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红豆树、杉木不同混交比例造林方式的效果研究



全 文 :作者简介:翁金粦(1971-),男 ,福建莆田人 ,林业工程师 ,从事营林 、生产 、森林资源调查规划 、森林资源动态管理 、森林病虫害监测管理 、
生态林规划等工作。   收稿日期:2008-07-31
红豆树 、杉木不同混交比例造林方式的效果研究
翁 金 粦
(光泽止马林场 ,福建南平  353000)
摘 要:红豆树 、杉木不同混交比例造林对比试验结果表明 ,不同混交比例林分的平均胸径 、树高 、蓄积间有显著或极
显著差异 , 7杉 3红林分蓄积量最大 , 5红 5杉林分次之 , 10杉林分再次之 ,红豆树纯林蓄积量最低。不同混交比例对
土壤肥力有较大影响 , 随着林分中红豆树树种比重增加 ,林地土壤中的有机质含量 、全 N、水溶性 N、速效 P等土壤肥
力指标显著提高。 7杉 3红是 3种红豆树造林模式中的最佳比例。
关键词:红豆树;杉木;混交比例;生长量;土壤肥力
中图分类号 S758.5  文献标识码 A   文章编号 1007-7731(2008)19-157-03
  红豆树(OrmosiahosieiHemsl.etWils)又名鄂西红豆
树 、江阴红豆树 、花榈木 、花梨木 ,豆科红豆树属常绿乔木。
羽状复叶 ,小叶 5-7片 ,小叶片长椭圆形或长椭圆状卵
形 ,长 5-10 cm,先端渐尖 ,光滑无毛;花两性 ,圆红花序 ,
花白色或淡红色;荚果木质 ,扁平 ,先端尖嘴状 ,果长 4 -
6.5 cm,无毛;种子 1 -2粒 ,鲜红色有光泽;4月开花 , 10
月结果。分布于我国中亚热带及以北地区 ,因过度破坏 ,
目前大树日益稀少 ,被列为国家三级珍稀濒危植物 [ 1] 。红
豆树以其可爱的种子 、优质的木材著称于世。红豆树为我
国特有种 ,其木材光滑坚硬 ,纹理美丽 ,不经油漆却形同墨
玉 ,因而与红木齐名 ,为高级珍贵用材。红豆树心材可作
为高级家具 、工艺雕刻 、特种装饰和镶嵌用途 ,利用价值
高 ,发展红豆树树种 ,推广人工造林 ,具有重要意义 [ 2] 。本
文对红豆树纯林与红豆树 ×杉木的不同混交比例下的造
林效果 ,以及不同混交比例对土壤肥力的影响进行分析比
较 ,为红豆树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 试验材料来源参试红豆树苗木是从福建光泽 、邵
武等地 30-40年生 、生长健壮母树上采集种子育苗所得。
播种前采用 40℃温水处理 [ 3] ,约 30d即始发芽 ,发芽率达
80%。播种在 2月进行 ,条状点播 ,条距 20 cm, 6-8月份
苗木追肥四次 。
1.1.2 试验地概况及试验设计 试验地设置在福建省南
平市光泽止马国有林场场部工区 10大班 7小班 ,属中亚
热带 ,海拔 150 -300 m,试验期内年平均降雨量 1650 -
1700 mm,年均温 17.5 -19.3 ℃,极端最高温 40.4℃,极
端最低温 -6.5℃。试验地土壤为山地红壤 ,土层厚度约
1.0 m,土壤较肥沃 ,腐殖质含量 2.125-2.732。试验地前
身为杉木纯林 ,坡度 15-20°,东南坡 ,中 、下坡位。造林后
的第一年 4月份喷洒 40%乐果 600倍液防止红豆树堆砂
蛀蛾危害幼梢 。造林后连续 2年对林地采取松土除草 、垦
复施肥等幼林抚育措施。采用随机区组试验设计 ,包括 4
个处理(10红 、5红 5杉 、7杉 3红 、10杉), 4次重复 ,中 、
下坡分别安排 2个区组 ,每个区组内包含 4个小区 。每个
小区面积 600m2 (30m×20m)。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 1993年 1月选择生长健壮 、顶芽
