福建柏马尾松不同混交比例生长效果研究

杨国厂

(福建省洋口国有林场，福建 顺昌 353211)

1 引言

福建柏(Fokieniahodginsii)是柏科(Cupressaceae)福建柏属(Fokienia)的唯一种，是国家第一批二级重点保护野生植物和珍稀濒危植物[1～3]。福建柏材质结实，纹理匀直，结构细密，耐腐性好，木材物理力学性能比杉木好[4]，是我国南方林区乡土珍贵用材树种，2007年列入福建省第一批主要栽培珍贵树种。福建柏根系穿透能力比杉木强，人工林凋落物N、P、K养分的归还量比杉木高，对维持林地长期生产力具有积极作用[5]，是杉木中低产林改造[6]和二代林更新[7]的优良树种。已有文献报道，福建柏与马尾松混交林的树高、胸径和单株立木材积比福建柏纯林大，土壤通透性和持水能力优于福建柏纯林，土壤理化性质有所提高[8～11]。但对福建柏与马尾松不同比例混交林的生长效果未见报道。

福建省洋口国有林场2000年在杉木采伐迹地上轮作福建柏马尾松(Panusmassoniana)混交试验林，本文报道该场21年生福建柏马尾松混交林生长效果，旨在为松林改造树种及其造林方式选择提供参考。

2 试验地概况

试验林设在福建省洋口国有林场打铁坑工区11林班7大班5小班(26°47′N、117°55′E)，属中亚热带气候，年平均气温18.5 ℃，1月平均气温11.7 ℃，7月平均气温25.0 ℃，极端最低温 -6.8 ℃，极端最高温40.3 ℃；无霜期280 d；年平均降水量188 0 mm，相对湿度82 %。试验地海拔249 ～ 319 m。坡向N，坡位长坡下部。土壤为山地红壤，质地沙壤，土层厚度98 cm、腐殖质层厚度24 cm，植被以蕨类为主，Ⅰ类立地级。前茬为杉木(Cunninghamialanceolata)人工纯林，2000年9月份主伐皆伐。

3 材料与方法

田间试验采用完全随机区组设计(RCB)，设置福建柏马尾松1∶1行间混交和2∶1、3∶1、4∶1行带混交4种模式，以福建柏纯林为对照，共5个处理(表1)，每种处理3次重复(区组)，共15个小区。

表1 福建柏马尾松混交造林设计

试验林2000年10～11月份炼山、清杂、挖管茅头，按株行距2 m×2 m(2500株/hm2)定点，挖50 cm×30 cm×30 cm明穴。造林采用种子1999年分别来自福建省尤溪国有林场福建柏初级种子园、福建省邵武卫闽国有林场马尾松第一代种子园，苗木2000年由福建省洋口国有林场自育，2001年1月份造林，1年生福建柏裸根苗高 ≥ 25 cm、地径 ≥ 0.25 cm；0.5年生马尾松容器苗高 ≥ 10 cm。造林当年9～10月份扩穴、扶苗、培土；第2年4～5月份扩穴连带，9～10月份带面锄草松土；第3～4年每年劈草1次。2015年10月份采用机械均匀方式[12]进行第一次抚育间伐，保留密度1440株/hm2。

2021年1月份在每个试验小区中部同一水平位置各设置1个20 m×20 m样地调查胸径、树高。单株立木材积估算，福建柏采用庄晨辉[13]材积方程：V=0.00005685D1.629996H1.261954。马尾松采用福建省林业勘察设计院1998年编制的二元立木材积方程V=0.0000942941D1.832223553H0.8197255549。

树高、胸径、单株立木材积差异显著性采用方差分析和多重比较q检验[14]。

4 结果与分析

4.1 树高、胸径、单株立木材积和单位面积蓄积生长分析

表2列出了21 年生不同混交比例的福建柏马尾松混交林和福建柏纯林各树种的平均树高、平均胸径、平均单株立木材积和单位面积蓄积生长性状表现。

表2 21年生混交林和纯林中各树种生长性状表现

从表2看出，福建柏在混交林中的平均树高10.8～12.2 m、平均胸径15.0～17.3 cm、平均单株立木材积0.105 7 ～0.144 5 m3，分别比福建柏纯林树高10.3 m、胸径14.8 cm、单株立木材积0.102 8 m3，增加4.9 %～18.4%、1.4%～16.9%、2.8%～40.6%。说明福建柏与马尾松混交，能够促进福建柏树高、胸径、单株立木材积生长，这与许生明[15]研究30年生福建柏、马尾松混交林树高、胸径和单株立木材积比福建柏纯林大的结果相吻合。福建柏马尾松混交林的林分单位面积蓄积量164.70～ 205.96 m3/hm2，分别比福建柏纯林146.50 m3/hm2，增加12.4～40.6 %。

