多因子对楠木容器苗造林生长影响的分析

金苏蓉，张邦文，欧阳勋志 ，章开灵

(1.中国林业科学研究院 亚热带林业实验中心，江西 分宜336600;2. 江西省林业调查规划研究院，江西 南昌330046;3.江西农业大学 园林与艺术学院，江西 南昌330045;4.江西省林学会，江西 南昌330038)

随着国家建设的需要和人民生活水平的不断提高，对优质木材的需求日益增长。楠木(Phoebe bournei)为樟科(Lauraceae)楠木属(Phoebe)常绿乔木，是我国特有的樟科植物，为国家二级珍稀濒危保护植物和珍贵用材阔叶树种［1－2］，分布于我国长江以南各省，四川最广，湖南、福建、江西等省也有分布。由于人为乱砍滥伐和楠木自身生物学特性、自然环境以及病虫害等综合因素作用，致使楠木资源接近枯竭［3］，为此，许多地区开展了楠木人工造林及试验，国内有不少学者对楠木的生物学特性［4－9］及造林技术进行了研究，宋金聪［10］、吴载璋［11］、杜娟［12］等研究表明楠木幼林较耐荫，陈淑容等［13］研究表明坡位对楠木的生长影响最大，邱盛樑［14］研究表明楠木与马尾松混交最为理想，吴载璋［15］认为楠木与杉木混交对林木生长有促进作用，林亦曦［16］认为闽楠与马尾松、鄂西红豆树混交对林木生长有促进作用等。但从不同楠木容器苗造林出发，研究多因子对其生长效应的影响仍然较为缺乏。吉安市长期以来造林主要以杉木、湿地松等针叶树种为主，造林树种单一，林区人工林针叶化明显，据2009 年森林资源二类调查资料显示，吉安市针叶林面积占林分面积的81.1%。吉安市相关部门经过多年的调查与考察，认为楠木是适宜当地大力发展的优良阔叶树种之一［17－18］，并规划在五年内种植2 万hm2楠木，建立楠木容器苗繁育试验基地。因此，本研究以吉安市楠木造林基地为研究对象，探讨不同容器苗类型、施肥量、造林地类型及立地因子等对楠木生长的影响，为吉安市今后科学营造楠木林提供参考依据。

1 研究区概况

以江西省吉安市为研究区，吉安市地处江西省中西部，北纬25°58'32″～27°57'50″，东经113°46' ～115°56'E，总面积为2 527 km2。总的地貌可概括为“七山半水两分田，半分道路和庄园”，整个地势东西高耸、南部突起、中部低平、北部平坦而由边及里三面逐渐向北倾斜。成土母岩主要有千枚岩、板岩、砂岩等，土壤类型主要有红壤、山地黄壤、水稻土等。年均气温为17.0 ～19.6 ℃，年均降雨量1 262 ～1 570 mm，无霜期平均为285 d 左右。全市气候温和，日照充足，雨量充沛，属亚热带季风湿润性气候。

2 研究方法

2.1 试验设计

试验设计采用裂区设计［19－20］。将吉安市作为整个试验区，不同的县作为几个分区，在分区中进行试验。基于研究的需要及样地的特点，样方以单株为个体，100 个样株组成样株群作为样本布署试验。试验主处理为造林地类型，标记为A，主处理数p =4。A1 为采伐迹地;A2 为疏林地;A3 为阔叶林地;A4 为杉木林地。第一副处理为容器苗，副处理数为q =4，按现有4 种分别记为B1、B2、B3、B4，B1 表示福建I 型容器苗;B2 表示福建II 型容器苗，B3 表示永新型容器苗，B4 表示南昌型容器苗;福建I 型、福建II 型基质是泥炭土、珍珠岩、锯木屑、树皮、稻谷壳，永新型和南昌型基质是黄心土、稻谷壳、珍珠岩，4 种容器苗分别采自当地的种源，容器苗规格均为口径6 cm，深15 cm。第二副处理为基肥量，基肥量水平数为3，即0、25、50 g/株，分别标记为C1、C2、C3。利用统计学知识，在全市进行典型样地布点(以栽植100 株视为一个样地)，共选取42 个样地，分布在吉水县、青原区、遂川县、新干县和永丰县等5 个县(区)。

