 1.15 1.40 1.97 0.49 0.83
5 4.44 0.89 1.43 5.80 1.16 1.20 2.99 0.60 1.02
6 6.08 1.01 1.64 7.90 1.32 2.10 4.20 0.70 1.21
7 6.94 0.99 0.86 9.30 1.33 1.40 5.77 0.82 1.57
8 8.25 1.03 1.87 10.30 1.29 1.00 6.99 0.87 1.22
9 9.35 1.04 1.10 11.30 1.26 1.20 7.96 0.88 0.97
10 10.31 1.03 0.96 12.26 1.23 0.96 8.57 0.86 0.61
11 11.13 1.01 0.82 13.07 1.19 0.91 9.29 0.84 0.72
12 11.75 0.98 0.62 13.67 1.14 0.70 9.77 0.81 0.48
13 12.43 0.96 0.68 14.09 1.08 0.62 10.08 0.77 0.31
14 13.32 0.95 0.89 14.49 1.03 0.58 10.70 0.76 0.62
15 14.04 0.94 0.72 14.87 0.99 0.60 11.37 0.76 0.67
混交林
杉木纯林
林龄
a
树高
杉木与毛红椿混交林胸径和树高生长规律研究
詹碧芳
(福建省三明市郊国有林场,福建三明 365000)
摘要 杉木与毛红椿按 8∶1比例插花混交林及杉木纯林胸径和树高生长规律研究结果表明:杉木与毛红椿混交林中毛红椿和杉木胸径
和树高生长规律存在差异。毛红椿树高早期生长迅速,且持续时间较长。杉木在造林后 2~3 年高生长缓慢,从第 3 年开始上升。2 种树种进
入速生期的时间有差别,速生持续时间也不尽相同。利用 2种树种不同生长发育时期进行混交具有合理性。混交林中毛红椿胸径生长在早
期比杉木快,生长高峰比杉木来得早,与树高生长规律有相似性。混交林中杉木树高生长有 3 个高峰期,杉木纯林只有 1 个高峰期,混交林
中杉木胸径连年生长量及平均生长量均高于杉木纯林。连年生长量与平均生长量交点出现在 9.3 年,比杉木纯林推迟 0.7 年,峰值更大,混
交后促进了杉木高径生长。同时探讨了不同生长发育时期的经营管理技术。
关键词 杉木;毛红椿;混交林;胸径;树高;生长规律;管理技术
中图分类号 S791.27;Q949.753.1;S725.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)13-0155-02
林木生长发育是一个连续的过程,但并非等速进行,具
有阶段性。对于混交林而言,了解林分的生长过程,在一定
程度上反映出混交树种种间关系的发展过程。
杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国特有的速生丰产
树种。在南方林区广为栽培。但由于诸多因素的影响,致使
该树种地力衰退现象十分严重。为了防治地力衰退,有人积
极探索杉木阔叶树混交的经营模式,并取得了成效 [1-4]。毛红
椿(Toona cilliata Var pubescens)系珍贵濒危树种,生长快、材
质好、价值高 [5-6],是南方多省重点发展的阔叶用材树种之
一。有关毛红椿报道较多的是育苗、引种、良种选育、群落学
等方面的研究 [7-10],混交林营造也有少量报道 [11-12],但对杉木
毛红椿混交林生长规律研究尚未见过报道。本研究探索杉木
与毛红椿混交林的生长规律,试图为杉木寻找适合且有益
的混交树种,同时对杉木与毛红椿混交林不同时期经营管
理提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于三明市郊国有林场富兴工区(地理位置东
经 117°37′35″,北纬 26°29′15″)9大班 2小班,气候属中亚热
带海洋性季风区,年均温 19.4 ℃,年降水量 1 726.3 mm,相
对湿度 79%。无霜期 306 d。土壤为山地红壤,土层深厚肥
