不同主伐方式对杉木林下套种南方红豆杉生长影响分析

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　　摘 要：通过在杉木人工近熟林林下套种南方红豆杉，分别对未主伐前及采取不同主伐方式后的红豆杉的胸径、树高及生长量进行了14年的生长监测，分析林下套种红豆杉的生长规律与主伐方式对其影响。结果表明，林分间伐后套种红豆杉生长良好，主伐后红豆杉生长量明显高于未主伐前;不同主伐方式对红豆杉胸径的生长影响显著，皆伐方式比择伐方式的影响更为明显;不同主伐方式对红豆杉树高生长并无显著影响。
　　关键词：混交林营造;红豆杉;林下套种;生长量;主伐方式
　　中图分类号 S791.49 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）07-0046-03
　　森林林分退化问题已成为21世纪全球环境发展的难题之一[1]，近几十年来，由于大面积营造纯林，导致人工林出现严重的林分退化现象，其生态系统生物多样性下降、地力衰退、病虫害增加等问题日益突出。因此，营造异龄混交林已经成为森林经营的一种主流趋势。林下套种作为异龄混交林营造模式之一，具有恢复生物多样性、提高林分稳定性、更好发挥森林综合效益的特点，成为我国异龄混交林营造的主要方式之一。南方红豆杉（Taxus chinensis var.mairei）因具有较高的药用价值和耐荫性而成为南方杉木人工林林下套种的主要常见树种之一，但目前国内关于杉木林下套种红豆杉的研究主要集中在其对土壤理化性质的改善[2-3]以及树冠形态结构的影响[4-5]等方面，对于主伐方式是否会对杉木林下套种红豆杉生长产生影响，仍缺少长期监测研究。因此，本研究拟通过在南方杉木近熟林林下套种红豆杉，结合主伐采伐方式对其生长进行长期的监测调查，分析红豆杉在林下套种的生长规律及不同主伐方式对其后续生长的影响，为杉木林下套种提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况 试验地位于福建省顺昌县高阳采育场南桥工区和小外工区，地属武夷山丘陵地带。亚热带海洋性季风气候，气候温和湿润，年平均温度16.5～18.5℃，无霜期260d，年平均降雨量1800mm，平均相对湿度80.5%[7]，海拔100～300m，土壤质地为红壤，腐殖质层厚度为12cm，均为Ⅰ类地。其内乔木层优势树种为杉木[Cunninghamia lanceolata （Lamb.）Hook.]，林下植被以芒萁骨（Dicranopteris pedata）为主。样地基本概况如表1所示。
　　1.2 标准地设置与调查 2004年8月对顺昌县高阳采育场的杉木近熟林试验地的林分进行间伐，林分保留株数约为900株/hm2，间伐后林分郁闭度不低于0.6。2005年2月在杉木间伐林地进行林下整地套种南方红豆杉，此后每年4月进行扩穴培土，5月进行1次施氮磷钾有机复合肥100g/穴，于6月和10月全面锄草、修枝2次。直至2010年主伐，在上述林分中选择设置2块25.82m×25.82m标准地，2010年对上层杉木主林分进行主伐，样地1采用择伐方式，样地2采用皆伐方式，期间每年均对林下红豆杉进行每木检尺以测量其直径与树高。
　　1.3 数据处理 通过Spss 22.0和Excel数据分析软件对胸径和树高进行生长规律分析与配对样本t检验。
　　2 结果与分析
　　2.1 主伐前林下套种红豆杉的胸径与树高 自2005年2月在间伐后进行林下套种后，每年均对红豆杉的地径与树高进行每木检尺调查，至2010年10月主伐前，林下红豆杉生长状况如表2所示。由表2可知，林下套种红豆杉生长状况良好，样地1与样地2的生长基本一致，地径平均生长量约为0.6cm/年，而树高平均生长量约为0.5m/年，其中2006—2007年2个样地的地径连年生长量有所差异，可能是由于红豆杉可作为中药材，样地1中约20%的红豆杉苗因当地村民盗采而产生差异。总体而言，2块样地的红豆杉生长量没有差异。