饱满 、无病虫害的苗木 ,裸根苗造林 。红豆树苗木为大田
育苗的 1年生壮苗 ,苗高 40 -50cm,地径 0.7-0.8cm,杉
木为二代种子园 1年生子代壮苗 ,苗高 45 -60 cm,地径
0.6-0.9 cm。
1.2.2 苗木定植 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 60 cm×40 cm×30 cm,每穴施
钙镁磷约 0.1 kg。混交林采用带状混交 ,株行距 2 m×2
m,每公顷定植株数 2400株。 1993年 4月进行一次补植 。
1995年结合抚育对红豆树进行一次修枝 ,促进其干形生
长。 2002年按 30%的间伐强度进行了一次间伐 ,混交林
中主要间伐杉木和红豆树的被压木 、病株和干形差的植
株。
1.3 试验数据调查分析
1.3.1 数据调查 2007年 12月对试验地树木每木检尺 ,
测定胸径 ,统计株数 ,并根据平均胸径统计数值 ,选择标准
木。伐倒标准木 ,按 1 m区分段截取圆盘做树干解析 ,测
定连年材积生长量。每个处理中 、下坡挖 2个土壤剖面 ,
按 10 cm分层取样 ,采集 0-40 cm深度土壤 ,混合均匀后
作为土壤肥力分析样本 。
1.3.2 数据整理 、统计分析 将各小区平均胸径 、树高 、
单位面积蓄积 、土壤养分含量分别进行单因素方差分
析 [ 4] 。杉木单株蓄积根据福建省杉木二元材积表查得 ,红
豆树单株蓄积根据 V=g1.3 ×H×f1.3计算获得 ,其中 ,形数
f1.3根据希弗尔公式计算 ,即 f1.3 =0.140 +0.66q2 +0.32/
qh,其中 q为形率 , h为树高。红豆树纯林每公顷材积生长
量计算公式为:V=Vi×n×10000/600,其中 , Vi为平均木
材积生长量 , n为小区内红豆树株数;混交林每公顷材积
生长量计算公式为:V=10000(aV1 +bV2 )/600,其中 , a、b
157安徽农学通报 , AnhuiAgri.Sci.Bul.2008, 14(19)
DOI :10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2008.19.074
分别为红豆树和杉木在小区内株数 , V1为红豆树标准木
单株材积 , V2为杉木标准木单株材积。心材比率计算公
式为 K=(A1.3 /D1.3 ×100%,其中 , A1.3为树干 1.3 m处的
黑色心材的直径。红豆树纯林 、5红 5杉 、7杉 3红三种林
分主要经济性状调查 、统计结果见表 1。
表 1 不同处理林分生长量统计
林分
树种组成
红豆树 杉木
D1.3
(cm)
H
(m) f
心材比
率(%)
V单株
(m3)
株数
(株/hm2)
D1.3
(cm)
H
(m)
V单株
(m3)
株数
(株/hm2)
林分
蓄积量
(m3/hm2)
10红 11.3 10.86 0.062 26.3 0.073 1351 98.62
5红 5杉 12.8 10.82 0.077 35.2 0.084 763 17.7 12.83 0.156 680 170.17
7杉 3红 14.1 10.44 0.069 38.8 0.091 456 16.5 12.36 0.132 1063 181.81
10杉 14.7 10.78 0.093 1317 122.48
2 结果与分析
2.1 林分生长量比较
2.1.1 胸径生长量比较 调查结果表明:10红 、5红 5
杉 、7杉 3红等 3种不同树种组成林分中红豆树平均胸径
生长量存在一定差异。总体平均胸径为 12.7 cm, 7杉 3
红混交林中红豆树平均胸径最大 ,是总体平均水平的
110.7%,是红豆树纯林的 124.8%, 是 5 红 5 杉的
