闽楠与麝香混交造林试验初报

闽楠与麝香混交造林试验初报

高40米，胸前直径可达250厘米，树干笔直，树冠致密，树皮淡黄色，出现叶面剥落。分布在浙江省、福建省、江西省、广东省和贵州省等地。海拔200.1万米，生长良好的阴性树种，根系深，在天然林早期生长缓慢，逐渐成为一种危险的物种。二级保护植物和珍贵材料的树种；木材香气持久，质地优美。这是建筑、高级家具、雕塑、造船等优良材料。香樟(Cinnamomumcamphora(L.)Presl.)别名芳樟、木樟等,属樟科樟属常绿乔木,高可达50m,叶薄革质,卵形或椭圆状卵形,长5~10cm,宽3.5~5.5cm,顶端短尖或近尾尖,基部圆形,离基3出脉,近叶基的第一对或第二对侧脉长而显著,背面微被白粉,脉腋有腺点;深根性,主根发达;性喜光,稍耐荫,喜温暖湿润气候,对土壤要求不严,木材质优,抗虫害,耐水湿,是家俱、雕刻良材。通过闽楠与香樟不同混交比例的造林对比试验,探讨闽楠、香樟的种间关系,并选择适宜的混交比例。1材料和方法1.1试验地的立地条件试验地设置在福建省大田县湖美工区12大班,海拔250~350m,土层厚度≥1.0m,坡度15°~25°,立地质量等级Ⅰ,土壤大部分为黄红壤,较肥沃。试验地前身为杉马混交林,18地位指数级,东南坡向,坡位为中、下坡。试验区年平均降雨量1600~1800mm,年均温19.5~20.7℃,极端最高温度为41.2℃,极端最低温度-1.5℃,无霜期310d。1.3闽楠、香樟林不同混交比例密度统计分析2013年6月调查参试植株的生长状况。试验地内每木检尺,分树种测定地径、树高,选定各试验小区平均木,伐倒平均木,进行树干解析,求算单株材积。每个小区在上、中、下位置挖3个土壤剖面,采集0~40cm深度土壤,作为土壤肥力分析样本。对不同混交比例下的闽楠、香樟的径、高总生长量和连年生长量进行统计分析,采用方差分析和多重比较。闽楠纯林每hm2的材积生长量计算公式为:V=Vi×n×10000/400,其中,Vi为平均木材积生长量,n为标准地内林木株数;混交林每hm2材积生长量计算公式为:V=10000(aV1+bV2)/400,其中,a、b分别为闽楠和香樟在小区内的平均株数,V1和V2分别为闽楠、香樟平均木单株材积。单株材积均根据树干解析结果计算。不同混交比例林分各树种胸径、树高、单株材积,以及林分单位面积株数及单位面积蓄积量统计结果见表1。不同林分土壤养分分析结果见表2。对不同混交比例林分的闽楠、香樟的胸径、单株材积、林分单位面积蓄积量以及土壤主要营养元素含量,分别进行方差分析和多重比较。多重比较采用Duncan法,结果见表1、表2。2结果与分析2.1林分生长发育比较2.1.1种林分类型对现有胸径生长的影响从表1可以看出,不同混交比例下闽楠的胸径生长存在一定的差异。闽楠总体平均胸径为7.3cm,变化幅度为6.1~8.3cm,其中5楠5樟混交林中闽楠平均胸径最大,是总体平均水平的113.7%。不同混交比例的平均胸径方差分析结果为F=11.52>F0.01(4,20)=4.94,4种林分在胸径生长上存在极显著的差异。多重比较结果表明,5楠5樟与其他4种林分之间,闽楠胸径生长差异均达到极显著水平;7楠3樟与其他林分之间均存在极显著差异;8楠2樟、7樟3楠之间差异未达到统计学上的显著水平。8樟2楠表现最差,与其他4种林分间差异均达到极显著水平。香樟在不同混交比例下胸径生长也存在差异,总体平均胸径为10.3cm,变化范围为8.6~11.4cm。其中,8樟2楠混交比例下香樟平均胸径最小;8楠2樟混交林中香樟平均胸径最大,是总体平均水平110.7%。不同混交比例下香樟平均胸径方差分析结果为F=72.85>F0.01(4,20)=4.94,5种林分在香樟的胸径生长上存在极显著差异。