全 文 :第 37卷 第 3期
2 0 1 0年 9月
福 建 林 业 科 技JourofFujianForestrySciand Tech
Vol.37 No.3
Sep., 2 0 1 0
doi:10.3969/j.issn.1002-7351.2010.03.004
马尾松人工林间伐套种凹叶厚朴生长分析
蔡庆焰
(福建省大田桃源国有林场 ,福建 大田 366000)
摘要:对福建省大田桃源国有林场 15年生和 20年生马尾松林进行不同强度间伐后套种凹叶厚朴试验。结果表明:间伐后
10 a保留的马尾松胸径 、树高和单株立木材积都有不同程度增加 , 林下的厚朴生长状况良好。 以马尾松保留 900、
1 200株· hm-2低密度处理较好。在培育马尾松大径材的同时可以兼营厚朴木本药用植物 , 而且可以改善林分生长环境 ,
有较好的综合经营效益。也是培育马尾松大径材同时兼营药用厚朴林的一种新途径。
关键词:马尾松;凹叶厚朴;间伐;套种;生长状况
中图分类号:S725.2 文献标识码:A 文章编号:1002-7351(2010)03-0016-05
AnalysisofInterplantingMagnoliabilobaafterIntermediateCuttingsofPinusmassoniana
CAIQing-yan
(FujianDatianTaoyuanState-OwnedFarm, Datian366000, Fujian, China)
Abstract:15-year-oldand20–year-oldPinusmassonianainDatianTaoyuanState-OwnedFarmweremadetheintermediatecutting
experimentforinterplantingMagnoliabiloba.Theresultindicated:aftertheintermediatecutingsfor10 a, dbh, Pinusmassoniana
treeheightandthestandingvolumehadthevaryingdegreetoincrease, Magnoliabilobaunderforestgrewwel.Retaininglowdensity
processingby900, 1 200/hm2 wasgood.DuringcultivationofPinusmassonianagreatdiametermaterials, peoplemightmanageMag-
noliabilobamedicinalplant, moreoveritmightimprovethewholewoodsgrowthenvironment, hadthegoodcomprehensivemanage-
mentbenefit.ItwasalsothenewwayforculturingPinusmassonianagreatdiametermaterialswithmanagingMagnoliabilobamedici-
nalplant.
Keywords:Pinusmassoniana;Magnoliabiloba;intermediatecutting;interplanting;growthcondition
马尾松(PinusmasonianaLamb.)是我国南方林区的主要造林树种 ,在南方各省的森林蓄积量中占半
数以上 。马尾松生长快 ,用途广 ,造林更新容易 ,成本低 [ 1] 。但其凋落物灰分含量低 、油脂多 、分解慢 、酸
性强 ,造成其纯林林地干燥 ,养分循环不良 [ 2] 。而且一段时间以来马尾松的人工林经营密度偏高 ,不宜培
育大径材[ 3] 。采取低密度调控在现有马尾松人工林分中进行间伐 ,是培育大径材 、改善土壤肥力的一种
途径[ 4] 。凹叶厚朴(Magnoliabiloba(RehdetWils)Cheng)为木兰科木兰属落叶乔木 ,系我国特有的经济
林和珍贵的用材林 [ 5] ,也是改善土壤肥力的优良树种 [ 6] ,国内外对厚朴的需求量较大 ,而野生的厚朴资源
已濒临枯竭 ,厚朴人工栽培已引起广泛的重视 。为了培育马尾松大径材 ,并合理利用林下环境资源 , 1998
