全 文 :营造混交林是解决林业生产中存在的大面积栽植杉
木、马尾松等针叶树种,而导致林分结构简单、造林树种单
一、 地力衰退严重或森林病虫害大量发生和蔓延等现实问
题 [1-6]的切实有效的经营途径和方法。在三明地区已有杉木
与福建柏、楠木、檫树、乳源木莲、毛竹,马尾松与栲树、木
荷、枫香、樟树等混交组合,取得了很好的造林效果 [7]。为了
开拓混交组合,筛选适宜于不同条件、不同培育目的、不同
经营措施的造林树种,三明市梅列区陈大国有林场于 1993
年开展了杉木(Cunninghamia lanceolata)与壳菜果(Mytilaria
laosensis)混交造林试验。试验结果表明:杉木壳菜果混交林
在不同发育期种间协调和竞争存在着阶段性耦合性关联,
需要采取适当的人工干扰手段。不同的经营措施(间伐)对
林分生长产生不同的影响 [8]。试研究分析不同经营措施对林
分中壳菜果生长过程的影响,以揭示杉木壳菜果混交林群
体结构发生与发展全过程的积极或消极因素,为营造杉木
壳菜果混交林提供科学的理论依据和可借鉴的林业生产实
践经验。
壳菜果系金缕梅科壳菜果属树种,又名米老排 [9],原产
于南亚热带和北热带地区亚热带地区,是我国南方优良的
速生用材树种之一 [9]。20 世纪中后期在浙江、江西、福建、湖
南等地有人工引种栽培,引种北界已延伸至北纬 28°15′[10],
具有一定的抗寒性。壳菜果木材结构细,纹理直,色泽美观,
是家具和建筑良材,而且枝叶落叶量大,分解迅速,是培肥
改土的优良树种 [10],在三明地区林业可持续发展中有前景广
阔的发展空间。有关壳菜果引种、育苗、造林、经营密度、混
交方法、抚育间伐以及改良土壤肥力的能力、防火功能及木
材性质等均有报道 [8,11-16],但有关其人工林生长规律的报道
极少[17],尤其是对杉木壳菜果混交林中壳菜果生长规律的研
究尚未见过报道。
1 区域概况与研究方法
1.1 试验地概况
杉木壳菜果混交林中壳菜果生长规律研究试验林设在
福建省三明市梅列区陈大国有林场 30 林班 1 大班 9 小班。
地理坐标为东经 117°37′,北纬 26°29′,气候属于中亚热带
季风区气候,年平均温度 19.5℃,年平均降水量 1 726.3 mm,
平均空气相对湿度 79%,无霜期 304 d。林地土壤为红壤,土
层深厚,大于 100 cm,立地类型为较肥沃类型(Ⅱ级),平均
坡度约 23°。试验林是 1993 年营造的 3∶1(杉木∶壳菜果)行间
混交林分。2001 年进行杉木壳菜果混交林不同留养模式的
试验。
1.2 试验设计
在原有不同留养模式林分试验中,设 3 个处理:2001 年
间伐部分杉木、壳菜果,留养杉木 1 125 株/hm2、壳菜果 375
株/hm2(A);2001 年间伐杉木,留养壳菜果 900 株/hm2(B);
2001 年没有进行间伐,保留原有林分经营密度及混交比例
(C)。杉木壳菜果株行距 2 m×2 m,实际保存密度 2 190~2 235
株/hm2,共 3 个水平,选择随机区组试验设计,3 次重复。每
小区面积 20 m×20 m。
1.3 调查方法
2013 年对 3 个不同处理的标准地进行每木调查,分树
种测定胸径、树高等主要生长因子,根据壳菜果各标准地平
均胸径、平均树高(以不超过平均胸径、平均树高±5%,且相
邻的杉木也为该标准地平均胸径和平均树高±5%之内)选
择 1 株样木作为标准木。标准木采用 1 m 区分段,截取圆盘
供树干解析用,单株立木材积和林分蓄积量计算方法统一
为 0.000 052 76D1.882 161H1.009 317,分析胸径、树高、材积生长规律
和生长特点。
2 结果与分析
2.1 胸径生长进程
表 1 是 3 种不同处理林分中壳菜果胸径生长过程。可
以看出:3 种不同处理中壳菜果胸径生长过程 10 年之前基
本相似,胸径连年生长量最大值均出现在树龄 3~4年之间,连
年生长量最大值为 1.5~1.6 cm/年,平均生长量最大值也出
现在 3~4 年之间,平均生长量最大值为 1.43~1.48 cm/年,平
均生长量在树龄 10 年之前基本保持在 1.0 cm/年,表明壳菜
果是早期速生树种。壳菜果早期稍耐荫,在杉木侧方庇荫
下,有利于胸径生长,树龄 10 年后胸径生长量快速降低,这
与林分郁蔽及混交杉木的胁迫密切相关。从处理 A、B 与处
理 C 胸径生长进程中可以得到佐证。处理 A、B 树龄 10 年
时进行了不同方式的间伐,间伐后处理 A连年生长量从 0.30
cm/年回升至 0.85 cm/年,处理 B连年生长量从 0.25 cm/年回