沃,平均坡度约 20°。前茬树种为杉木纯林,1997 年下半年
采伐,经炼山清杂,块状整地,穴规格 60 cm×60 cm×40 cm。
林地植被以芒箕、苦竹为主。
1.2 试验方法
试验采用简单对比试验设计,试验设 2 个处理,即:杉
木与毛红椿按 8∶1比例插花混交林分为主要研究对象,以杉
木纯林为对照。3 次重复。每小区面积 600 m2(20 m×30 m)。
试验林于1998 年春用杉木、毛红椿一年生苗同时造林,造
林密度 2 500 株/hm2,常规管理。第 1~3 年锄草,第 4~5 年劈
草抚育。种植后测定苗高,每年每木测定胸径(地径),分树
种逢 2 测树高,先计算出每小区林分平均胸径、树高,再取
同一处理 3 个小区的平均值为数据,作胸径、树高生长曲
线,计算胸径、树高的总生长量、平均生长量、连年生长量
等,分析林分生长过程。
2 结果与分析
2.1 树高生长进程
根据每年对标准地调查结果,杉木与毛红椿混交林及
杉木纯林的树高生长进程见表 1。由表 1 可知,毛红椿造林
后第 2 年树高生长就进入速生期,当年抽高达 1.00 m/年,
直至生长 10 年,连年生长量一直保留在 1.00 m/年以上,出
现2~3 次生长高峰。连年生长量最大值出现在第 5~6 年,连
收稿日期 2012-05-09
年生长量达 2.10 m/年,生长盛期可持续 10 年左右,以后树
高生长量略有下降,12年后急剧下降,连年生长量与平均生
林业科学现代农业科技 2012年第 13期
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林业科学 现代农业科技 2012年第 13期
表 2 不同林分胸径生长进程
杉木 毛红椿
Z∥cm P∥cm/a L∥cm/a Z∥cm P∥cm/a L∥cm/a Z∥cm P∥cm/a L∥cm/a
1 - - - - - - - - -
2 - - - 0.80 0.40 0.80 - - -
3 0.80 0.27 0.80 2.40 0.80 1.60 0.90 0.30 0.90
4 2.10 0.53 1.30 5.60 1.40 3.20 2.00 0.50 1.10
5 3.70 0.74 1.60 9.00 1.80 3.40 3.30 0.66 1.30
6 5.60 0.93 1.90 11.80 1.97 2.80 5.00 0.83 1.70
7 7.30 1.04 1.70 13.80 1.97 2.00 6.50 0.93 1.50
8 8.70 1.09 1.40 15.10 1.89 1.30 7.60 0.95 1.10
9 9.90 1.10 1.20 16.30 1.81 1.20 8.50 0.94 0.90
10 10.98 1.10 1.08 17.30 1.73 1.00 9.56 0.96 1.06
11 11.79 1.07 0.81 18.30 1.66 1.00 10.39 0.94 0.83
12 12.41 1.03 0.62 19.10 1.59 0.80 11.03 0.92 0.64
13 12.95 1.00 0.54 19.90 1.53 0.80 11.63 0.89 0.60
14 13.48 0.96 0.63 20.70 1.48 0.80 12.20 0.87 0.57
15 13.96 0.93 0.48 21.40 1.43 0.70 12.70 0.85 0.50
混交林
杉木纯林
林龄
a
胸径
长量相交 7.4 年。毛红椿树高早期生长迅速,且持续时间较
长,在混交林分中毛红椿居主林层 。混交林五年生林分充
分郁蔽时,毛红椿树高总生长量为 5.80 m。混交林中杉木在
造林后2~3 年高生长缓慢,从第 3 年杉木连年生长量开始
上升,可持续到 10年,连年生长量维持在 1.00 m/年左右,进
入生长速生期,混交林中杉木树高生长有 3 个高峰期,其树
高连年生长量与平均生长量有 3 个交点,分别出现在 5.7、
6.2、9.1 年。相比较而言,毛红椿树高生长高峰比杉木来得
早。五年生混交林已充分郁蔽时,杉木树高总生长量 4.44 m,
