柚木不同无性系截干萌芽和生长规律研究*

2022-02-28 10:47陈仪飞夏晓潮黄桂华王先棒梁坤南周再知
林业与环境科学 2022年6期
关键词:基径柚木胸径

陆 媚 陈仪飞 夏晓潮 黄桂华王先棒 梁坤南 韩 强 周再知

(1.广东茂名森林公园管理处,广东 茂名 525023;2.中国林业科学研究院 热带林业研究所,广东 广州 510520)

柚木Tectona grandis是国际知名的珍贵用材树种,干型通直、材性优良受到市场广泛欢迎,同时作为热带地区造林树种发挥着生态、社会和经济效用[1]。在生产实际中,受土壤与气候影响出现树干弯曲、生长缓慢现象,据统计,每年影响粤西地区的台风约3 次,对柚木正常生长造成较大影响,严重制约柚木大规模推广种植。

截干是生产实践中重要技术措施,是在一定高度下截断苗木主干,促进生根和侧枝萌发,在造林中提高成活率和保存率。姚志勇[2]在对不同落叶树种造林方式研究中得出相比留干造林,截干造林能显著提升成活率,促进地径和新枝生长;陈思雨等[3]通过对红花玉兰Magnolia wufengensis进行不同比例截干强度的对比试验得出,截干能有效矮化植株并显著降低抗性,1/2 截干处理后效果最为显著;李朝明等[4]研究了两种立地条件下不同截干方式的牛角瓜Calotropis gigantea造林试验,结果显示截干与否对于当年植株树高与地径生长具有显著差异特征,证实截干造林优于不截干;韦东艳等[5]研究了尾叶桉Eucalyptus urophylla伐桩的萌芽更新情况,得出伐桩直径影响萌芽数量,但与萌条高度相关性不大。在杉木Cunninghamia lanceolata大龄种子园萌芽更新造林上[6-9]、杨树Populussp.采伐林地更新[10-11]、油茶Camellia oleifera采穗圃营建[12]和低产林改造上[13]截干措施都发挥了显著的提升作用,这些研究表明相较于幼苗造林,林木截干可以显著提高树高和地径的生长量,在促进树体改造中应用效果显著。目前,对柚木的截干研究集中在人工林的伐桩更新方面[14],而对环境影响生长不良的改造复壮研究较少。本研究以12 年生因台风影响干型不佳、生长缓慢柚木无性系林为对象,通过对不同无性系截干试验,研究不同无性系更新复壮生长差异特征,以期为柚木人工林采伐更新提供指导,同时筛选速生优良品种供推广应用。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广东省茂名市茂名森林公园内(110°49′~110°51′E,21°36′~21°38′N), 属于热带、亚热带过渡地带,亚热带季风性湿润气候区,夏季、秋季雨量较多,年均日照为2 013~2 161 h,年均温度22.3~23 ℃,年降雨量为1 570~1 800 mm,地形属丘陵台地,土壤主要以砖红壤为主。

1.2 试验设计与方法

柚木截干试验参试信息见下表,其中16 号为实生苗,作为无性系对照处理。

表1 柚木无性系截干试验信息Tab.1 Information sheet of teak clone drying experiment

柚木不同无性系测定林造林时间为2008 年9月,株行距为2 m×4 m,每小区6 株(1 行× 6株),6 次重复。2021 年3 月对试验地柚木进行截干,截干高度采用梁坤南[15]的研究为15 cm。于2021 年5 月调查萌芽数量后只保留一个芽条,8月、10 月和2022 年1 月观测生长情况,地径使用游标卡尺测量,高度使用卷尺测得。

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel 和SPSS 22.0 分析生长数据,Origin 2019 绘图,采用多重比较与显著分析等研究差异显著特征。

2 结果与分析

2.1 不同柚木无性系截干更新差异

2021 年3 月对柚木进行截干,随后调查地径,5 月份调查萌芽数与芽条基径,见表2。

表2 柚木无性系截干后萌芽更新Tab.2 Germination and regeneration of teak clones after truncated

可以看出不同试验号间地径相差较大,试验号3、5、7、12、17 与11 之间有显著差异,试验号5 与11 两者地径相差1.97 cm。截干后再萌发情况也有显著差异,试验号6 表现最好,平均萌芽3 个,基径为2.52 cm;而试验号8、11、16 萌芽数只有1.7 个左右,试验号11 基径最低,只有1.24 cm。

