閩楠與麝香混交造林試驗初報

閩楠與麝香混交造林試驗初報

高40米，胸前直徑可達250厘米，樹干筆直，樹冠致密，樹皮淡黃色，出現(xiàn)葉面剝落。分布在浙江省、福建省、江西省、廣東省和貴州省等地。海拔200.1萬米，生長良好的陰性樹種，根系深，在天然林早期生長緩慢，逐漸成為一種危險的物種。二級保護植物和珍貴材料的樹種；木材香氣持久，質(zhì)地優(yōu)美。這是建筑、高級家具、雕塑、造船等優(yōu)良材料。香樟(Cinnamomumcamphora(L.)Presl.)別名芳樟、木樟等,屬樟科樟屬常綠喬木,高可達50m,葉薄革質(zhì),卵形或橢圓狀卵形,長5~10cm,寬3.5~5.5cm,頂端短尖或近尾尖,基部圓形,離基3出脈,近葉基的第一對或第二對側(cè)脈長而顯著,背面微被白粉,脈腋有腺點;深根性,主根發(fā)達;性喜光,稍耐蔭,喜溫暖濕潤氣候,對土壤要求不嚴,木材質(zhì)優(yōu),抗蟲害,耐水濕,是家俱、雕刻良材。通過閩楠與香樟不同混交比例的造林對比試驗,探討閩楠、香樟的種間關(guān)系,并選擇適宜的混交比例。1材料和方法1.1試驗地的立地條件試驗地設(shè)置在福建省大田縣湖美工區(qū)12大班,海拔250~350m,土層厚度≥1.0m,坡度15°~25°,立地質(zhì)量等級Ⅰ,土壤大部分為黃紅壤,較肥沃。試驗地前身為杉馬混交林,18地位指數(shù)級,東南坡向,坡位為中、下坡。試驗區(qū)年平均降雨量1600~1800mm,年均溫19.5~20.7℃,極端最高溫度為41.2℃,極端最低溫度-1.5℃,無霜期310d。1.3閩楠、香樟林不同混交比例密度統(tǒng)計分析2013年6月調(diào)查參試植株的生長狀況。試驗地內(nèi)每木檢尺,分樹種測定地徑、樹高,選定各試驗小區(qū)平均木,伐倒平均木,進行樹干解析,求算單株材積。每個小區(qū)在上、中、下位置挖3個土壤剖面,采集0~40cm深度土壤,作為土壤肥力分析樣本。對不同混交比例下的閩楠、香樟的徑、高總生長量和連年生長量進行統(tǒng)計分析,采用方差分析和多重比較。閩楠純林每hm2的材積生長量計算公式為:V=Vi×n×10000/400,其中,Vi為平均木材積生長量,n為標準地內(nèi)林木株數(shù);混交林每hm2材積生長量計算公式為:V=10000(aV1+bV2)/400,其中,a、b分別為閩楠和香樟在小區(qū)內(nèi)的平均株數(shù),V1和V2分別為閩楠、香樟平均木單株材積。單株材積均根據(jù)樹干解析結(jié)果計算。不同混交比例林分各樹種胸徑、樹高、單株材積,以及林分單位面積株數(shù)及單位面積蓄積量統(tǒng)計結(jié)果見表1。不同林分土壤養(yǎng)分分析結(jié)果見表2。對不同混交比例林分的閩楠、香樟的胸徑、單株材積、林分單位面積蓄積量以及土壤主要營養(yǎng)元素含量,分別進行方差分析和多重比較。多重比較采用Duncan法,結(jié)果見表1、表2。2結(jié)果與分析2.1林分生長發(fā)育比較2.1.1種林分類型對現(xiàn)有胸徑生長的影響從表1可以看出,不同混交比例下閩楠的胸徑生長存在一定的差異。閩楠總體平均胸徑為7.3cm,變化幅度為6.1~8.3cm,其中5楠5樟混交林中閩楠平均胸徑最大,是總體平均水平的113.7%。不同混交比例的平均胸徑方差分析結(jié)果為F=11.52>F0.01(4,20)=4.94,4種林分在胸徑生長上存在極顯著的差異。多重比較結(jié)果表明,5楠5樟與其他4種林分之間,閩楠胸徑生長差異均達到極顯著水平;7楠3樟與其他林分之間均存在極顯著差異;8楠2樟、7樟3楠之間差異未達到統(tǒng)計學(xué)上的顯著水平。8樟2楠表現(xiàn)最差,與其他4種林分間差異均達到極顯著水平。香樟在不同混交比例下胸徑生長也存在差異,總體平均胸徑為10.3cm,變化范圍為8.6~11.4cm。其中,8樟2楠混交比例下香樟平均胸徑最小;8楠2樟混交林中香樟平均胸徑最大,是總體平均水平110.7%。不同混交比例下香樟平均胸徑方差分析結(jié)果為F=72.85>F0.01(4,20)=4.94,5種林分在香樟的胸徑生長上存在極顯著差異。多重比較結(jié)果表明,8楠2樟與7楠3樟間無顯著差異,與其他3種林分間均存在極顯著差異;7楠3樟與5楠5樟間無顯著差異,與7樟3楠、8樟2楠之間均存在極顯著差異;7樟3楠與8樟2楠之間也存在極顯著差異。