只有毛红椿树高总生长量的 76.6%,毛红椿比杉木高 1.36 m。
喜光的毛红椿居主林层,幼龄时稍耐荫的杉木处于亚林层,
林分层次明显,充分而且合理利用了营养空间。杉木与毛红
椿进入速生期的时间有差别,速生持续时间也不尽相同。因
此,利用树种不同生长发育时期,选择、搭配混交树种具有
合理性。混交林中毛红椿的上方庇荫和侧方庇荫,对杉木形
成了胁迫,而杉木的侧方庇荫对毛红椿也形成了胁迫,该种
种间竞争,使杉木和毛红椿为了争取生长空间,在竞争中促
进了树高生长。混交林中杉木树高生长与杉木纯林有所不同。
12 年后毛红椿树高生长量下降较快,与杉木树高生长量相
近,甚至更低,林分接近同层林,对进入中龄林需要较高光
照强度的杉木构成威胁,必须采取间伐措施,调整林分结构。
在杉木纯林 15 年生长过程中其树高生长量只有 1 个
生长高峰期,出现在第 7 年,达 1.57 m/年,连年生长量与平
均生长量相交在 9.6 年,15 年杉木总生长量 11.37 m、平均
生长量 0.76 m/年,与混交林中杉木比分别降低了 19.0%和
19.1%。表明杉木与毛红椿混交,杉木树高生长比杉木纯林
快,说明杉木与毛红椿混交有利于杉木树高生长。
2.2 胸径生长进程
由表 2 可知,15 年混交林中毛红椿和杉木胸径连年与
平均生长量的交点分别出现在 7.5、9.3 年,其胸径连年生
长量最大值分别出现在 4~5 年和 5~6 年,分别达 3.40、1.90
cm/年,表明混交林中毛红椿胸径生长在早期比杉木快,而
且生长高峰比杉木来得早,随后其胸径连年生长量开始下
降,保持 4~5 年在 1.00 cm/年以上。在 12 年后再下降,连年
生长量只有 0.70~0.80 cm/年,但杉木生长 12 年胸径仍然保
持较大的连年生长量。毛红椿胸径生长过程与树高生长过
程相似,12 年后高径生长量下降明显。显然,早期的经营管
理对于毛红椿是关键时期。
由表 2 可知,在 15 年的林分生长过程中,混交林中的
杉木胸径连年生长量及平均生长量均高于杉木纯林,胸径
连年生长量最大值出现在第 5~6 年,峰值为 1.90 cm/年,连
年生长量在 0.80 cm/年以上的年份有 9 年,主要出现在 3~
11 年,胸径连年与平均生长量的交点出现在 9.3 年。两者之
间 5 年的胸径总差值达 0.40 cm,15 年时, 混交林中杉木平
均胸径 13.96 cm,杉木纯林只有 12.70 cm,两者差值进一步
加大,两者之间的胸径总生长量差值达 1.26 cm,说明混交
林毛红椿对杉木的影响呈现持续、稳定的积极作用。
杉木纯林胸径连年与平均生长量的交点出现在 8.6 年,
比混交林中杉木提早 0.7 年,其胸径连年生长量最大值为
1.70 cm/年,第 2 次相交在 9.4 年。虽然连年生长量最大值都
出现在 5~6 年间,但混交林中杉木比纯林杉木峰值高。可延
缓其胸径连年生长量下降。15 年胸径总生长量混交林中杉
木达到 13.96 cm,而杉木纯林是 12.70 cm,前者比后者提高
了 9.9%。表明混交毛红椿有利于杉木胸径生长。这与毛红椿
高生长来得早,比杉木高生长大,居主林层,其上方和侧方
庇荫对早期稍耐荫的杉木胸径生长有利;也与毛红椿为落
叶树种,每年有大量的枯枝落叶回归林地,并较快分解,加
快了林地营养物质的循环,改善了土壤肥力有关 [12]。
2.3 不同生长发育期的经营技术
根据混交林高、径生长过程,以林分郁蔽为界,把杉木
毛红椿混交林划分为生长 I 期和生长 II 期。生长 I 期(1~5
年)林分处于构建初期,这时林分尚未充分郁蔽,混交树种
种间竞争缓和,主要是个体生长阶段。在该时期,毛红椿胸
径生长量占总生长量的 42.1%,树高生长量占总生长量的
39.0%;杉木胸径生长量占总生长量的 26.5%,树高生长量
占总生长量的 31.6%;为林分构建整合性生理功能的关键时
期。在经营管理上,要及时补植、培土,加强水肥管理,促进
地上和地下部分的平衡生长。在造林后前 3 年,每年除草抚
育 2 次。毛红椿在造林后的当年 7—8 月可适当追施肥料,