表3 中显示了柚木截干后萌芽生长情况,各试验号胸径和高度逐渐增长,不同号间差异显著。胸径生长方面,8 月以5 号(2.38 cm)、16号(1.34 cm)分列最优和最差;10 月份为6 号(2.52 cm)和16 号(1.39 cm);2022 年1 月为6号(2.52 cm)和14 号(1.66 cm)。高度生长上,8 月以10 号(1.62 m)最优,14 号(0.85 m)最差;10 月以6 号(2.98 m)最优,11 号(1.67 m)最差;2022 年1 月以6 号(3.00 m)最优, 11 号(1.72 m)最差。

表3 柚木无性系截干后萌条生长Tab.3 Growth of truncateds of teak clones

不同调查月份内各试验号截干后生长状况也有显著差异(图1),试验号7、8、11 在2021 年8 月、10 月和2022 年1 月胸径有显著差异,试验7 号无性系8 月与10 月、1 月差异显著,试验8号无性系8 月与1 月有显著差异,而试验11 号无性系8 月与10 月、1 月胸径差异显著。

图1 柚木不同无性系截干处理后不同月份生长比较Fig.1 Growth of different teak clones in different months after truncated treatment

截干后不同月份柚木高度生长上,除16 号对照无显著差异外,其余试验号8 月与10 月、1 月高度具有显著差异。

2.2 生长指标相关性分析

柚木无性系地径与截干后萌条基径、高度、萌芽数相关关系分析表明:地径与萌条基径(R=0.469,P<0.01)、 高 度(R= 0.452,P<0.01)呈显著正相关关系,与萌芽数(R=0.060,P>0.05)无显著关系;萌条数与萌条基径(R=0.334,P<0.01)、高度(R=0.322,P<0.01)呈正相关关系,但显著性较弱;萌条基径与高度(R= 0.903,P<0.001)呈极显著正相关关系。

3 结论与讨论

大量研究表明,截干技术在低产林改造与复壮等过程中发挥着显著的作用[16-18]。大多数研究指出截干后萌条的生长表现受地径大小影响,随径级的增加萌条基径和高度也增长更快,这可能与截干前地径粗的树体储存的营养物质含量更多有关[19-20];但也有研究认为萌条生长与地径之间无相关性[21],甚至随着地径的增加萌条生长先下降后上升[22],因而不同树种萌芽与生长规律有差别,或不同树种积累的营养物质有所差异,截干后的萌条生长表现也不同[23-24]。本研究中柚木不同无性系截干后地径与萌条的基径和高度都有着显著正相关关系,地径与萌芽数并无显著关系,这也说明树种之间的差异导致截干更新后生长表现不同。

图2 柚木无性系生长指标相关性分析Fig.2 Correlation analysis of growth indexes of teak clones

研究指出,截干后萌条生长消耗了树体保存的大量营养,因而虽然萌芽较多但可能会影响萌条的后续生长[25];但也有研究指出萌条的高度随着萌芽数的增加而增加。本研究中,萌芽数与萌条高度和基径都有着正相关关系,这也与树种特性有关[26],同时萌条的基径与高度呈现显著正相关关系,也说明了柚木截干后生长效果较好。另外,8—10 月份的生长表现远大于10—次年1 月份,尤其高度增长迅速,这是因为1 月份处于冬季,柚木生长对热量需求较高,而8—10 月份正值夏季,光照热量充足,柚木生长较快。

本研究在粤西地区针对干型不良柚木无性系进行截干试验,观测重新萌发后生长情况,结果显示截干后不同月份间胸径和高度差异显著,萌芽后生长过程受到截干时地径、萌条基径、萌条高度与萌芽数量的影响;试验6 号(无性系VI-23)生长表现最佳,截干10 月后胸径和高度分别可达2.52 cm、3.00 m,是早期筛选出来的适宜粤西地区的速生无性系。

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