升至 0.95 cm/年,而处理 C 连年生长量从 0.40 cm/年下降至
0.35 cm/年,处理 A、B比处理 C连年生长量分别提高了 142.9%
三明市梅列区杉木与壳菜果混交林中壳菜果生长规律研究
游桂接
(福建省三明市梅列区林业局,福建三明 365000)
摘要 对 22年的杉木壳菜果混交林中壳菜果生长规律进行研究。分别对处理 A(间伐,保持杉木壳菜果混交状态)、处理 B(间伐,仅保
留壳菜果)、处理 C(不间伐)3 种不同处理林分生长进程进行分析。研究结果表明:壳菜果生长规律总体表现为早期速生,受经营密度制约
明显。不同处理林分壳菜果的胸径、树高、材积生长量存在差异。处理 A 能够保持或延续连年生长量在较高水平,至树龄 22 年时单木材积
连年生长量与平均生长量还没有相交,尚未达到数量成熟,可以作为培育速生丰产林的经营模式。在引种过程中应该加强幼林抚育,控制
经营密度,保持混交状态。
关键词 杉木;壳菜果;混交林;生长规律;间伐;福建三明;梅列区
中图分类号 S791.27;S792.99 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)15-0173-03
作者简介 游桂接(1966-),男,福建屏南人,林业工程师,从事森林管
理与培育工作。
收稿日期 2015-06-11
林业科学现代农业科技 2015 年第 15 期
173
林业科学 现代农业科技 2015年第 15期
和 171.4%,显然,间伐促进了壳菜果胸径生长,说明在杉木
壳菜果混交林中,在林分郁蔽后应该及时进行间伐,以释放
生长空间,保证保留林木有适宜的生长空间。
处理 A 与处理 B 比较,胸径生长量间伐后稳步生长,至
树龄 22 年时,平均生长量仍然保持 0.94 cm/年,比处理 B
(0.89 cm/年)增加 5.6%,表明在合理的经营密度下,杉木壳
菜果混交,可以保持群体整个生长过程互相促进、共同生长
的经营效果。
处理 A 胸径连年生长量和平均生长量高峰均出现在第
3~4 年间,胸径连年生长量与平均生长量共出现 3 次相交。
第 1 个交点出现在树龄 6 年时;第 2 次交点出现在树龄 14
年时;第 3 次交点出现在树龄 20 年,表明杉木壳菜果混交
林采取合理适时间伐可以培育速生丰产林。
处理 B 胸径连年生长量和平均生长量高峰均出现在第
3~4 年间,胸径连年生长量与平均生长量共出现 3 次相交。
第 1 个交点出现在树龄 6 年时;第 2 次交点出现在树龄 12
年;第 3 次交点出现在树龄 16 年,每次相交时间比处理 A
缩短,第 1 次与第 2 次相交相隔时间缩短 2 年,第 2 次与第
3 次相隔时间缩短也是 2 年。这可能是壳菜果保存株数较多
的缘故,相同的生态位产生的种间竞争加剧或与其他因素
有关,但杉木壳菜果混交延续了间伐的生长效应,也说明在
三明地区引种壳菜果适宜营造混交林,尤其是在早期。
处理 C 胸径连年生长量和平均生长量高峰均出现在第
3~4 年间,从此以后胸径连年生长量一直低于平均生长量,
显然,这是由于造林密度较大且没有及时间伐的缘故。
从胸径生长进程分析,壳菜果早期生长快、树冠大,需
要一定的生长空间,应该加强幼林抚育及时间伐,在有条件
的地方可以适当增施肥料。
2.2 树高生长进程
表 2 是不同林分壳菜果树高生长进程,可以看出:3 种
不同林分树高总生长量存在差异,但总生长量差异与胸径
生长量差异较小。从表 1 中可知,处理 A、B 比处理 C 胸径
分别增加 36.2%和 28.9%,而处理 A、B 与处理 C 相比树高
分别增加 14.8%和 6.5%,表明不同处理对树高总生长量有
影响,但影响较小。
3 种不同处理树高生长量最大值均出现在树龄 3~4 年
之间,几乎与胸径速生期同步,树高连年生长量最大值达到
2.3~2.4 m/年,平均生长量最大值为 1.63~1.70 m/年,同样出
树龄
年
处理 A 处理 B 处理 C
总生长量 平均 连年 总生长量 平均 连年 总生长量 平均 连年
2 2.6 1.30 1.30 2.6 1.30 1.30 2.7 1.35 1.35
4 5.7 1.43 1.55 5.8 1.45 1.50 5.9 1.48 1.60
6 7.9 1.32 1.10 8.0 1.33 1.10 7.9 1.32 1.00
8 8.8 1.05 0.45 9.0 0.90 0.50 8.7 1.09 0.40
10 9.4 0.94 0.30 9.5 1.01 0.25 9.5 0.95 0.40