年福建省大田桃源国有林场 ,在间伐后的马尾松林下进行了套种厚朴试验。目前混交林分生长状况良好 ,
已见成效 ,现将林分生长状况分析报道如下。
1 试验地概况
试验地点设在大田桃源国有林场分水格工区 14小班和岭头格工区 36小班 。位于戴云山脉西侧末
端 ,东经 117°37′、北纬 25°47′。属亚热带季风气候 ,年平均气温 18.8 ℃,最冷月平均气温 9.6 ℃,最热月
平均气温 22.5 ℃,年平均空气相对湿度 80%。试验地海拔 400 ~ 600m,坡度 20°~ 30°。土壤为片麻岩发
育的厚层红壤 ,质地中粘 ,土壤肥力较肥沃 ,为 Ⅱ级立地;主要植被以五节芒 、芒萁 、丝茅 、山苍子 、管茅为
主 。系残次阔叶林采伐迹地更新马尾松林 。其中 14小班为 1980年营造的马尾松纯林 ,造林株行距2 m×
2 m;36小班为 1985年营造的马尾松纯林 ,造林株行距 2m×1.8m。均为常规经营管理。
收稿日期:2010-01-20;修回日期:2010-04-08
作者简介:蔡庆焰(1968—), 男 ,福建仙游人 , 福建省大田桃源国有林场林业工程师 , 从事林业资源培育技术工作。
第 3期 蔡庆焰:马尾松人工林间伐套种凹叶厚朴生长分析
2 试验方法
1998年分别在分水格工区 14小班和岭头格工区 36小班 ,按照试验设计进行间伐 。分水格设 4种处
理:①A处理:上层马尾松保留 900株 ·hm-2 ,林下套种厚朴 2 000株 ·hm-2;②B处理:上层马尾松保留
1 200株· hm-2 ,林下套种厚朴 2 000株· hm-2;③D处理:上层马尾松保留 1 500株 ·hm-2 ,林下套种厚
朴 2 000株· hm-2;④CK1对照 ,不间伐 、不套种 。岭头格设 4种处理:①E处理:上层马尾松保留 900株
· hm-2 ,林下套种厚朴 2 000株 · hm-2;②F处理:上层马尾松保留 1 200株 · hm-2 ,林下套种厚朴
2 500株· hm-2;③G处理:上层马尾松保留 1 500株 ·hm-2 ,林下套种厚朴 2 500株 ·hm-2;④CK2对照 ,
不间伐 、不套种 。 2个试验点都采取随机区组试验设计 ,每小区面积 660m2 , 3次重复 ,共 24个小区。间伐
前后及试验后每年进行每木胸径调查 ,分别树种每 5株测树高 1株。分别计算马尾松 、厚朴的立木材积 ,
V松 =0.00006234D1.855150H0.956825 、V朴 =0.00005276D1.882161H1.009317 ,并进行统计分析 。
1998年间伐套种后全锄抚育 1次 , 2000年再全锄抚育 1次 ,结合全锄抚育施肥 1次 ,施用碳酸氢氨拌
过磷酸钙(3∶2)0.25kg·株 -1。
3 结果与分析
3.1 胸径生长差异
3.1.1 马尾松胸径生长分析 马尾松林间伐后套种厚朴 ,不同处理马尾松胸径生长存在差异(表 1)。从
表 1可以看出 ,分水格 30年生马尾松平均胸径 , CK1只有 18.4 cm,是 A、B、D处理的 75.1%、80.3%和
84.0%。保留密度最小的林分 ,胸径平均生长量最大 ,马尾松林平均胸径生长量的大小与保留密度大小成
反比。岭头格 25年生马尾松平均胸径 CK2只有 15.4 cm,是 E、F、G处理的 72.6%、78.6%和 82.4%。平
均胸径从大到小顺序与分水格相同 。对不同处理胸径生长量进行方差分析和多重比较(见表 2、表 3)得
知:分水格不同经营密度对胸径生长量影响达到极显著差异。 A处理与 CK1处理间差异达到极显著差
异 , B处理与 CK1处理间差异达到显著差异。岭头格不同经营密度对胸径生长量影响也达到极显著差异 ,
E处理与 CK2处理间差异达到极显著差异 , F处理与 CK2处理间差异达到显著差异;表明马尾松林胸径生
长量与经营密度密切相关 。胸径生长量是大径材培育的最重要评价指标 ,说明不同经营密度对大径材培
育有较大影响。马尾松经营密度较大的林分 ,种内竞争剧烈 。间伐后释放了空间 ,为保留的马尾松提供了
良好的营养空间;而套种厚朴填补了马尾松间伐后空闲的生态位 ,形成了异龄混交林 ,生长环境得到结构
优化和合理配置 ,共同促进了马尾松的生长。
表 1 不同处理林分生长状况比较
处理 树种
间伐前
密度 /
(株·hm-2)