(下转第 159页)
156
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(上接第 156页)
肥料以尿素或速效氮肥为主 ,以适应毛红椿进入速生期
生长迅速的特点,保证毛红椿林木高生长及树冠形成 ,居
林分主林层,形成层次明显的混交林,为杉木提供上方庇
荫。在杉木高、径生长盛期 3~5 年,混交林分可适当追施肥
料,肥料以有机肥为好,施速效肥料要注意氮、磷、钾肥的
比例。
生长 II 期(6~15 年)这一时期,林分已经郁蔽成林,2 个
树种的枝叶开始接触,甚至穿插、交叉、重叠,种间竞争关系
逐步加剧,林分林木高径生长处于相对平稳阶段。12 年后毛
红椿树高生长量下降较快,2 个树种树高接近,在该时期,在
经营管理上,以调和 2 个树种竞争为主。林分郁蔽后,毛红
椿树种应进行人工修枝 ,在杉木林冠层下的枝条及时修
枝,既有利于培育毛红椿优质大径材,也减少毛红椿枝叶对
杉木的胁迫,以保证林分协调健康发展。根据试验林调查,
10 年混交林分充分郁蔽,连年生长量与平均生长量已相交,
杉木自然整枝加剧。此时应该采取密度调控技术,及时间伐
毛红椿林下或生长孱弱的杉木,间伐后保留密度在 1 800~
2 000 株/hm2,以释放空间,为保留的毛红椿和杉木提供宽裕
的生长空间,促进林分生长。
3 结论与讨论
试验结果表明,杉木毛红椿混交林中毛红椿和杉木胸
径和树高生长规律存在差异。毛红椿树高早期生长迅速,且
持续时间较长,杉木在造林后 2~3 年高生长缓慢,从第 3 年
开始上升。2 个树种进入速生期的时间有差别,速生持续时
间也不尽相同。利用这 2 个树种不同生长发育时期进行混
交具有合理性。在早期形成层次明显的林分。喜光的毛红椿
居主林层,幼龄稍耐荫的杉木处于亚林层。混交林中毛红椿
胸径生长在早期比杉木快,生长高峰比杉木来得早,与树高
生长规律有相似性。
混交林中杉木树高生长有 3 个高峰期,杉木纯林只有 1
个高峰期,混交林中杉木胸径连年生长量及平均生长量均
高于杉木纯林。连年生长量与平均生长量交点出现在 9.3
年,比杉木纯林推迟 0.7 年,峰值更大,混交后促进了杉木高
径生长。
从林分生长进程分析,2 个树种,尤其是毛红椿早期生
长快,应该重视早期经营管理,通过人为措施,培育层次明
显的林分,利用协调互利关系,促进林分生长。在林分郁蔽
后要注意调控林分结构,采取修枝间伐等措施 ,缓和种间
关系,为保留木提供宽裕的生长空间。
4 参考文献
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体,而组合盆栽的创作载体是有生命的植物材料。如近年来
在日本流行的织锦花园,就是用多肉植物作为载体,绘制图
案丰富的大型织锦毛毯式花园 [10]。而砂画艺术盆栽则是将砂
画艺术应用到组合盆栽基质的设计中,使基质成为观赏的
一部分。
4.4 与诗词艺术相结合
优秀的组合盆栽不仅要具有一定的观赏价值,还应具有
一定的文化内涵。诗词是高度凝练的、极具韵律感的语言。
可以借助诗词表达组合盆栽的主题,起画龙点睛的作用;也
可以用组合盆栽加以适当地配饰,创建一定的场景,以表达
诗词中的意境,使组合盆栽具有诗情画意。
4.5 与园林艺术相结合
组合盆栽是一种特殊的园林艺术。与传统园林艺术相
比,组合盆栽用较少的植物,在较小的空间内展现植物群落
的自然之美,表达人们对自然的喜爱和追求。园林艺术的设
计手法,也可以运用到组合盆栽设计之中。“微缩庭院”这种
组合盆栽形式就是园林艺术在组合盆栽中运用的实例。
5 结语
受城市居住环境的限制,利用花盆、吊盆等在窗台、屋
顶、庭园等室内外摆放组合盆栽,成了提高居住环境水平的
一个重要手段[11],也是增加城市绿量和城市物种多样化性的
良好途径。但是我国对组合盆栽设计和应用研究不多,目前
市场上组合盆栽产品种类很少,质量不高,不能满足消费需
求。进行组合盆栽设计和应用研究、开发适合我国消费者消
费期许的组合盆栽产品十分必要。
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