12 11.1 0.93 0.85 11.4 0.95 0.95 10.2 0.85 0.35
14 13.4 0.96 1.15 13.8 0.99 1.20 11.4 0.81 0.60
16 15.6 0.98 1.10 15.5 0.97 0.85 12.8 0.80 0.70
18 17.7 0.98 1.05 17.4 0.97 0.95 13.6 0.76 0.40
20 19.3 0.97 0.8 18.7 0.94 0.85 14.5 0.73 0.45
22 20.7 0.94 0.7 19.6 0.89 0.45 15.2 0.69 0.35
(cm)表 1 不同林分壳菜果胸径生长进程
树龄
年
处理 A 处理 B 处理 C
总生长量 平均 连年 总生长量 平均 连年 总生长量 平均 连年
2 2.0 1.00 1.00 2.0 1.00 1.00 1.9 0.95 0.95
4 6.8 1.70 2.40 6.6 1.65 2.30 6.5 1.63 2.30
6 8.6 1.43 0.90 8.4 1.40 0.90 8.3 1.38 0.90
8 10.8 1.35 1.10 10.7 1.34 1.15 10.6 1.33 1.15
10 12.1 1.21 0.65 12.0 1.20 0.65 11.9 1.19 1.3
12 13.7 1.14 0.80 13.5 1.13 0.75 12.8 1.07 0.45
14 14.9 1.06 0.60 14.7 1.05 0.60 13.6 0.97 0.40
16 15.8 0.99 0.45 15.5 0.97 0.40 14.2 0.89 0.30
18 16.5 0.92 0.35 15.9 0.88 0.15 14.8 0.82 0.30
20 17.3 0.87 0.40 16.2 0.81 0.20 15.1 0.76 0.15
22 17.8 0.81 0.25 16.5 0.75 0.15 15.5 0.70 0.20
(m)表 2 不同林分壳菜果树高生长进程
现在 3~4 年间,表明壳菜果树高速生期较早。幼林时应该加
强管理,采取混交、除草、培土、施肥等经营措施保证壳菜果
幼林时有舒适、宽松、有利的生长环境,壳菜果早期耐荫、速
生、萌芽力强,采取系列配套技术措施可以促进其树高生长,
在一定时期内与混交杉木保持相对高度差,呈层分布,不仅
对壳菜果生长有利,而且可以促进杉木生长,随着林龄增
长,无论是杉木还是壳菜果都需要较高的光照条件,应该及
时间伐,释放空间。
从表 2 中还可以看出,树高生长进程主要差别在树龄
10 年以后,处理 A、B 能够能够保持较高的生长量,平均生
长量至 15 年时,仍然保持在 1.0 m/年,处理 C 则在树龄 10
年后树高生长急速下降。
3 种不同处理林分树高连年生长量与平均生长量只有
1 次相交,相交于树龄 6 年左右,以后平均生长量均大于连
年生长量。不同处理对壳菜果树高生长进程有影响,但影响
较胸径小。为了保持壳菜果有足够的生长空间,关键是适时
间伐,使得壳菜果有足够的生长空间,保证树冠生长发育正
常,有足够进行光合作用的生产器官;从另一角度分析,采
用与杉木适当混交,通过杉木树高生长的追赶、胁迫,促进
壳菜果树高加速生长。
174
2.3 材积生长进程
林木单木材积是其胸径、树高和胸高形数的函数值 [18]。
本文统一采用经验公式计算。表 3 是根据经验公式计算出
的不同林分标准单木材积的生长进程。可以看出,3 种不同
处理林分相比较,处理 A、B 单木材积总生长量均大于处理
C,处理 A、B 树龄 22 年单木材积总生长量比处理 C 分别增
加 105.5%和 71.8%。但 3 种处理在树龄 10 年之前单木材积
差异不明显。处理 A 材积连年生长量最大值出现在 13~14
年,达 0.037 9 m3/年,平均生长量最大值出现在树龄 22 年;
处理 B 材积连年生长量最大值出现在树龄 13~14 年 ,达
0.020 0 m3/年,平均生长量最大值出现在树龄 22 年;处理 C
材积连年生长量最大值出现在树龄 5~6年,达 0.020 4 m3/年,
平均生长量最大值出现在树龄 22 年;处理 A、B 材积连年生
长量和平均生长量在树龄 22 年时尚未相交,两者都随着林
龄的增长而持续生长,表明壳菜果处理 A、B 林分树龄 22
年时尚未达到数量成熟 ,适宜培育中大径材,但处理 B 连
年生长量和平均生长量已经相近,单一树种壳菜果栽植,尤
其是经营密度仍然较大(900 株/hm3)时培育壳菜果大径材