110.2%;10红林分平均胸径生长量最小 。 3种不同红豆
树比例的林分胸径方差分析 , F=9.326 >F0.01(2, 8)=8.65,
不同混交比例林分中 ,红豆树在胸径生长上存在极显著的
差异。杉木在不同混交比例下平均胸径也存在差异 ,总体
平均胸径为 16.3 cm,其中 , 10杉林分杉木平均胸径最小;
5红 5杉混交林中杉木平均胸径最大 ,分别是总体平均水
平 、7杉 3红混交比例的 108.6%和 107.3%,是 10杉的
120.4%。不同混交比例下杉木平均胸径方差分析 ,结果
为 F0.01(2 , 8)=8.65>F=5.483>F0.05(2 , 8)=4.46, 5红 5杉 、7
杉 3红 、10杉等 3种林分在杉木胸径生长上存在显著差
异 。从以上分析可以看出 , 7杉 3红的混交比例 ,有利于
红豆树胸径生长 ,随着红豆树所占比重的增加 ,其胸径生
长呈下降趋势;在杉木 3种混交比例中 ,随着红豆树所占
比重的增加 ,杉木胸径生长呈上升趋势 。
2.1.2 树高生长量比较 红豆树树高生长总体平均水平
为 10.7m, 10红 、5红 5杉 、7杉 3红等 3种不同树种组成
林分红豆树树高生长方差分析 , F0.05(2 , 8) =4.46 >F=
1.324, 3种林分间红豆树树树高生长无显著差异 。杉木
树高生长总体平均水平为 12.1m。 10杉林分杉木树高生
长最小;5红 5杉混交林杉木树高生长最大 ,分别是总体
平均水平 、7杉 3红 、10杉的 106.1%、103.0%和 115.8%;
7杉 3红的杉木生长也较 10杉快 。方差分析 F=5.116 >
F0.05(2, 8)=4.46,结果表明 ,不同杉木 、红豆树混交比例下 ,
杉木在树高生长上存在显著差异。与红豆树混交 ,有利于
杉木的树高生长。
2.1.3 林分蓄积量比较 所调查的林分蓄积量总体平均
水平为 143.27 m3· hm-2。林分蓄积量最大的为 7杉 3红
混交林 ,达到 181.81 m3 · hm-2 ;5红 5杉混交林次之 ,林
分蓄积量 170.17 m3·hm-2 ;红豆树纯林蓄积量最小 ,林分
蓄积 98.62m3 ·hm-2 。 7杉 3红 、5红 5杉的林分蓄积量
分别是总体平均水平的 126.9%、118.8%,是红豆树纯林
林分蓄积量的 184.4%、172.6%,是 10杉纯林林分蓄积量
的 138.9%、148.4%。对各混交比例林分单位面积蓄积量
方差分析 ,结果为 F=920.263>F0.01(3 , 12) =5.95,达到统计
学上的极显著水平。
以上分析结果表明 ,红豆树与杉木混交 ,种间关系密
切。红豆树冠幅大 ,树冠浓密 ,个体间营养空间争夺剧烈 ,
在同样的密度下 ,红豆树纯林胸径生长较混交林慢;由于
红豆树分枝性强 ,顶端优势不明显 ,个体间的竞争并不能
明显促进树高生长。杉木树冠小 ,营造红豆树 、杉木混交
林 ,有利于降低红豆树种内竞争剧烈程度 ,提高个体胸径
生长量和单株材积 。杉木适合与红豆树混交 ,随着红豆树
混交比例加大 ,杉木的胸径生长和树高生长均加快 。杉木
属中性树种 ,特别是幼林阶段 ,适当荫蔽的环境有利生长;
红豆树是阔叶树种 ,枯枝落叶量较大 ,且容易腐烂分解 ,所
释放的营养物质返还土壤 ,并提高林地腐殖质含量 [ 5] ,同
时 ,其树冠宽大 ,有利于减少地表水分蒸发 ,保持林分的空
气湿度和土壤的水分 ,促进杉木生长。
2.2 红豆树心材比例分析 从表 1可以看出 , 7杉 3红林
分标准木的心材比率最高 ,为 38.8%;10红纯林最低 ,为
26.3%。由于心材比率数据小于 0.7,反正弦转换后再进
行方差分析 。F=20.167>F0.01(2 , 8) =5.95,方差分析结果