多重比较结果表明,8楠2樟与7楠3樟间无显著差异,与其他3种林分间均存在极显著差异;7楠3樟与5楠5樟间无显著差异,与7樟3楠、8樟2楠之间均存在极显著差异;7樟3楠与8樟2楠之间也存在极显著差异。从以上分析可以看出,不同混交比例影响闽楠、香樟的径生长速度。5楠5樟混交比例有利于闽楠的径生长,随着闽楠所占比重的增加或减少,其径生长均呈下降趋势;在5种混交比例中,随着香樟所占比重的增加,其径生长呈下降趋势。2.1.2不同混交比例对闽楠、香樟高生长的影响表1统计结果表明,闽楠高生长总体平均水平为6.7m,变化范围为6.2~7.4m,其中,5楠5樟林分中闽楠树高生长最快,分别是总体平均水平、高生长最慢的8楠2樟、8樟2楠林分高生长量的110.4%、119.4%、119.4%。5种林分闽楠树高方差分析为F=51.322>F0.01(4,20)=4.94,5种林分间闽楠树高生长差异极显著。多重比较结果表明,5楠5樟、7楠3樟混交比例下,闽楠的树高生长差异无统计学上的意义,但两者均与其他混交比例林分之间存在极显著差异;8楠2樟、7樟3楠、8樟2楠等3种混交比例之间无显著差异。香樟高生长总体平均水平为8.5m,变化范围为7.4~9.2m。8楠2樟混交林分香樟高生长最小。5楠5樟混交林香樟高生长最大,分别是总体平均水平、8楠2樟混交林的108.2%和124.3%,方差分析结果为F=10.316>F0.01(4,20)=4.94,不同闽楠、香樟混交比例下,香樟的树高生长存在极显著差异。多重比较结果表明,在香樟树高生长上,5楠5樟与其它4种混交比例间均存在极显著差异;7楠3樟、8樟2楠间无显著差异,但与7樟3楠间存在显著差异,与8楠2樟间均存在极显著差异;8楠2樟与其它混交比例间均存在极显著差异。由以上分析可知,5楠5樟混交比例对两混交树种的树高生长最为有利。在香樟比例低于50%时,增加香樟比例对树高生长有明显的促进作用;在香樟比例高于50%时,增加香樟比例,反而对树高生长有负面影响。2.1.3闽楠、香2楠单株材积生长比较表1统计数据表明,5种不同混交比例林分的闽楠平均单株材积变化范围为0.0151~0.0246m3,其中,5楠5樟表现最佳,是总体平均水平的125.8%,是表现最差的8樟2楠林分的162.4%。方差分析结果为F=96.526>F0.01(4,20)=4.94,不同混交比例下的闽楠单株材积生长存在极显著差异。多重比较结果表明,闽楠单株材积表现上,除8楠2樟、7樟3楠之间无显著差异外,不同混交比例林分彼此之间均存在极显著差异。5种林分的香樟平均单株材积变化范围为0.0282~0.0411m3,其中,5楠5樟表现最佳,是总体平均水平的118.0%,是表现最差的8樟2楠林分的145.8%。方差分析结果为F=116.715>F0.01(4,20)=4.94,不同混交比例下的香樟单株材积生长存在极显著差异。多重比较结果表明,香樟单株材积表现上,5楠5樟与7楠3樟之间有显著差异,与其他林分间均存在极显著差异;8楠2樟与7樟3楠间存在显著差异,与8樟2楠间存在极显著差异;7樟3楠与8樟2楠之间存在极显著差异。由以上分析可知,5楠5樟混交比例有利于闽楠、香樟单株材积的生长。增加或降低其中任一树种的比例,对两树种单株材积生长均有不良影响。2.1.4单位面积蓄积量方差分析由表1可知,林分蓄积最大的为5楠5樟混交林,达48.8038m3/hm2,7楠3樟次之,为44.1528m3/hm2,5种林分中蓄积最少的是8楠2樟,仅为35.8952m3/hm2;参试群体平均水平为41.3427m3/hm2。方差分析结果为F=199.78>F0.01(4,20)=4.94,不同楠樟混交比例林分的单位面积蓄积量之间的差异达到统计学上的极显著水平。多重比较结果表明,各种混交比例林分的蓄积量之间均存在极显著差异。以上的胸径、树高、单株材积、单位面积蓄积量分析结果表明,闽楠与香樟具有良好的种间关系,是适宜的混交树种,且混交比例以5楠5樟为最佳。