從以上分析可以看出,不同混交比例影響閩楠、香樟的徑生長速度。5楠5樟混交比例有利于閩楠的徑生長,隨著閩楠所占比重的增加或減少,其徑生長均呈下降趨勢;在5種混交比例中,隨著香樟所占比重的增加,其徑生長呈下降趨勢。2.1.2不同混交比例對閩楠、香樟高生長的影響表1統(tǒng)計結(jié)果表明,閩楠高生長總體平均水平為6.7m,變化范圍為6.2~7.4m,其中,5楠5樟林分中閩楠樹高生長最快,分別是總體平均水平、高生長最慢的8楠2樟、8樟2楠林分高生長量的110.4%、119.4%、119.4%。5種林分閩楠樹高方差分析為F=51.322>F0.01(4,20)=4.94,5種林分間閩楠樹高生長差異極顯著。多重比較結(jié)果表明,5楠5樟、7楠3樟混交比例下,閩楠的樹高生長差異無統(tǒng)計學(xué)上的意義,但兩者均與其他混交比例林分之間存在極顯著差異;8楠2樟、7樟3楠、8樟2楠等3種混交比例之間無顯著差異。香樟高生長總體平均水平為8.5m,變化范圍為7.4~9.2m。8楠2樟混交林分香樟高生長最小。5楠5樟混交林香樟高生長最大,分別是總體平均水平、8楠2樟混交林的108.2%和124.3%,方差分析結(jié)果為F=10.316>F0.01(4,20)=4.94,不同閩楠、香樟混交比例下,香樟的樹高生長存在極顯著差異。多重比較結(jié)果表明,在香樟樹高生長上,5楠5樟與其它4種混交比例間均存在極顯著差異;7楠3樟、8樟2楠間無顯著差異,但與7樟3楠間存在顯著差異,與8楠2樟間均存在極顯著差異;8楠2樟與其它混交比例間均存在極顯著差異。由以上分析可知,5楠5樟混交比例對兩混交樹種的樹高生長最為有利。在香樟比例低于50%時,增加香樟比例對樹高生長有明顯的促進作用;在香樟比例高于50%時,增加香樟比例,反而對樹高生長有負面影響。2.1.3閩楠、香2楠單株材積生長比較表1統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,5種不同混交比例林分的閩楠平均單株材積變化范圍為0.0151~0.0246m3,其中,5楠5樟表現(xiàn)最佳,是總體平均水平的125.8%,是表現(xiàn)最差的8樟2楠林分的162.4%。方差分析結(jié)果為F=96.526>F0.01(4,20)=4.94,不同混交比例下的閩楠單株材積生長存在極顯著差異。多重比較結(jié)果表明,閩楠單株材積表現(xiàn)上,除8楠2樟、7樟3楠之間無顯著差異外,不同混交比例林分彼此之間均存在極顯著差異。5種林分的香樟平均單株材積變化范圍為0.0282~0.0411m3,其中,5楠5樟表現(xiàn)最佳,是總體平均水平的118.0%,是表現(xiàn)最差的8樟2楠林分的145.8%。方差分析結(jié)果為F=116.715>F0.01(4,20)=4.94,不同混交比例下的香樟單株材積生長存在極顯著差異。多重比較結(jié)果表明,香樟單株材積表現(xiàn)上,5楠5樟與7楠3樟之間有顯著差異,與其他林分間均存在極顯著差異;8楠2樟與7樟3楠間存在顯著差異,與8樟2楠間存在極顯著差異;7樟3楠與8樟2楠之間存在極顯著差異。由以上分析可知,5楠5樟混交比例有利于閩楠、香樟單株材積的生長。增加或降低其中任一樹種的比例,對兩樹種單株材積生長均有不良影響。2.1.4單位面積蓄積量方差分析由表1可知,林分蓄積最大的為5楠5樟混交林,達48.8038m3/hm2,7楠3樟次之,為44.1528m3/hm2,5種林分中蓄積最少的是8楠2樟,僅為35.8952m3/hm2;參試群體平均水平為41.3427m3/hm2。方差分析結(jié)果為F=199.78>F0.01(4,20)=4.94,不同楠樟混交比例林分的單位面積蓄積量之間的差異達到統(tǒng)計學(xué)上的極顯著水平。多重比較結(jié)果表明,各種混交比例林分的蓄積量之間均存在極顯著差異。以上的胸徑、樹高、單株材積、單位面積蓄積量分析結(jié)果表明,閩楠與香樟具有良好的種間關(guān)系,是適宜的混交樹種,且混交比例以5楠5樟為最佳。閩楠屬中性偏陰樹種,早期生長較慢;香樟喜光,且早期生長快,香樟與閩楠混交,香樟可以為閩楠提供一定的蔭蔽。