表明 ,不同混交比例下红豆树的心材比率有极显著差异 。
红豆树木材最有价值的部位是呈近黑色的心材 。立木株
数相似时 ,由于杉木冠幅小 ,与杉木混交 ,红豆树各个体的
树冠可以拥有更大营养空间 ,获得更多光照 ,这有利于光
合作用效率提高 ,产生更多的碳水化合物和代谢中间产
物 ,有利于木质化程度的提高和心材的形成。因此 ,随着
杉木比例增加 ,红豆树心材比率呈上升趋势 。
2.3 土壤养分分析对各土样进行主要营养元素测定 ,测
定结果按不同混交比例统计其平均值 ,见表 3。以不同混
交比例为 A因素对各项土壤肥力进行单因素方差分析和
多重比较 ,多重比较采用 Duncan法 。结果表明:不同混交
比例下 ,林地土壤中有机质含量存在极显著差异 ,其中 10
红纯林有机质含量最高 ,与 5红 5杉 、7杉 3红 、10杉相比
较 ,分别高出 9.2%、19.2%、43.9%, 5红 5杉较 7杉 3红 、
10杉高 9.1%、31.8%, 7杉 3红较 10杉高 20.8%,均达到
极显著水平;全 N含量存在极显著差异 ,其中 10红纯林全
N含量最高 ,分别较 5红 5杉 、7杉 3红 、10杉高出 3.4%、
27.3%、161.9%, 5红 5杉全 N含量次之 ,分别较 7杉 3
红 、10杉高 23.1%、153.3%, 7杉 3红较 10杉高 105.7%;
全 P、全 K含量无显著差异 .速效 N、速效 P含量均存在极
显著差异 ,其中 , 10红纯林土壤水解性 N含量最高 ,较 5
红 5杉 、7杉 3红 、10杉分别高出 15.8%、32.0%、55.5%,
5红 5杉水解性 N含量次之 ,分别较 7杉 3红 、10杉纯林
高出 14.0%、34.2%, 7杉 3红较 10杉高出 17.8%,均达
到极显著水平;速效 K含量无显著差异。从以上分析可以
看出 ,红豆树 ×杉木混交林中 ,增加红红比例 ,可以显著提
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高土壤有机质 、全 N、速效 N、速效 P含量。全 P含量无显
著差异 ,速效 P含量差异极显著 ,说明增加红豆树比例 ,有
利于矿物 P降解释放。
表 2 不同处理林分土壤肥力指标
混交比例 有机质(%)
全 N
(g· kg-1)
全 p
(mg· kg-1)
全 K
(g· kg-1)
水解性 N
(mg· kg-1)
速效 P
(mg· kg-1)
速效 K
(mg· kg-1)
10红 3.67 a 2.75 a 428 a 11.20 a 227a 5.46a 114 a
5红 5杉 3.36 b 2.66 a 430 a 11.46 a 196b 5.12b 106 a
7杉 3红 3.08 c 2.16 b 432 a 11.24 a 172 c 4.75c 109 a
10杉 2.55 d 1.05 c 425 a 11.28 a 146 d 4.13d 113 a
3 结论与讨论
不同的混交比例 ,对红豆树 、杉木的胸径生长有极显
著影响 。 10红纯林 、5红 5杉 、7杉 3红等 3种红豆树造林
模式中 , 7杉 3红对红豆树 、杉木的胸径生长最为有利 ,增
加红豆树比例 ,两树种的胸径生长速度均减慢;不同混交
比例对红豆树树高生长无显著影响 ,但对红豆树的心材比
率和杉木树高生长有极显著影响 。根据胸径 、树高 、蓄积
量 、心材比率 、土壤肥力等 5个因子综合评价 ,在红豆树纯
林 、5红 5杉 、7杉 3红等 3种现有造林模式中 ,以 7杉 3红
最为适宜 。本文所研究的林分经过一次间伐作业 ,使混交
林中红豆树 、杉木之间的比例有所变化 ,可能对试验分析
结果产生一些影响 。
近年来 ,由于红木资源日渐匮乏 ,市场价格一路攀升 ,
林农营造珍贵用材林的热情高涨。红豆树属红木类珍贵