胸径 /
cm
树高 /
m
立木材积 /
(m3·hm-2)
间伐后
密度 /
(株·hm-2)
胸径 /
cm
树高 /
m
单株材积 /
m3
立木材积 /
(m3·hm-2)
间伐后 10 a
密度 /
(株·hm-2)
胸径 /
cm
树高 /
m
单株材积 /
m3
立木材积 /
(m3·hm-2)
A处理 马尾松 2175 12.6 12.2 163.3182 900 15.3 14.1 0.1236 111.2733 900 24.5 22.3 0.4592 413.2497
厚朴 - 2500 2500 9.8 9.3 0.0367 87.3216
B处理 马尾松 2145 12.1 11.5 141.197 1200 14.1 13.3 0.1058 126.5958 1200 22.9 21.5 0.3912 469.4153
厚朴 - 2500 2500 9.6 10 0.0381 86.5756
D处理 马尾松 2115 12.3 11.8 147.1017 1500 13.2 13 0.087 130.4787 1500 21.9 21 0.3373 505.9501
厚朴 - 2500 2500 8.6 10.2 0.0316 69.4386
CK1 马尾松 2160 12.3 11.9 151.4496 2160 12.3 11.9 0.0701 151.4496 2160 18.4 18 0.2199 465.1361
E处理 马尾松 2220 9.8 9.2 79.8305 900 12.2 11 0.0641 57.6502 900 21.2 19 0.3012 271.0845
厚朴 - 2500 2500 9.4 9.6 0.0351 80.7307
F处理 马尾松 2205 9.6 9.3 77.1089 1200 11.4 10.8 0.0555 66.5995 1200 19.6 18.6 0.2552 306.1812
厚朴 - 2500 2500 9.1 10.3 0.0355 78.057
G处理 马尾松 2190 9.4 9 71.376 1500 10.4 10.1 0.0439 65.8518 1500 18.7 17.8 0.2242 336.3165
厚朴 - 2500 2500 8.2 10.1 0.0286 59.9995
CK2 马尾松 2205 9.7 9.2 77.7964 2205 9.7 9.2 0.0353 77.7964 2205 15.4 15.2 0.1345 292.4641
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3.1.2 厚朴胸径生长分析 马尾松不同经营密度
和不同林龄下套种厚朴胸径的生长情况(表 1)。
从表 1中可以看出 12年生厚朴胸径生长量从大到
小依次为:A处理 >B处理 >D处理 , E处理 >F处
理 >G处理 ,与上层马尾松林胸径生长量顺序基本
一致。同样经营密度 ,一般以上层马尾松林 20年
生比 15年生下生长的厚朴胸径生长较高 。但厚朴
胸径各处理间差异未达到显著性水平 。
3.2 树高生长分析
3.2.1 马尾松树高生长差异 从表 1中可以看
出 ,间伐后马尾松树高生长存在差异 ,随着密度增
大平均树高增长量差异越来越明显 ,密度大树高增
长量平均值相对较小 ,密度小则相对较大 ,这与幼
林时不同。杉木 、马尾松幼林树高生长量一般是随
着密度增大而增加 [ 7] 。这可能是由于密度较大的
条件下 ,林分竞争加剧 ,林木分化明显 ,生长势弱的
个体被压抑 ,沦为被压木 ,这些个体的生长将明显
减缓。但优势木高度差异却不显著 ,这表明优势木
高受林分密度影响不如平均高度的影响大 。说明
间伐套种对保留的目的林木而言 ,有利于树高生长。
表 2 不同处理主要生长因子方差分析
地点 树种 年龄 生长因子 自由度df1 df2 F值
分水格 马尾松 30 胸径 3 6 15.20**
树高 3 6 12.13**
单株材积 3 6 17.39**
单位材积 3 6 3.39
厚朴 12 胸径 2 4 6.85
树高 2 4 5.83
单株材积 2 4
单位材积 2 4 6.81
岭头格 马尾松 25 胸径 3 6 14.70**