閩楠與香樟均具有較為寬大的樹冠,高閩楠比例與高香樟比例的林分,優(yōu)勢樹種種內(nèi)競爭均較為激烈,表現(xiàn)出胸徑生長降低,樹高生長有所促進,但分化嚴重。2.2混交比例林分全p、全k含量對各小區(qū)土樣進行土壤主要營養(yǎng)元素的測定,測定結(jié)果統(tǒng)計見表2。不同混交比例各項土壤肥力方差分析結(jié)果表明,有機質(zhì)含量、全N含量、水解性N含量、速效P含量、速效K含量的方差比值(F值)分別為11.436、9.520、18.597、8.668、48.393,均大于F0.01(4,10)=5.99,差異達到統(tǒng)計學(xué)上的極顯著水平;全P含量、全K含量在不同混交比例林分之間無顯著差異。多重比較結(jié)果表明,5楠5樟林分的土壤中有機質(zhì)含量、全N含量、水解性N含量、速效P含量與其它混交比例林分之間均存在極顯著差異;速效K含量方面,與7楠3樟間有顯著差異,與其它林分間均存在極顯著差異。7樟3楠林分在有機質(zhì)、全N、水解性N、速效P、速效K等營養(yǎng)成分含量方面與5楠5樟間有顯著差距,但均多于其它混交比例林分,且差異達到顯著或極顯著水平。3閩楠、香主林的種間關(guān)系閩楠是福建省珍貴鄉(xiāng)土用材樹種,木材價格近年來不斷攀升,林農(nóng)種植積極性高,但閩楠生性喜中性或半陰環(huán)境,適宜的造林地不多,影響了該樹種的大面積發(fā)展。香樟屬陽性樹種,生長快,但成片造林由于種間競爭激烈,也影響了木材的生長。閩楠、香樟兩樹種的不同混交比例造林對比試驗結(jié)果表明,不同混交比例間閩楠和香樟的徑高、單株材積以及林分單位面積蓄積量均存在極顯著差異;不同混交比例間的土壤主要營養(yǎng)元素有機質(zhì)、全N、水解性N、速效P、速效K含量也均存在極顯著差異。在5種混交比例中,5楠5樟的混交效果最好。不同的混交比例影響了閩楠、香樟的種間關(guān)系:(1)香樟早期樹高生長較閩楠快,可以為閩楠提供必要的遮陰,具有生活習(xí)性上的互補性。由于香樟明顯的樹高生長優(yōu)勢,導(dǎo)致林分形成復(fù)層林,香樟居于上層,閩楠在下層,上層香樟的樹冠為閩楠提供了適宜的生活環(huán)境。但當(dāng)香樟比重太大時,上林層茂密,郁閉度太大,則會導(dǎo)致閩楠生長需要的光照量不足,影響了閩楠的正常生長。5楠5樟混交比例下,閩楠既能獲取足夠的光照,又不至于受到過多的強光直射。香樟與閩楠混交,由于香樟的樹高生長優(yōu)勢,取得符合其生活習(xí)性的光照條件和生長空間,形成寬大樹冠,積累更多的碳水化合物從而促進了樹體生長。當(dāng)香樟所占比例小時,香樟同種之間后期高生長競爭缺乏,所以香樟胸徑生長快,但樹高生長緩慢下來。香樟比例太大時,同種間競爭隨著樹冠的擴大漸趨劇烈,出現(xiàn)較大分化。因此,5楠5樟混交比例滿足了兩樹種各自的需要,是最適宜的混交比例。(2)香樟生長較閩楠快,但在單位面積上,如果香樟比例太大,則同種間競爭激烈導(dǎo)致個體分化,平均生長量反而下降,同時,經(jīng)間伐后保留的單位面積株數(shù)也會減少,導(dǎo)致單位面積蓄積量的減少。(3)閩楠落葉量少,土壤營養(yǎng)元素返還少,香樟落葉量大,土壤營養(yǎng)元素返還量大。閩楠樹冠濃密,與香樟構(gòu)成復(fù)層林分,有利于土壤水分蓄存和促進枯枝落葉的分解。5楠5樟混交比例下所形成的林分內(nèi)小環(huán)境最有利于土壤有機質(zhì)和礦物質(zhì)的分解,加快營養(yǎng)元素的釋放,這可以從不同混交比例的土壤營養(yǎng)元素含量分析結(jié)果看出。通過閩楠、香樟兩樹種的不同混交比例造林對比試驗,探討了閩楠、香樟的種間關(guān)系,為閩楠、香樟適宜的混交比例的選擇提供了科學(xué)依據(jù),對拓展閩楠的種植范圍具有重要意義。不同混交比例林分的后期表現(xiàn)以及不同立地條件對混交比例的要求,有待于進一步的研究。1.2苗木整地、間伐采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計,包括5個水平,5次重復(fù)。小區(qū)面積400m2(20m×20m),株行距2m×2.5m。試驗區(qū)周圍種植2行香樟作為保護行。2002年11月,煉山后帶狀整地,挖明穴回表土,穴規(guī)格為60cm×50cm×40cm,挖穴時心土與表