2.2 试验方法

试验统一采用一年生楠木容器苗造林，试验地在2009 年初进行铲条处理，伐除条带上的灌木杂草后进行细致翻耕清除杂草根系。2009 年2 月初，在杉木人工林地、采伐迹地和疏林地中按株行距2 m×3 m 挖穴，而在阔叶林冠下则是补植楠木，见缝插针，栽植好后随机选择100 株立杆编号标记。对样地进行施肥与不施肥处理，选择不同的立地条件、不同的容器苗进行造林，并于5 月、9 月份分别进行1 次抚育。

2.3 数据获取与处理

在试验样地每月定期观测样株1 次，定于月中旬，利用皮尺测量楠木幼树的树高，使用游标卡尺测量地径，记录成活率情况。调查数据采用Excel2003 版与SAS8.1 版统计分析软件进行处理。运用主成分分析筛选出反映楠木幼树生长质量的主要指标，然后以这一指标作为数量化理论模型Ⅰ的因变量，以各项目类目作为自变量，分析多因子对楠木生长的影响。

3 结果与分析

3.1 楠木生长质量主要指标的筛选

为了确定反映楠木容器苗造林生长质量的主要指标，本文运用主成分分析方法，对反映楠木生长质量的树高、地径、树高生长量、地径生长量、成活率等5 个指标进行主成分分析，以确定其生长质量的主要指标。分析结果见表1。

表1 前两个主分量的特征向量及因子负荷量Tab.1 Former two principal component eigenvector and Factor loading

由表1 可知第一主分量是说明楠木树高与地径的总生长量指标，第二主分量是说明楠木的成活率指标，如果楠木的总生长量高，成活率高则说明楠木长势好，质量高。

应用主成分评价楠木容器苗造林质量，5 指标被综合为2 个主分量，且这2 个主分量可保留85.58%的信息量，基本反映了楠木生长性状指标所含的信息。从入选的主成份的特征向量来看，第一主分量的贡献率最高达到65.92%，其中以地径(0.904 3)的因子负荷量最大，第二主分量的贡献率为19.66%，以成活率(0.776 7)的因子负荷量最大。因此，以地径这一指标作为楠木幼树生长质量的主要指标。

3.2 多因子对楠木生长的影响

影响楠木生长的因子有很多，它们不仅以单独形式对树木生长产生作用，而且还以组合的形式共同对楠木生长产生作用，但是在这些因子中，必有一种或几种因子起主导作用。为此，通过应用数量化理论Ⅰ，将定性变量转化为定量变量，以定量的方式探讨各因子对楠木生长的影响。本研究选择简单、易测的容器苗类型、施肥量、造林地类型、坡向、坡位、郁闭度、海拔和土壤肥沃等级这8 个项目，其中各项目又包含不同的类目，具体情况见表2。

依据主成分分析得出的结果，第一主分量中负荷量最大的是地径，所以采用地径为因变量，使用数量化模型得出回归方程，根据在野外调查的42 个样地的数据，将定性指标定量化后，进行回归分析，找出影响楠木生长的主导因子，按照线性回归的原理和方法:对已确定的8 个项目进行建模，根据结果进行偏相关系数t 检验，把差异不显著、偏相关系数最小的项目删除，然后再对剩下的项目重新建模，如此重复进行。直至所有项目达到显著水平，考虑到尽可能减少建模因子的数量，最后筛选出容器苗类型、造林地类型、坡向、郁闭度和海拔5 个因子。最终得出楠木地径生长的回归方程为:

表2 各因子项目类目概况Tab.2 The different factors terms and categories

模型中偏相关系数采用T 检验，结果均为极显著，复相关系数R =0.885 5，采用F 检验，F =7.83，检验结果为极显著，筛选出的5 个因子与楠木的生长情况之间具有极显著的关系。模型运行结果与各类目得分值和项目极差见表3。

由表3 可知，影响楠木生长的主要因子依次是容器苗类型、造林地类型、海拔、坡向及郁闭度。

(1)容器苗类型对楠木生长的影响。容器苗类型对楠木容器苗造林当年的影响最显著，得分范围为0.392 4，T 检验值为9.471 3。从得分来看，以福建I 型最好，其次是福建II 型、永新型，南昌型最不理想。究其原因，前2 种类型与后2 种类型的差异可能主要是由于容器苗的基质不同引起的，福建I 型和福建II 型容器苗使用的是无纺布袋装的轻基质土，永新型和南昌型使用的是塑料薄膜装的黄心土，轻基质土更有利于楠木根的生长与舒展，而黄心土不利于根的伸展，当然，它们之间的差异也可能与种源有关系。对于福建I 型、福建II 型得分值的差异应该是由于种源不同引起的，福建I 型来自福建南平县，福建II 型来自福建沙县。永新型和南昌型的基质相同，其差异也主要是由于种源所带来的。基质不一致、种源的不同是存在差异性的原因所在，导致楠木容器苗造林当年生长不一的原因。但基质和种源哪个对楠木幼林生长的影响更大还有待进一步的研究。从现有的结果来看，要提高造林质量必须选择好的容器苗，本地容器育苗可借鉴福建的技术，采用轻基质型育苗。

(2)造林地类型对楠木生长的影响。楠木对立地类型要求较高，选择适合楠木生长的造林地也是很重要的。本研究选择杉木林地、采伐迹地、阔叶林地及疏林地4 种造林地，其中采伐迹地对楠木生长的影响最大，本研究中所选择的采伐迹地都是分布在半阴坡、半阳坡，并且其周围有茂盛的林木，这就给楠木以一定的庇护，避免了全光照，因此，选择立地条件好的采伐迹地有利于楠木的生长;其次，杉木林地上营造的楠木比在疏林地、阔叶林地上营造的生长更为理想。

(3)海拔对楠木生长的影响。本研究中海拔分布在750 m 以内，其中500 m 以上对楠木的生长贡献最大，楠木受人为干扰较少，在200 m 以内人类活动较多，牲畜对楠木生长会造成一定的影响。在采伐迹地、疏林地中造林可选择500 m 以上海拔的山谷地或下坡进行造林，以保证楠木生长所需的水分;杉木林地、阔叶林地则可选择500 m 以内的林地，因为杉木林、阔叶林对楠木具有一定的保护作用，不易受到人与牲畜的干扰。

表3 模型运行结果Tab.3 Operational result of the model

(4)坡向对楠木生长的影响。从表3 中可以看出，坡向以阳坡对楠木生长有利，但本研究中的阳坡样地多是在杉木林下或阔叶林下，这给楠木幼树的生长提供了一定的荫蔽，而避免了全光照。这也证明了楠木幼林的生长能耐荫。而根据调查数据，在疏林地中造林，则阴坡造林比在阳坡造林效果好。如在阳坡，则在楠木生长初期要适当给予一定的遮挡，尤其是在光照强烈的7、8 月份。

(5)郁闭度对楠木生长的影响。通过表3 可知，郁闭度在0.3 与0.4 对楠木的生长呈正相关，得分值分别为0.04 与0.198 7。这也说明楠木幼林时能耐一定的荫蔽，但郁闭度大于0.5 后则对楠木幼树生长不利，因此，选择杉木林或阔叶林下营造楠木时，应以郁闭度在0.3 ～0.4 的林下造林为宜。

