马尾松与黄花倒水莲复合经营技术研究

来源:用户上传      作者:夏伟

　　摘要 研究在现有马尾松林中采取间伐方式释放空间，在林内套种黄花倒水莲经营技术。试验结果表明，培育马尾松大径材的同时，兼营黄花倒水莲的主要技术是保留上层马尾松450～750株/hm2，选择较高立地等级的林地，采取块状整地，适当使用基肥，加强抚育管理，可以提高黄花倒水莲生长量，而且马尾松单株增长量明显提高，生长环境适宜培育大径材。
　　关键词 马尾松;黄花倒水莲;复合经营技术;生长状况
　　Abstract This paper reported the management technology of interplanting Polygala fallax with thinning to release space in existing Pinus massoniana forests. The test results showed that， while cultivating largediameter timber of P. massoniana， the main technique of concurrently operating P. fallax was to retain 450～750 plants/hm2 upper P. massoniana， select higher site forest land， adopt block preparation， and use appropriate base fertilizers，strengthen parenting management. In this way， the growth of P. fallax and P. massoniana per plant increased significantly， and the growth environment adopted to cultivate largediameter timber of P. massoniana.
　　Key words Pinus massoniana;Polygala fallax;Compound management technology;Growth condition
　　馬尾松（Pinus massoniana）是我国南方分布最广的造林绿化树种，在国土山地1/5范围内有其分布[1]，在我国林业建设中占有重要的一席之地。马尾松生长迅速，寿命长，高可达45 m，胸径1.5 m[2]，适合培育大径材，其大径材是胶合板优质板材[3]。目前我国人工林中大径材严重不足，已经影响并制约了胶合板等相关工业的持续稳定与社会经济发展。马尾松无论是天然林还是人工林现有密度都较大，不利于培育大径材，生态功能也不尽理想，加上有害生物对大面积纯林的侵害，使得马尾松林遭受重大损失和严重质疑。对现有密度较大的马尾松纯林及时调控具有现实的生产价值和深远的生态效应。为此，开展了马尾松疏林结构下套种黄花倒水莲（Polygala fallax）试验，试图构建马尾松黄花倒水莲复合经营模式。黄花倒水莲为远志科远志属的多年生灌木植物，其根、茎、叶均可入药，是一种药食两用植物，经济价值高[4]，而且花奇特美丽，色鲜黄明亮，花期长，从夏至秋冬不断开花，颇具观赏价值[5]。有关黄花倒水莲研究以往更多关注开发利用[6-9]，涉及栽培技术的不多[10-11]，针对马尾松疏林结构下套种黄花倒水莲的复合经营技术研究鲜见报道。笔者拟在马尾松现有林中套种黄花倒水莲，总结经营技术，为改造现有马尾松较大密度纯林，提高林分生产力提供技术支持。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况
　　福建省明溪县（26°08′～26°39′N，116°47′～117°35′E）地处武夷山东麓，气候温和，雨量充沛，光照充足，自然环境优越，为植物生长繁衍提供了良好的条件，明溪县是马尾松中心产区。年平均气温18.0 ℃，平均降水量1 800 mm;无霜期262 d。试验地设在明溪县福田寨林业采育场场部工区，海拔485 m左右，试验林分为1998年营造的马尾松纯林。2014年年底调查测定林分密度为1 700～1 855 株/hm2，平均胸径为23.1 cm，平均树高为17.5 m，郁闭度为0.68～0.76，主要植被有小刚竹（Phyllostachys sulphurea）、老鼠刺（Llex pernyi）、乌饭（Vaccinium bracteatum）、芒萁（Dicranopteris dichotoma）、中华里白（Dicranopteris chinensis）、五节芒（Miscanthus floridulus）、丝茅（Imperata koenigii）等。