用材树种 ,具有广阔的发展空间 。红豆树是豆科树种 ,含
氮量高 ,其凋落物多 ,且易分解 ,归还土壤的 N、P元素较
多 ,能够较好地改善土壤肥力 。红豆树干形较差 ,分枝性
强 ,早期需适当密植 ,以促进干形生长。红豆树心材比率
较低 ,必须培育 40年以上才能较好利用 ,间伐材基本没有
价值 ,早期密植势必造成资源浪费。杉木的小径材具有一
定的市场价值 ,红豆树与杉木混交 ,在培育过程中逐步间
伐杉木 ,保留红豆树 ,以培养大径材 ,是红豆树切实可行的
栽培管理模式。本文根据调查数据 ,对 10红纯林 、5红 5
杉 、7杉 3红和 10杉等 4种红豆树 、杉木不同混交比例的
林分胸径 、树高 、蓄积生长量 、林地土壤肥力等进行统计分
析 、比较 ,研究红豆树 、杉木混交效果 ,并确定了最适宜的
混交比例 ,为红豆树造林模式的选择提供了科学依据。不
同混交比例林分的后期表现和后期的经营管理技术 ,有待
于进一步的研究 。
致谢:本研究土样分析由福建林业职业技术学院土壤
实验室协助完成 ,在此谨表感谢 。
参考文献
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(责编:张琪琪)
(上接 109页)(见表 6)。水浆管理表现为前期薄水有利
促进早期分蘖和抑制杂草 ,够穗数苗时多次轻搁 ,有利抑
制无效分蘖 ,促进早期分蘖成穗与大穗 ,后期干干湿湿 ,有
利养根保叶 ,提高结实 [ 4] 。
4 高产配套技术
4.1 早播稀播 ,培育壮苗 单晚育苗移栽 ,当地适宜播种
期 5月 10-15日 ,适宜大田用种量 15-18.8kg/hm2 ,秧田
播种量 187.5-225kg//hm2 ,秧大田比 1:10 -15;作直播
栽培 ,在 5月底至 6月初播种 ,播量 187.5kg/hm2 ,直播大
田应整理成畦式 ,田面精细平整。播前采用咪鲜胺浸种处
理 ,催芽播种。
4.2 早栽早管 ,促进早发 移栽稻秧龄 25d左右 ,一般行
株距宜采用 26.7cm13.3cm,每丛 l-2本 。根据秀优 5号
穗大粒多 、耐肥抗倒及分蘖中等偏弱的特点 ,通过科学肥
水管理争取有效穗不少于 210万 //hm2 ;直播稻早管 ,应用
较安全的除草剂除草 ,播后隔天用幼禾保除草 ,在 3-4叶
期再用田草灵除草 ,二叶期及时上水 ,建立薄水层以水抑
草 。
4.3 适氮增钾 ,配合施肥 氮肥一般掌握总纯氮 255 -
285kg/hm2。施肥采用 “一基三追 ”法 ,移栽稻基肥施有机
肥 9t/hm2 ,碳铵 175kg/hm2 ,氯化钾 112kg/hm2 ,栽后 4-5d
施尿素 225-270kg/hm2 (也可分 2次施),分孽末期施壮
秆肥氯化钾 112kg/hm2 , 8月上旬用穗肥进口复合肥 75-
112kg/hm2 ;直播栽培基肥 、壮秆肥与穗肥施用方法与移栽
的相同 ,苗肥分 2次施用 ,在 2叶期 、4-5叶期分别施尿素
105kg/hm2和 188kg/hm2。
4.4 浅露搁活 ,科学管水 移栽稻薄水浅插 ,满水护苗 ,
返青后及时露田促根 ,浅水促分蘖 ,直播田二叶期上水 ,上
水后薄水灌溉为主。当大田够苗时(移栽田 225万 /hm2 、
直播田 255万 /hm2)及时排水多次轻搁田控蘖 ,分蘖末期
再次搁田控高壮秆 ,抽穗灌浆期采用湿润灌溉 ,干湿交替 ,
活水到老 ,后期切忌断水过早。
4.5 病虫草综合防治 重点做好前期杂草的农业和化学
防除 ,在生长中后期还要做好螟虫 、稻虱 、稻纵卷叶螟 、稻
曲病等病虫害的防治。
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(责编:张琪琪)
159安徽农学通报 , AnhuiAgri.Sci.Bul.2008, 14(19)