树高 3 6 10.76**
单株材积 3 6 17.18**
单位材积 3 6 3.18
厚朴 12 胸径 2 4 6.82
树高 2 4 5.7
单株材积 2 4
单位材积 2 4 6.8
*:F0.05(3, 6)=4.76;F0.01 (3, 6)=9.78;F0.05 (2, 4)=
6.94;F
0.01(2, 4)=18.0。
低密度控制不仅没有影响树高生长 ,反而促进了树高生长 。对不同处理树高生长量进行方差分析和多重
比较得知(见表 2、表 4):A处理 、B处理与 CK1处理间 、E处理与 CK2处理间有显著差异 ,其余处理间无显
著差异 。树高生长量 E处理比 G处理提高 25%,比 D处理提高 8.5%。
表 3 不同处理马尾松胸径多重比较
分水格
Xi Xi-X1 Xi-X2 Xi-X3
岭头格
Xi Xi-X1 Xi-X2 Xi-X3
X4 =24.5 6.1** 2.6 1.6 X4 =21.2 5.8** 2.5 1.6
X3 =22.9 4.5* 1.0 X3 =19.6 4.2* 0.9
X
2
=21.9 3.5 X2 =18.7 3.3
X1 =18.4 X1 =15.4
*:分水格 D0.05 =3.715, D0.01 =5.418;岭头格 D0.05 =3.685, D0.01 =5.374。
表 4 不同处理马尾松树高多重比较表
分水格
Xi Xi-X1 Xi-X2 Xi-X3
岭头格
Xi Xi-X1 Xi-X2 Xi-X3
X4 =22.3 4.3* 1.1 0.8 X4 =19.0 4.8* 1.2 1.4
X3 =21.5 3.5* 0.3 X3 =18.6 3.4 0.8
X2 =21.2 3.2 X2 =17.8 2.6
X1 =18.0 X1 =15.2
*:分水格 D0.05 =4.119, D0.01 =6.007;岭头格 D0.05 =4.080, D0.01 =5.950。
3.2.2 厚朴树高生长分析 从表 1中可以看出 ,虽然厚朴造林密度相同 ,但受到上层马尾松的影响 ,其树
高生长量存在差异。厚朴树高生长量最大的为 F处理 ,平均值 10.3m;最小的为 A处理 ,平均值 9.3 m,前
者比后者提高了 14.0%。表明上层马尾松林密度对厚朴树高生长产生影响 ,但林分上层密度与树高生长
量不成比例关系 。通过方差分析 ,不同处理间对厚朴树高生长量影响差异不显著 。这可能是因为受到多
因素的综合影响 .厚朴较喜光 ,又喜凉爽 、潮湿的气候 ,在雾气重 、湿度大 ,而阳光充足的地方较适宜 。上
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第 3期 蔡庆焰:马尾松人工林间伐套种凹叶厚朴生长分析
层林木密度对林下光照 、湿度的影响不可能同步 ,而且是动态的。随着林龄的增大 ,光照应该是主要制约
因子 ,建议马尾松上层林以低密度为宜 ,控制在 900 ~ 1 200株 ·hm-2或 900株 ·hm-2以下 。
3.3 立木材积生长分析
3.3.1 马尾松立木材积生长分析 从表 1中可以看出 ,间伐后马尾松单株立木材积都比相应对照高 。分
水格试验点 10年间单株立木材积比 CK1增加 67.1% ~ 124.0%,岭头格试验点单株立木材积比 CK2增加
81.8% ~ 139.0%,对不同处理单株立木材积生长量进行方差分析和多重比较得知(表 2、表 5):A处理与
CK1间有极显著差异 , B处理与 CK1间有显著差异;E处理与 CK2间有极显著差异 , F处理与 CK2间有显
著差异 ,其余处理间无显著差异 。无疑对培育马尾松大径材有积极作用 。但从单位面积立木材积分析 ,则
是对照较高 。显然 ,这是由于株数增加的缘故 。这种增加量是牺牲单株立木材积和环境资源为代价的 ,对
培育大径材为目的的丰产林是不可取的。对不同处理单位面积立木材积生长量进行方差分析得知:各处
理间无显著差异 。调控马尾松低密度经营并套种厚朴 ,不仅早期可以获得间伐材 ,又可以改善林分结构 ,
为厚朴套种提供时间和空间。
表 5 不同处理马尾松单株材积多重比较表
分水格
Xi Xi-X1 Xi-X2 Xi-X3
岭头格
Xi Xi-X1 Xi-X2 Xi-X3
