2000, Vol. 36
文章信息
- 何宗明, 杨玉盛, 戚继忠, 邱仁辉, 俞新妥.
- He Zongming, Yang Yusheng, Qiu Renhui, Qi Jizhong, Yu Xintuo.
- 栽杉留阔模式的杉木生长过程特点
- STUDY ON GROWTH PROCESS CHARACTERISTICS OF CHINESE FIR UNDER THE PATTERNS OF RESERVING BROAD LEAVED TREES IN CHINESE FIR PLANTATION
- 林业科学, 2000, 36(专刊1): 143-147.
- Scientia Silvae Sinicae, 2000, 36(专刊1): 143-147.
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文章历史
- 收稿日期：1998-06-17
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作者相关文章
2. 吉林林学院 吉林 132011
2. Jilin Forestry College Jilin 132011
杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.)人工林地力衰退现象较为普遍, 引起人们极大关注(方奇, 1987; 俞新妥, 1989; 陈楚莹, 1990; 盛炜彤, 1992)。杉木产区各地对林地可持续经营模式亦作过许多试验和探讨, 其中栽杉留阔模式即杉木幼林抚育时有目的保留一些阔叶乔木和灌木, 形成杉阔半天然混交林。各地在结合营林生产中, 进行这种探索和实践的时间长, 造林面积大。一些研究者对此亦有过报道, 但已报道的一般树龄较小, 且缺乏土壤肥力资料(陈楚莹, 1990)。有关人员已对栽杉留阔模式生产力和土壤肥力变化状况进行较为深入研究(杨玉盛等, 1999)。本文通过对栽杉留阔模式中杉木和对照杉木生长过程差异的比较, 试图为杉木林可持续经营模式的选择提供有益帮助。
1 试验地概况试验地位于福建省南平市溪后林业采育场(东经117°57′, 北纬26°28′)罗源工区。本区属中亚热带季风气候, 平均气温19.3℃, 年均降雨量1969mm, 降雨多集中在3~8月, 年均蒸发量1143mm, 年均相对湿度为83%。试验地土壤为燕山晚期白云母化中细粒花岗岩发育的红壤, 土壤厚度在100cm以上, 土壤表层疏松, 表土层A+AB层厚度约20cm±3cm, 质地为轻壤土, 试验地海拔高度300m左右。
1966年采伐以栲树(Castanopsis fargesii Franch.)、青冈栎(Cyclobalanopsis glauca (Thunb.) O-erst)等为主的阔叶林, 1967年用1年生实生杉木苗营造杉木人工林, 在当年和翌年幼林抚育时, 有目的的保留一些阔叶乔木和灌木, 形成杉阔半天然混交林(文中称为栽杉留阔模式)和常规(把所有阔叶乔木灌木和草本全部锄光)两种处理。经调查保留阔叶乔灌木主要有拟赤杨(Alniphyllum fortunei (Hemsl.) Makino)、枫香(Liquidambar formosana Hance)、栲树、苦楝(Melia azedarach L.)、中华杜英(Elaeocarpus chinensis (Gard.Et Champ.) Hook.f)、青冈栎、石楠(Photinia serrulata Lindl.)等。两种处理的林下植被较为接近, 均以狗脊(Woodwardia japonica (L.f.) Sm.)、黄瑞木(Adinandra mellettii (Hook.Et Arn.)、淡竹叶(Lophatherum gracile Brongn.)、牛尾菜(Smilax riparia DC.)、毛冬青(Ilex pubescens Hook.Et Arn.)、金星蕨(Parathelypteris sp.)等为主, 盖度15%左右。试验林分生长状况见表 1。
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1996年分别在上述两种类型林分内建立20m×20m标准地各2块, 调查每块标准地杉木的每木胸径, 每个径阶选几株测定树高, 作胸径—树高曲线, 利用平均胸径的树高曲线值作为林分平均树高估计值, 在每块标准地上选杉木平均木1株, 作树干解析, 共做树干解析木4株。