　　1.2 试验方法
　　1.2.1 不同郁闭度试验。2014年11月在18年生马尾松林中选择立地条件和林分生长状况基本相似的区段，建立3个区组，每个区组设4个30 m×30 m的标准地。在标准地中根据较均匀分布的原则，选择生长量较大、树干较通直、无病虫危害的林木作为保留木，其他进行一次性间伐，采伐剩余物按照等高线堆积。之后，按照株行距1.5 m×1.5 m，挖明穴，穴规格30 cm×30 cm×20 cm。于2015年春栽植黄花倒水莲，黄花倒水莲苗木为1年生扦插苗。栽植后头2年，在黄花倒水莲种植穴周围进行锄草、扩穴、培土。试验设4个水平：①M3处理，保留上层马尾松450株/hm2;② M5处理，保留上层马尾松750株/hm2;③M7处理，保留上层马尾松1 050株/hm2;④ck处理，不间伐，不套种。
　　1.2.2 不同立地类型试验。2014年11月，在18年生马尾松林中分别选择较肥沃立地类型（Ⅱ类地，以L2标记）和中等肥沃类型（Ⅲ类地，以L3标记）2种立地类型各3块，每块标准地大小30 m×30 m，按照600株/hm2保留上层马尾松，其余一次性间伐。林地经清杂后，进行块状整地（株行距1.5 m×1.5 m，穴规格30 cm×30 cm×20 cm）。2015年春种植1年生黄花倒水莲扦插苗，栽植后头2年，在黄花倒水莲种植穴周围进行锄草、扩穴、培土。 　　1.2.3 不同经营措施试验。在马尾松林（上层木保留马尾松600株/hm2）中选择同一面坡建立3个区组，开展不同经营措施试验。试验分3个不同经营措施等级：①HXK处理，按照株行距1.5 m×1.5 m，挖明穴，穴规格30 cm×30 cm×20 cm，施基肥（每穴施入精制有机肥100 g）;② HKF处理，按照株行距1.5 m×1.5 m，挖明穴，穴规格40 cm×30 cm×30 cm，施基肥（每穴施入精制有机肥 ）;③ Hck处理，按照株行距1.5 m×1.5 m，挖暗穴，穴规格20 cm×20 cm×20 cm，不施肥。以上各处理在2015年春种植1年生黄花倒水莲扦插苗。栽植后头2年，在黄花倒水莲种植穴周围进行锄草、扩穴、培土。
　　1.3 调查分析 间伐后及每年8月，采用LAI2000植物冠层分析仪观测林分郁闭度，以平均值表示。栽植后当年调查黄花倒水莲造林保存率，2018年11月全面测定。马尾松每木测定主要生长因子，应用下式计算马尾松单株立木材积：
　　V松=0.000 062 34D1.855 150H0.956 825
　　调查统计黄花倒水莲株数，测定株高、基径。根据平均高、平均基径（误差范围允许±5%之内），每标准地选择30株标准株，采用全株收获法测定叶、茎、根鲜重。马尾松平均高、胸径、单株立木材积和黄花倒水莲保存率（经转换）方差分析采用Excel软件。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同处理对黄花倒水莲种植保存率的影响
　　造林保存率是反映树种生态适应性的重要指标之一[12]。保留上层马尾松不同株数生长环境存在差异，实际上形成了不同郁闭状况的马尾松林分异质性，对林内黄花倒水莲种植保存率有影响（表1）。由表1可知，保留上层马尾松不同株数，其林分郁闭度不尽相同。不同郁闭度系列黄花倒水莲栽植保存率从高到低依次为M7处理>M5处理>M3处理，M7处理保存率高于M5处理和M3处理，这与黄花倒水莲长期系统发育在林下阴湿处所形成的生物学特性相吻合;M3、M5处理上层马尾松保留木较少，林内透光度较好，林分初始郁闭度在0.27～0.38，对黄花倒水莲栽植成活率有一定影响。但黄花倒水莲栽植成活率经平方根数字转换后，进行方差分析，不同郁闭度下套种的黄花倒水莲保存率差异未达到显著水平。在较高郁闭度下，林内透光度较小，有利于黄花倒水莲的存活，说明黄花倒水莲生长需要一定庇荫环境条件，但要取得较高生物量需要一定的光照度。间伐所形成的林中隙地是一个动态过程，并不是恒定值。这种影响主要表现在早期，为了提高栽植保存率，应在育苗环节采取适应性措施，比如降低遮阴度，中后期减少氮肥施用量，提早揭去遮阴棚，以便提高黄花倒水莲的抗性，提高栽植成活率。
　　由表1可知，不同立地类型和采取不同经营措施栽植的黄花倒水莲在上层马尾松保留木相似时，栽植保存率并没有随着立地类型或可經营措施的变化而表现出较大规律性变化，表明黄花倒水莲适应性较高，在立地条件相对较差、经营措施一般的林地中可以存活。
　　2.2 不同处理对黄花倒水莲生长的影响
　　由表2可知，不同上层林马尾松保留木、不同立地类型和不同的经营措施对黄花倒水莲生长都有不同程度影响。