X4 =0.4592 0.2393** 0.1219 0.0680 X4 =0.3012 0.1667** 0.0770 0.046
X3 =0.3912 0.1713* 0.0539 X3 =0.2552 0.1207* 0.0310
X2 =0.3373 0.1174 X2 =0.2242 0.0897
X
1
=0.2199 X
1
=0.1345
*:分水格 D0.05 =0.157, D0.01 =0.228;岭头格 D0.05 =0.106, D0.01 =0.155。
3.3.2 厚朴立木材积生长分析 虽然厚朴经营密度相同 ,但立木材积受到胸径 、树高生长的同时影响 ,所
以从表 2中可以看出厚朴立木材积各处理间还是存在差异。立木材积最大的处理为 E处理和 A处理 ,基
本上与厚朴胸径生长大小的排列顺序一致 。不同处理间厚朴立木材积无显著差异。鉴于厚朴培育以皮类
入药为主要目的 ,而厚朴树龄在 15 ~ 30 a采收较适宜[ 8] 。所以我们认为在马尾松林下套种厚朴 ,上层马
尾松林密度以 900 ~ 1 200株 ·hm-2为宜。
4 小结与讨论
马尾松林间伐后套种厚朴是培育马尾松大径材同时兼营药用厚朴林的一种新途径 。试验结果表明:
在马尾松 15年生和 20年生时 ,通过间伐套种厚朴 10 a后 ,保留的马尾松胸径 、树高和单株立木材积都有
不同程度增加 ,马尾松林平均胸径生长量的大小与保留密度大小成反比 。A处理与 CK1处理间 、E处理与
CK2处理间差异达到极显著差异 , B处理与 CK1处理间 、F处理与 CK2处理间差异达到显著差异。间伐后
马尾松树高生长存在差异 ,树高生长量 A处理 、B处理与 CK1处理间 、E处理与 CK2处理间有显著差异 ,
其余处理间无显著差异。单株立木材积生长量 A处理与 CK1处理间 、E处理与 CK2处理间有极显著差
异 , B处理与 CK1处理间 、F处理与 CK2处理间有显著差异 ,其余处理间无显著差异。无疑对培育马尾松
大径材有积极作用。林下厚朴生长状况良好 , 12年生平均胸径 、树高 、立木材积分别为 8.27 ~ 9.8 cm、
9.37 ~ 10.3m、59.9995 ~ 87.3216m3·hm-2。厚朴的生长状况与上层马尾松林经营密度相关 ,以低密度
较为适宜。在马尾松林下套种厚朴受到马尾松上层林密度 、间伐时间 、混交时间和厚朴生物学特性等诸多
因素的综合影响 。混交后林分结构 、土壤肥力和营养物质循环等变化对马尾松 、厚朴生长发育都会有影
响 。套种的起始时间 、经营密度要考虑到林下的光照状况 、地上地下空间分布的合理性 ,避免 2树种间对
光 、水 、肥的争夺 ,还要考虑到经济价值同步有效利用。本研究仅局限在马尾松 15年生和 20年生经营密
度在 900 ~ 1 500株 ·hm-2的范围内 ,对林分结构 、土壤肥力和营养物质循环等变化尚未涉及 ,有待于进一
步试验研究 。
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福 建 林 业 科 技 第 37卷
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(上接第 3页)Cassie, R.M指标 CA值分别为 2.4085、0.8133,均大于 0;平均拥挤度指标 M*与 x的比值分别
为 3.6923、2.2667均大于 1,以上几种指标综合分析 ,表明华南吴茱萸与梨茶种群均呈聚集分布。
4 小结
采用物种丰富度 、物种多样性指数 、生态优势度和群落均匀度等指标来对青钱柳群落中乔木层 、灌木
层 、和草本层的物种多样性数量特征进行测定 ,可以说明该群落的结构 、组织水平 、特征和生境差异等方面
的生态学特征 ,对于保护青钱柳天然林生物多样性和生态环境具有重要的生态学意义 ,同时在遗传 、社会 、
经济 、科学等方面也具有广泛的参考价值 。同时 ,采用多种聚集度指标对 4种乔木层优势种进行空间分布
格局进行测定 ,结果表明华南吴茱萸与梨茶种群聚集程度较高 ,为聚集分布;青钱柳与狗牙锥种群呈随机
分布。本研究采用多种聚集度指标研究其空间分布格局 ,结果一致 ,结论可靠。
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