閩楠與麝香混交造林試驗(yàn)初報(bào)

閩楠與麝香混交造林試驗(yàn)初報(bào)

高40米，胸前直徑可達(dá)250厘米，樹(shù)干筆直，樹(shù)冠致密，樹(shù)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(wàn)米，生長(zhǎng)良好的陰性樹(shù)種，根系深，在天然林早期生長(zhǎng)緩慢，逐漸成為一種危險(xiǎn)的物種。二級(jí)保護(hù)植物和珍貴材料的樹(shù)種；木材香氣持久，質(zhì)地優(yōu)美。這是建筑、高級(jí)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(dá)50m,葉薄革質(zhì),卵形或橢圓狀卵形,長(zhǎng)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(duì)或第二對(duì)側(cè)脈長(zhǎng)而顯著,背面微被白粉,脈腋有腺點(diǎn);深根性,主根發(fā)達(dá);性喜光,稍耐蔭,喜溫暖濕潤(rùn)氣候,對(duì)土壤要求不嚴(yán),木材質(zhì)優(yōu),抗蟲害,耐水濕,是家俱、雕刻良材。通過(guò)閩楠與香樟不同混交比例的造林對(duì)比試驗(yàn),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(yàn)地的立地條件試驗(yàn)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(jí)Ⅰ,土壤大部分為黃紅壤,較肥沃。試驗(yàn)地前身為杉馬混交林,18地位指數(shù)級(jí),東南坡向,坡位為中、下坡。試驗(yàn)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(wú)霜期310d。1.3閩楠、香樟林不同混交比例密度統(tǒng)計(jì)分析2013年6月調(diào)查參試植株的生長(zhǎng)狀況。試驗(yàn)地內(nèi)每木檢尺,分樹(shù)種測(cè)定地徑、樹(shù)高,選定各試驗(yàn)小區(qū)平均木,伐倒平均木,進(jìn)行樹(shù)干解析,求算單株材積。每個(gè)小區(qū)在上、中、下位置挖3個(gè)土壤剖面,采集0~40cm深度土壤,作為土壤肥力分析樣本。對(duì)不同混交比例下的閩楠、香樟的徑、高總生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用方差分析和多重比較。閩楠純林每hm2的材積生長(zhǎng)量計(jì)算公式為:V=Vi×n×10000/400,其中,Vi為平均木材積生長(zhǎng)量,n為標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林木株數(shù);混交林每hm2材積生長(zhǎng)量計(jì)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(shù)干解析結(jié)果計(jì)算。不同混交比例林分各樹(shù)種胸徑、樹(shù)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(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。不同林分土壤養(yǎng)分分析結(jié)果見(jiàn)表2。對(duì)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(yíng)養(yǎng)元素含量,分別進(jìn)行方差分析和多重比較。多重比較采用Duncan法,結(jié)果見(jiàn)表1、表2。2結(jié)果與分析2.1林分生長(zhǎng)發(fā)育比較2.1.1種林分類型對(duì)現(xiàn)有胸徑生長(zhǎng)的影響從表1可以看出,不同混交比例下閩楠的胸徑生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)差異均達(dá)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(dá)到統(tǒng)計(jì)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(dá)到極顯著水平。香樟在不同混交比例下胸徑生長(zhǎng)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(zhǎng)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(wú)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(wú)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(zhǎng)速度。5楠5樟混交比例有利于閩楠的徑生長(zhǎng),隨著閩楠所占比重的增加或減少,其徑生長(zhǎng)均呈下降趨勢(shì);在5種混交比例中,隨著香樟所占比重的增加,其徑生長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。2.1.2不同混交比例對(duì)閩楠、香樟高生長(zhǎng)的影響表1統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,閩楠高生長(zhǎng)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(shù)高生長(zhǎng)最快,分別是總體平均水平、高生長(zhǎng)最慢的8楠2樟、8樟2楠林分高生長(zhǎng)量的110.4%、119.4%、119.4%。5種林分閩楠樹(shù)高方差分析為F=51.322>F0.01(4,20)=4.94,5種林分間閩楠樹(shù)高生長(zhǎng)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(shù)高生長(zhǎng)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)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(wú)顯著差異。香樟高生長(zhǎng)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(zhǎng)最小。5楠5樟混交林香樟高生長(zhǎng)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(shù)高生長(zhǎng)存在極顯著差異。多重比較結(jié)果表明,在香樟樹(shù)高生長(zhǎng)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(wú)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(duì)兩混交樹(shù)種的樹(shù)高生長(zhǎng)最為有利。在香樟比例低于50%時(shí),增加香樟比例對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用;在香樟比例高于50%時(shí),增加香樟比例,反而對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)有負(fù)面影響。