　　从不同上层林马尾松保留木分析，M3处理黄花倒水莲平均高、基径、单株根重和单位面积总根重均为最高，M5处理居其次。M3、M5处理与M7处理比，平均高分别增加29.9%和26.4%，平均基径分别增加31.0%和16.5%，单株根系重分别增加90.2%和55.8%，总根重分别增加81.7%和50.8%。经方差分析，平均高间，M3、M5与M7处理间存在显著差异，其他处理间差异不显著;平均基径间，M3处理与M7处理间存在显著差异，其他处理间差异不显著;平均单株根重间，M3、M5处理与M7处理间存在极显著差异，M3处理与M5处理间存在显著差异;总根重间，M3、M5处理与M7处理间存在极显著差异，M3与M5处理间存在显著差异。虽然M7处理比M3、M5处理黄花倒水莲株数略有增加，但总根重极显著低于M3、M5处理，说明黄花倒水莲在较密马尾松林内可以存活，但生长量较低，要提高黄花倒水莲根系（包括叶、茎）生物量，上层马尾松保留密度以450～750 株/hm2为宜，也就是初始郁闭度为0.27～0.38。
　　从不同立地类型分析，无论是树高、基径，还是单株根系重、总根重均以L2处理大于L3处理。L2处理较L3处理平均高、平均基径、单株根重和总根重分别增加43.9%、54.7%、50.3%和53.3%。经方差分析，平均高、平均基径、单株根重、总根重间均达到极显著差异，表明L2处理生长量高于L3处理，说明黄花倒水莲是一种喜肥沃植物。在马尾松林中套种黄花倒水莲选择林地以较高等级立地类型为好。
　　从不同经营措施分析，以HXK处理生长量最好，其次是HKF处理，Hck处理最小。HXK处理较HKF处理平均高、平均基径、单株根重和总根重分别增加11.4%、12.5%、26.1%和25.2%;HXK处理较Hck处理平均高、平均基径、单株根重和总根重分别增加85.1%、63.6%、156.9%和160.2%;HKF处理较Hck处理平均高、平均基径、单株根重和总根重分别增加66.2%、45.5%、103.7%和107.8%。经方差分析，3种不同经营措施比较，平均高间，HKF处理、HXK处理与Hck处理差异达到极显著水平，其他处理间差异不显著;平均基径间，HKF处理、HXK处理与Hck处理差异达到极显著水平，其他处理间差异不显著;平均单株根重间，HKF处理、HXK处理与Hck处理差异达到极显著水平，其他处理间差异显著，总根重间，HKF处理、HXK处理与Hck处理差异达到极显著水平，其他处理间差异显著。
　　2.3 不同处理对马尾松保留木生长的影响 由表3可知，不同处理对马尾松保留木生长都有影响。 　　在不同上层马尾松保留木系列处理中，表现为随着保留密度降低，马尾松平均高、平均胸径、单株立木材积呈增加的趋势;不同立地类型系列处理中，表现为L2处理平均高、平均胸径、单株立木材积均高于L3处理;不同经营措施系列处理中平均高、平均胸径、单株立木材积均表现为HXK处理>HKF处理>Hck处理，虽然不同经营措施系列试验中仅对黄花倒水莲植株进行经营管理，但对马尾松生长量也有影响，这与在黄花倒水莲的经营管理中，相应改善了马尾松生长环境有关。同时，黄花倒水莲为落叶灌木植物，每年均有大量的凋落物回归林地，改善了林分土壤肥力，同时黄花倒水莲凋落物的掺入促进了马尾松枯枝落叶的分解，加快了林分中营养物质的循环，从而提高了马尾松生长量。
　　经方差分析，平均树高增长量间，各处理间差异均不显著。平均胸径增长量间，M3、M5处理与CK处理处理间存在极显著差异，M7处理与ck处理间存在显著差异，其他处理间差异不显著;L2处理与L3处理间存在显著差异;HXF处理与Hck处理差异达到显著水平，其他处理间差异不显著。单株立木材积增长量间，M3、M5、M7处理与ck处理间存在极显著差异，M3处理与M7处理间存在显著差异，其他处理间差异不显著;L2处理与L3处理间存在显著差异;HXK处理与Hck处理差异达到显著水平，其他处理间差异不显著。
　　3 小结
　　改善现有马尾松纯林培育大径材，兼营药食两用植物，构建复合林分是林业发展的方向。在马尾松林内释放空间套种黄花倒水莲可以形成良好的复合林分。试验结果表明，在18年生马尾松林中保留450～750株/hm2，林下种植黄花倒水莲保存率在90%以上，5年生平均高1.10～1.13 m，平均基径1.84～2.07 cm，单株根重可达231.3～282.5 g，总根重815.56～983.10 kg/hm2。其主要经营技术是保留上层林450～750株/hm2，初始郁閉度控制在0.27～0.38。选择较好立地等级，采取块状整地，适当施用基肥，加强抚育管理可以提高黄花倒水莲生长量，而且马尾松单株增长量明显提高，生长环境适宜培育大径材。
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