3 结果与分析 3.1 树高生长特性比较从图 1~3可见, 在幼年期对照杉木树高总生长量总的说来与栽杉留阔的杉木差异不大。栽杉留阔杉木4.5~5.5年生及24~27.5年生时的树高连年生长量, 2、5及6年生时的总生长量和平均生长量均比对照小, 其中在6年生时树高总生长量比对照小0.48m;连年生长量在2~3年生及6.5~22.5年生、总生长量和平均生长量在3~4年生及7~30年生时均超过对照, 在6.5~7.5年生时两者连年生长量差异尤其显著, 总生长量在23年生时差值达最大值, 为2.87m, 随后差值又逐步减小, 至30年生时为1.80m。栽杉留阔与对照杉木树高连年生长量高峰分别出现于3、4.5年生, 峰值分别为1.78m、1.70m;平均生长量高峰分别出现在4、6年生, 峰值分别为1.15m、1.16m。栽杉留阔的杉木树高生长高峰期较对照出现早, 但两者峰值均相差不大。
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图 1 栽杉留阔与对照的杉木树高总生长量 Fig. 1 The total increment of tree height for Chinese fir in the pattern and control ----对照Control; ——栽杉留阔The pattern. |
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图 2 栽杉留阔与对照的杉木树高平均生长量 Fig. 2 The Chinese fir tree height mean increment of the pattern and control ----对照Control; ——栽杉留阔The pattern. |
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图 3 栽杉留阔与对照的杉木树高连年生长量 Fig. 3 The Chinese fir tree height current annual increment of the pattern the control ----对照Control; ——栽杉留阔The pattern. |
以上分析可见, 栽杉留阔杉木树高生长的主要特点为:在7年生前, 树高生长状况与对照相比差异不大, 7~23年生时的树高连年生长量高于对照, 23年生以后树高连年生长量急剧下降并小于对照, 但最终总生长量仍高于对照。
3.2 胸径(去皮)生长特点比较从图 4~6上看, 栽杉留阔杉木4~6年生及24~27.5年生时的胸径连年生长量、5~9年生时的总生长量和平均生长量均比对照小, 其中在5年生时, 连年生长量差值为1.25cm, 达最大值; 连年生长量在7~23年生、总生长量和平均生长量在10~30年生时超过对照, 其中总生长量在21年生时差值达最大值, 为2.2cm, 随后差值又逐渐减小, 至30年生时为1.65cm。栽杉留阔与对照杉木胸径连年生长量高峰值分别出现在9、5年生, 峰值分别为1.25cm、1.95cm; 平均生长量高峰分别出现在15、6年生, 峰值分别为0.96cm、0.93cm。
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图 4 栽杉留阔与对照的杉木胸径总生长量 Fig. 4 The Chinese fir D.B.H total increment of the pattern and control ----对照Control; ——栽杉留阔The pattern. |
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图 5 栽杉留阔与对照的杉木胸径平均生长量 Fig. 5 The Chinese fir D.B.H mean in crement of the pattern and control ----对照Control; ——栽杉留阔The pattern. |
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图 6 栽杉留阔与对照的杉木胸径连年生长量 Fig. 6 The Chinese fir D.B.H current annual increment of the pattern and control ----对照Control; ——栽杉留阔The pattern. |
从以上分析可见, 栽杉留阔杉木胸径生长的主要特点为:在9年生前, 胸径生长情况不如对照的, 10年生后, 胸径生长超过对照的, 后期(24年生后), 模式中杉木胸径连年生长较为缓慢, 并且比对照小, 但最终总生长量仍高于对照。