2.1.3閩楠、香2楠單株材積生長(zhǎng)比較表1統(tǒng)計(jì)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(zhǎng)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(wú)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(zhǎng)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(zhǎng)。增加或降低其中任一樹(shù)種的比例,對(duì)兩樹(shù)種單株材積生長(zhǎng)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(dá)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(dá)到統(tǒng)計(jì)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(shù)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(shù)種,且混交比例以5楠5樟為最佳。閩楠屬中性偏陰樹(shù)種,早期生長(zhǎng)較慢;香樟喜光,且早期生長(zhǎng)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(shù)冠,高閩楠比例與高香樟比例的林分,優(yōu)勢(shì)樹(shù)種種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)均較為激烈,表現(xiàn)出胸徑生長(zhǎng)降低,樹(shù)高生長(zhǎng)有所促進(jìn),但分化嚴(yán)重。2.2混交比例林分全p、全k含量對(duì)各小區(qū)土樣進(jìn)行土壤主要營(yíng)養(yǎng)元素的測(cè)定,測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。不同混交比例各項(xiàng)土壤肥力方差分析結(jié)果表明,有機(jī)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(dá)到統(tǒng)計(jì)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(wú)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(jī)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(jī)質(zhì)、全N、水解性N、速效P、速效K等營(yíng)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(dá)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(shù)種,木材價(jià)格近年來(lái)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(shù)種的大面積發(fā)展。香樟屬陽(yáng)性樹(shù)種,生長(zhǎng)快,但成片造林由于種間競(jìng)爭(zhēng)激烈,也影響了木材的生長(zhǎng)。閩楠、香樟兩樹(shù)種的不同混交比例造林對(duì)比試驗(yàn)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(yíng)養(yǎng)元素有機(jī)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(shù)高生長(zhǎng)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(bǔ)性。由于香樟明顯的樹(shù)高生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),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(shù)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(shí),上林層茂密,郁閉度太大,則會(huì)導(dǎo)致閩楠生長(zhǎng)需要的光照量不足,影響了閩楠的正常生長(zhǎng)。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(guò)多的強(qiáng)光直射。香樟與閩楠混交,由于香樟的樹(shù)高生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),取得符合其生活習(xí)性的光照條件和生長(zhǎng)空間,形成寬大樹(shù)冠,積累更多的碳水化合物從而促進(jìn)了樹(shù)體生長(zhǎng)。當(dāng)香樟所占比例小時(shí),香樟同種之間后期高生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)缺乏,所以香樟胸徑生長(zhǎng)快,但樹(shù)高生長(zhǎng)緩慢下來(lái)。香樟比例太大時(shí),同種間競(jìng)爭(zhēng)隨著樹(shù)冠的擴(kuò)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(shù)種各自的需要,是最適宜的混交比例。(2)香樟生長(zhǎng)較閩楠快,但在單位面積上,如果香樟比例太大,則同種間競(jìng)爭(zhēng)激烈導(dǎo)致個(gè)體分化,平均生長(zhǎng)量反而下降,同時(shí),經(jīng)間伐后保留的單位面積株數(shù)也會(huì)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(yíng)養(yǎng)元素返還少,香樟落葉量大,土壤營(yíng)養(yǎng)元素返還量大。閩楠樹(shù)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(jìn)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(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)的分解,加快營(yíng)養(yǎng)元素的釋放,這可以從不同混交比例的土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量分析結(jié)果看出。通過(guò)閩楠、香樟兩樹(shù)種的不同混交比例造林對(duì)比試驗(yàn),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(duì)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(duì)混交比例的要求,有待于進(jìn)一步的研究。1.2苗木整地、間伐采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),包括5個(gè)水平,5次重復(fù)。小區(qū)面積400m2(20m×20m),株行距2m×2.5m。試驗(yàn)區(qū)周圍種植2行香樟作為保護(hù)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(shí)心土與表