从福建柏马尾松混交林的树高生长上看，1福建柏∶1马尾松混交林中福建柏树高10.8 m比马尾松树高11.5 m小0.7 m，福建柏树冠位于马尾松树冠之下，树高生长受到马尾松压抑；2福建柏∶1马尾松混交林中福建柏树高11.5 m比马尾松树高11.3 m大0.3 m，福建柏与马尾松两者树高竞争激烈；3福建柏∶1马尾松混交林中福建柏树高11.8 m，比马尾松树高11.1 m大0.7 m、4福建柏∶1马尾松混交林中福建柏树高12.2 m，比马尾松树高10.8 m大1.4 m，福建柏树冠位于马尾松之上，说明3福建柏∶1马尾松和4福建柏∶1马尾松混交林有利于福建柏树高生长。

对4个不同混交比例的福建柏马尾松混交林和福建柏纯林中的福建柏树高、胸径、单株立木材积以及林分总蓄积量进行方差分析。结果表明：区组(重复)间差异未达到显著水平；福建柏树高生长差异达到显著水平；胸径、单株立木材积和林分总蓄积量生长差异达到极显著水平(表3)。由此可见，福建柏马尾松混交林比福建柏纯林生长差异主要受到混交林本身林木生长影响，其原因是混交林的树种间和树种内，个体间竞争比较激烈，从而促使福建柏林木生长。

表3 福建柏混交林和纯林生长性状方差分析

对福建柏马尾松混交林和福建柏纯林单位面积蓄积量进行多重比较q检验的结果见表4。

从表4看出，x3(3福建柏∶1马尾松行带混交)与x5(福建柏纯林)单位面积蓄积量生长差异达到显著水平，其他未达到显著水平。说明3福建柏∶1马尾松行带混交的生长效果为最佳。

表4 单位面积蓄积量多重比较q检验

4.2 径阶分布分析

参照福建省马尾松速生丰产林栽培技术规程[16]小径材、中径材、大径材划分标准，对21 年生4个不同混交比例福建柏马尾松混交林和福建柏纯林分径阶林木株数百分比统计结果见表5。

表5 混交林各树种径阶株数百分比

从表5看出，福建柏混交林，以16～24 cm中径材为主，占比53.3%～69.9%；≤14 cm小径材占比28.0%～43.4%，≥26 cm大径材占比0%～5.5%。福建柏纯林，以≤14 cm小径材为主，占比53.7%；16～24 cm中径材占比46.3%，无大径材。由此可见，福建柏马尾松混交林有利于培育中、大径材。现有福建柏马尾松混交林保存密度1350～1395株/hm2，通过抚育间伐选留密度825～900株/hm2，并在间伐后进行修枝、施肥，可以培育大径材。

在4个不同混交比例的福建柏马尾松混交林中，3福建柏∶1马尾松混交林生长最佳，福建柏中径材占比最高，为71.4%，其中18～24 cm占比57.0%；4福建柏∶1马尾松和2福建柏∶1马尾松次之，福建柏中径材分别占比66.2%、64.5%；1福建柏∶1马尾松最差，福建柏中径材占比48.9%，与福建柏纯林(46.3%)基本一致。

5 结论

通过调查福建省洋口国有林场21年生4个不同混交比例的福建柏马尾松混交林和福建柏纯林生长效果，结果表明：福建柏马尾松混交林中的福建柏平均树高10.8～12.2 m、平均胸径15.0～17.3 cm、平均单株立木材积0.1057～0.144 5 m3和林分单位面积蓄积量164.70～205.96 m3/hm2，分别比福建柏纯林增加4.9%～18.4%、1.4%～16.9%、2.8%～40.6%和12.4%～40.6%。福建柏马尾松混交林以16～24 cm的中径材为主，占比53.3%～69.9%；≤14 cm的小径材占比28.0%～43.4%，≥26 cm的大径材占比0%～5.5%；福建柏纯林以小径材为主，占比53.7%；中径材占比46.3%，无大径材。在4个不同混交比例的福建柏马尾松混交林中，以3福建柏∶1马尾松行带混交的生长效果最佳，其平均树高11.8 m、平均胸径17.3 cm、平均单株立木材积0.1445 m3，中径材占比71.4%；林分总蓄积量205.96 m3/hm2，中、大径材占比72.0%，其中福建柏蓄积量151.70 m3/hm2。可作为松林改造树种及其造林方式在生产上推广应用。