3.3 材积(去皮)生长特性比较从图 7~9上看, 栽杉留阔杉木2.5年生时的单株材积连年生长量、5~8年生时的总生长量和平均生长量均比对照略小; 连年生长量在3~27.5年生、总生长量和平均生长量在9~30年生时均超过对照, 其中平均生长量在20年生时大于对照0.00193m3, 高出23.95%, 差值达最大, 至30年生时, 总生长量比对照大0.04457m3, 高出16.51%。两者材积平均生长量均在30年生时达到最大, 说明这时也许还未达到数量成熟。两者材积连年生长量均在12.5年生时达到生长高峰, 其差值为0.00460m3, 栽杉留阔比对照高出35.06%, 达到差值的最大值。22.5年生后, 栽杉留阔杉木单株材积连年生长量与对照接近, 至27.5年生时比对照大0.00051m3, 仅高出4.94%。
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图 7 栽杉留阔与对照的杉木材积总生长量 Fig. 7 The Chinese fir tree volume total increment of the pattern and control ----对照Control; ——栽杉留阔The pattern. |
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图 8 栽杉留阔与对照的杉木材积平均生长量 Fig. 8 The Chinese fir tree volume mean increment of the pattern and control ----对照CK; ——栽杉留阔The pattern. |
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图 9 栽杉留阔与对照的杉木材积连年生长量 Fig. 9 The Chinese fir tree volume current annual increment of the pattern and control ----对照CK; ——栽杉留阔The pattern. |
从以上分析可见, 栽杉留阔杉木单株材积生长的主要特点为:在8年生前, 单株材积生长情况不如对照, 9年生后, 单株材积生长超过对照, 后期(22.5年后), 单株材积连年生长量与对照接近, 但最终总生长量仍显著高于对照。
4 小结栽杉留阔杉木树高、胸径、材积生长的特点是早期(7年生前)生长与对照的差别不大或略慢, 中期(8~22.5年生)生长较好, 生长量基本上超过对照, 但在后期(22.5年生后), 虽然最终总生长量比对照大, 但连年生长量却急剧下降。栽杉留阔杉木生长过程反映了林分内林木之间相互竞争与土壤肥力的变化过程。因为与对照的杉木与杉木之间距离均等相比, 栽杉留阔模式中保留阔叶树和灌木与杉木间的距离较近, 这样模式中杉木早期与阔叶树和灌木对地上和地下营养空间(光照、水分和养分)竞争比对照的杉木与杉木间较为强烈。而此时保留的阔叶树或灌木对土壤肥力有益作用尚未体现出来, 从而使模式中杉木生长受到一定程度的影响, 生长比对照的略慢。这和南京林业大学在江西武功山林场10年定位观察的结果相吻合1)。到了中龄林, 杉木在与保留的阔叶树的竞争中处于优势地位(可能是针、阔叶树生物学特性差异引起的同时阔叶树在生长过程中归还林地大量的枯枝落叶和细根枯死物使得模式林分土壤肥力得到不断改善, 从而促进杉木生长。但到了后期, 由于处在同一林层中阔叶树的竞争, 杉木树冠严重受压, 从而导致其生长量急剧下降。因此, 在栽杉留阔模式20年生后, 应根据模式中杉木和阔叶树生长状况, 及时伐除部分或全部阔叶树, 一则消除阔叶树对杉木后期生长不利影响; 二则伐除后枝叶和大量根系腐烂后, 对土壤改良将起到积极促进作用, 从而有利于杉木后期生长, 达到培育大径材的目的。
1) 孙多.防止杉木林地力衰退的生物学途径———残留物管理育林法(博士论文), 1996
由此可见, 在杉木不同经营模式中, 杉木与其它植物(树种)之间的关系是处在不断变化过程中, 采取正确的营林措施就要在掌握种间关系(幼林—成林)实质基础上, 才能予以及时调整, 使之朝着有利于人类经营目的方向发展从而达到真正可持续利用林地的目的。
陈楚莹, 等. 1990. 改善杉木人工林的林地质量和提高生产力的研究. 应用生态学报, 1(2): 97-106. DOI:10.3321/j.issn:1001-9332.1990.02.007 |
方奇. 1987. 杉木连栽对土壤肥力及其林木生长的影响. 林业科学, 23(4): 387-397. |
盛炜彤. 1992. 我国人工林地力衰退及防治对策.人工林地力衰退研究. 北京: 中国科学技术出版.
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杨玉盛, 等. 1999. 栽杉留阔模式生产力和土壤肥力的研究. 林业科学, 35(4): 9-13. DOI:10.3321/j.issn:1001-7488.1999.04.002 |
俞新妥, 等. 1989. 杉木连栽林地土壤生化特性及土壤肥力的研究. 福建林学院学报, 9(3): 256-262. |