4 结论与讨论

本文运用数量化理论Ⅰ方法，选取了8 个项目因子建立线性回归模型，得出影响楠木幼树生长的主导因子依次是容器苗类型、造林地类型、海拔、坡向及郁闭度，而且它们对楠木幼树生长的影响均达到极显著。根据各因子对楠木幼树生长的影响，表明楠木幼树生长较为耐荫，营造楠木林的关键技术在于合理选择好造林地。

一般说来，施肥对楠木生长的影响比较大，造成本次施肥量与生长相关不显著的原因可能是因为本研究中施肥量偏少，或许是由于调查数据是楠木容器苗造林后一年的，施肥对楠木幼树生长的影响还没充分显现出来。但从运算过程中施肥量的得分值，则反映出施肥对楠木生长贡献比不施肥要大，施肥水平数为50 g/株时大于施肥为25g/株，也大于不施肥。

楠木林的生长会受到多方面的影响。研究结果表明楠木幼林较耐荫，坡向对楠木的生长影响显著，坡位则不显著，本研究是以1 年生楠木林为对象，坡向对光照影响较大，而坡位主要影响土壤质量(厚度、水分、肥力等)，1 年生楠木幼树根系还不发达，这可能导致坡位对其生长影响不显著的原因;楠木与杉木混交对林木生长有促进作用，杉木林地上营造楠木比在阔叶林地上营造的生长更为理想，但随着年龄的增大，影响楠木生长的主要因子将会发生什么样的变化，笔者将进行跟踪调查与研究。

［1］郑万钧.中国树木志［M］.北京:中国林业出版社，1983.

［2］中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志［M］.北京:科学出版社，1984:31.

［3］刘志雄，费永俊.我国楠木类种质资源现状及保育对策［J］.长江大学学报:自然科学版，2011，8(5):221 －224.

［4］江香梅，肖复明，叶金山，等.闽梅天然林与人工林生长特性研究［J］.江西农业大学学报，2009，31(6):1049 －1054.

［5］葛永金，王军峰，方伟，等.闽楠地理分布格局及其气候特征研究［J］.江西农业大学学报，2012，34(4):749 －753.

［6］江淼华，程徐冰，杨建忠，等.杉木与楠木凋落叶混合分解及其P、K 动态［J］.亚热带资源与环境学报，2012，7(3):14 －19.

［7］张群英.密度和施肥对楠木播种苗生长的影响［J］.福建林业科技，2011，38(2):81 －83.

［8］李倩.楠木与香樟木材降解特性的比较研究［D］.南京:南京林业大学，2012.

［9］杨文.湖南永顺楠木林群落研究［J］.中南林业科技大学，2008.

［10］宋金聪.人工楠木林分结构及生长状况分析［J］.福建农业科技，2006，36(4):73 －75.

［11］吴载璋，陈绍栓.光照条件对楠木人工林生长的影响［J］.福建林学院学报，2004，24(4):371 －373.

［12］杜娟，卢昌泰.楠木人工林生长规律的研究［J］.浙江林业科技，2009，29(5):9 －12.

［13］陈淑容.不同立地因子对楠木生长的影响［J］.福建林学院学报，2010，30(2):157 －160.

［14］邱盛樑.楠木不同混交造林模式的生长效果比较［J］.林业科技开发，2001，15(1):26 －27.

［15］吴载璋.楠木杉木混交林生长效应研究［J］.福建林学学报，2005，25(2):142 －146.

［16］林亦曦，闽楠人工林混交林的生长效果［J］，林业勘察设计，2009(1):165 －167.

［17］邹惠渝，吴大荣.闽楠种群生态学［M］.北京:中国林业出版社，1996.

［18］陈存及，陈伙法.阔叶树种栽培［M］.北京:中国林业出版社，2000:150 －155.

［19］陈华豪.林业应用数理统计［M］.大连:大连海运学院出版社，1988.

［20］周光亚.关于数量化理论Ⅰ、Ⅱ的数学模型［J］.吉林大学学报:自然科学版，1979(1):11 －17.