闽楠属中性偏阴树种,早期生长较慢;香樟喜光,且早期生长快,香樟与闽楠混交,香樟可以为闽楠提供一定的荫蔽。闽楠与香樟均具有较为宽大的树冠,高闽楠比例与高香樟比例的林分,优势树种种内竞争均较为激烈,表现出胸径生长降低,树高生长有所促进,但分化严重。2.2混交比例林分全p、全k含量对各小区土样进行土壤主要营养元素的测定,测定结果统计见表2。不同混交比例各项土壤肥力方差分析结果表明,有机质含量、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)分别为11.436、9.520、18.597、8.668、48.393,均大于F0.01(4,10)=5.99,差异达到统计学上的极显著水平;全P含量、全K含量在不同混交比例林分之间无显著差异。多重比较结果表明,5楠5樟林分的土壤中有机质含量、全N含量、水解性N含量、速效P含量与其它混交比例林分之间均存在极显著差异;速效K含量方面,与7楠3樟间有显著差异,与其它林分间均存在极显著差异。7樟3楠林分在有机质、全N、水解性N、速效P、速效K等营养成分含量方面与5楠5樟间有显著差距,但均多于其它混交比例林分,且差异达到显著或极显著水平。3闽楠、香主林的种间关系闽楠是福建省珍贵乡土用材树种,木材价格近年来不断攀升,林农种植积极性高,但闽楠生性喜中性或半阴环境,适宜的造林地不多,影响了该树种的大面积发展。香樟属阳性树种,生长快,但成片造林由于种间竞争激烈,也影响了木材的生长。闽楠、香樟两树种的不同混交比例造林对比试验结果表明,不同混交比例间闽楠和香樟的径高、单株材积以及林分单位面积蓄积量均存在极显著差异;不同混交比例间的土壤主要营养元素有机质、全N、水解性N、速效P、速效K含量也均存在极显著差异。在5种混交比例中,5楠5樟的混交效果最好。不同的混交比例影响了闽楠、香樟的种间关系:(1)香樟早期树高生长较闽楠快,可以为闽楠提供必要的遮阴,具有生活习性上的互补性。由于香樟明显的树高生长优势,导致林分形成复层林,香樟居于上层,闽楠在下层,上层香樟的树冠为闽楠提供了适宜的生活环境。但当香樟比重太大时,上林层茂密,郁闭度太大,则会导致闽楠生长需要的光照量不足,影响了闽楠的正常生长。5楠5樟混交比例下,闽楠既能获取足够的光照,又不至于受到过多的强光直射。香樟与闽楠混交,由于香樟的树高生长优势,取得符合其生活习性的光照条件和生长空间,形成宽大树冠,积累更多的碳水化合物从而促进了树体生长。当香樟所占比例小时,香樟同种之间后期高生长竞争缺乏,所以香樟胸径生长快,但树高生长缓慢下来。香樟比例太大时,同种间竞争随着树冠的扩大渐趋剧烈,出现较大分化。因此,5楠5樟混交比例满足了两树种各自的需要,是最适宜的混交比例。(2)香樟生长较闽楠快,但在单位面积上,如果香樟比例太大,则同种间竞争激烈导致个体分化,平均生长量反而下降,同时,经间伐后保留的单位面积株数也会减少,导致单位面积蓄积量的减少。(3)闽楠落叶量少,土壤营养元素返还少,香樟落叶量大,土壤营养元素返还量大。闽楠树冠浓密,与香樟构成复层林分,有利于土壤水分蓄存和促进枯枝落叶的分解。5楠5樟混交比例下所形成的林分内小环境最有利于土壤有机质和矿物质的分解,加快营养元素的释放,这可以从不同混交比例的土壤营养元素含量分析结果看出。通过闽楠、香樟两树种的不同混交比例造林对比试验,探讨了闽楠、香樟的种间关系,为闽楠、香樟适宜的混交比例的选择提供了科学依据,对拓展闽楠的种植范围具有重要意义。不同混交比例林分的后期表现以及不同立地条件对混交比例的要求,有待于进一步的研究。1.2苗木整地、间伐采用随机区组试验设计,包括5个水平,5次重复。小区面积400m2(20m×20m),株行距2m×2.5m。试验区周围种植2行香樟作为保护行。2002年11月,炼山后带状整地,挖明穴回表土,穴规格为60cm×50cm×40cm,挖穴时心土与表