有困难,而且单位面积蓄积量也比保持混交状态的处理 A
低。处理 C 材积生长量与平均生长量相交于树龄 12年,仅
适宜培育中小径材,或作为杉木伴生树种,其主要目的是发
挥培肥改土作用,维持林地可持续经营。
树龄
年
处理 A 处理 B 处理 C
总生长量 平均 连年 总生长量 平均 连年 总生长量 平均 连年
2 0.000 6 0.000 3 0.000 3 0.000 6 0.000 3 0.000 3 0.000 7 0.000 4 0.000 4
4 0.001 4 0.000 4 0.000 4 0.001 0 0.000 3 0.000 3 0.001 5 0.000 4 0.000 4
6 0.022 6 0.003 8 0.010 6 0.022 6 0.003 8 0.010 8 0.021 9 0.003 7 0.020 4
8 0.034 9 0.004 4 0.006 2 0.036 0 0.004 5 0.006 7 0.033 5 0.004 2 0.005 8
10 0.044 3 0.004 4 0.004 7 0.044 8 0.004 5 0.004 5 0.044 5 0.004 5 0.005 5
12 0.068 7 0.005 8 0.012 2 0.071 2 0.005 9 0.013 2 0.054 7 0.004 6 0.005 1
14 0.106 6 0.007 6 0.037 9 0.111 2 0.007 9 0.020 0 0.060 3 0.004 3 0.002 8
16 0.150 6 0.009 4 0.022 0 0.145 9 0.009 1 0.017 4 0.093 2 0.005 8 0.016 5
18 0.199 5 0.011 1 0.024 5 0.184 9 0.010 3 0.019 5 0.108 9 0.006 1 0.007 9
20 0.246 3 0.012 3 0.023 4 0.217 2 0.010 9 0.016 2 0.125 4 0.006 3 0.008 3
22 0.289 2 0.013 1 0.021 5 0.241 7 0.011 0 0.012 3 0.140 7 0.006 4 0.007 7
(m3)表 3 不同林分壳菜果单木材积生长进程
3 结论与讨论
杉木壳菜果混交林中壳菜果生长规律总体表现为早期
速生,受经营密度制约明显 [19]。研究结果表明:胸径、树高连
年生长量均出现在树龄 3~4 年之间,10 年左右随着林分充
分郁闭,生长量下降明显。在引种过程中应该加强幼林抚
育,及时间伐。
不同处理林分壳菜果的胸径、树高、材积生长量存在差
异。研究结果表明:间伐后处理 A(2001 年间伐部分杉木、壳
菜果,留养杉木 1 125 株/hm2、壳菜果 375 株/hm2)连年生长
量从 0.30 cm/年回升至 0.85 cm/年,处理 B(2001 年间伐杉
木,留养壳菜果 900 株/hm2)连年生长量从 0.25 cm/年回升
至 0.95 cm/年,而处理 C(2001 年没有进行间伐,保留原有林
分经营密度及混交比例)连年生长量从 0.40 cm/年下降至
0.35 cm/年 ,处理 A、B 比处理 C 连年生长量分别提高了
142.9%和 171.4%,处理 A、B 能够能够保持较高的生长量,
平均生长量至树龄 15年时,仍然保持在 1.0 m/年,处理 C 则
在 10 年树龄后,树高生长急速下降。3 种不同处理林分相
比较,处理 A、B 单木材积总生长量均大于处理 C,22 年单
木材积总生长量处理 A、B 比处理 C 分别增加 105.5%和
71.8%。处理 A 材积连年生长量最大值出现在树龄 13~14
年,达 0.037 9 m3/年,平均生长量最大值出现在树龄 22 年;
处理 B 材积连年生长量最大值出现在树龄 13~14 年 ,达
0.020 0 m3/年,平均生长量最大值出现在 22 年;处理 C 材积
连年生长量最大值出现在树龄 5~6 年,达 0.020 4 m3/年,平
均生长量最大值出现在树龄 22 年;处理 A、B 材积连年生长
量和平均生长量在树龄 22 年时尚未相交,两者都随着林龄
的增长而持续生长,适宜培育中大径材,处理 C 材积生长量
与平均生长量相交于树龄 12 年,仅适宜培育中小径材,或
作为杉木伴生树种,其主要目的是发挥培肥改土作用,维持
林地可持续经营。
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