　　2.2 不同主伐方式对红豆杉胸径生长的影响 2010年对2块样地进行主伐，其中样地1为强度择伐，保留株数为345株/hm2。样地2为皆伐，主伐后每年进行每木检尺调查，分析不同主伐方式对红豆杉生长的影响，其胸径生长结果见图1与图2。由图1可知，择伐样地胸径生长量呈现出先下降后上升再下降的变化趋势，胸径连年生长量在2014年达到极大值，皆伐样地胸径生长量呈现出先上升后下降再继续上升的变化趋势，胸径连年生长量在2013达到极大值。相比于择伐样地，皆伐样地红豆杉胸径达到连年生长量最大值的年限更早。而2块样地的胸径平均生长量基本上保持稳定，年差异极小，无明显变化。由图2可得，2011—2018年红豆杉胸徑生长呈逐年递增的趋势，2010年对杉木采取不同主伐方式后，皆伐样地胸径总生长量要高于择伐样地，且随时间推移，这种趋势展现的更为明显。2011年皆伐样地红豆杉胸径仅比择伐样地高12%，但截止2019年，皆伐样地红豆杉胸径已比择伐样地高41%。利用成对样本t检验验证不同主伐方式对2块样地胸径的影响，P值为0.02，说明皆伐样地对胸径总生长量的影响性显著高于择伐样地（P<0.05）。
　　2.3 不同主伐方式对红豆杉树高生长的影响 由图3可知，2011—2018年，2块样地红豆杉的树高连年量变化趋势基本一致，皆伐样地在2013年达到第1个峰值;择伐样地在2014年达到第1个峰值，随后降低;2者在2018年同时达到连年生长量的极大值。树高平均生长量则与胸径平均生长量相似，基本保持稳定，年差异极小，无明显变化趋势。由图4可知，2011—2019年，红豆杉树高生长呈逐年上升趋势;2011—2013年，皆伐样地树高生长量高于择伐样地，但在2014—2016年，2块样地的树高生长量近乎持平;2018年，择伐样地树高生长量略高于皆伐样地，随后2块样地在2019年再次持平。采取成对样本t检验验证不同主伐方式对2块样地树高生长的影响，P值为0.53，说明以主伐方式对红豆杉树高生长的影响不明显（P>0.05）。 　　3 结论与讨论
　　3.1 结论
　　3.1.1 不同主伐方式对杉木林下套种红豆杉的胸径生长量影响差异明显 2块样地在主伐前采取相同营林方式，其胸径生长量无明显差异，然而采用不同主伐方式后，林下套种红豆杉胸径生长量出现明显差异，皆伐样地红豆杉胸径生长量明显高于择伐样地。由此可见，红豆杉作为耐阴树种，具有强耐荫性，在幼苗幼树生长初期需要一定的遮荫条件，随着红豆杉林木的生长，其对于光照的需求逐步提高，不再需要遮荫处理，相比于择伐，皆伐林地可获得更多的光照条件，生长空间更为充足，从而为红豆杉生长提供充足的光照和生存空间，促进其胸径生长。
　　3.1.2 不同主伐方式对杉木林下套种红豆杉的树高生长量无明显影响 试验结果表明，采取不同主伐方式后，短期内红豆杉树高生长存在一定的差异，即皆伐可提供更为充足的光照与生长空间，其树高生长量要高于择伐方式。随着林木的不断生长，这种差异逐步减小，并表现为差异不明显，结合2块样地主伐前树高生长亦无明显差异，这可能是因为林分遮荫在幼林初期为林下套种红豆杉提供了遮荫条件。在林分主伐后，由于林下套种种植密度相对于一般造林密度低，红豆杉的种间竞争不明显，虽然在皆伐初期，红豆杉树高生长要快于择伐林分，但由于皆伐对于胸径与树高的初期促进作用使毕伐后的红豆杉更早，出现了上层林分空间竞争现象，开始放缓生长速率与择伐逐步持平，從而表现出不同主伐方式对树高的影响差异不显著。
　　3.2 讨论 试验发现：在林分遮荫条件下，红豆杉早期的生长良好，而采用不同主伐方式对于上层林木进行主伐后，其对红豆杉胸径与树高生长影响则表现出不同的结果。采取不同主伐方式会对红豆杉后续生长产生影响，皆伐林分的林下套种红豆杉胸径生长更为迅速，但不同主伐方式对树高生长则无显著影响。对上层林木进行主伐时，可能对林下套种的红豆杉树体生长的影响较大，皆伐由于可提供更为充足的光照与生长空间，林木恢复更为迅速，但也因此可能导致上层林分出现生长空间竞争，从而表现树高生长差异不明显的现象。因此，当采用林下套种红豆杉时，其幼龄期要保持必要的遮荫条件，随着林木的生长，对于上层林木的采伐则更有利于其后期生长。
　　参考文献
　　[1]宋立宁，朱教君，闫巧玲.防护林衰退研究进展[J].生态学杂志，2009，28（09）：1684-1690.
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　　[3]洪建农.杉木与七种阔叶树混交造林效果的初步研究[J].福建林业科技，2008（01）：120-124.
　　[4]欧建德，吴志庄.林下套种及坡位和弱光环境对南方红豆杉人工林早期生长及林分分化的影响[J].东北林业大学学报，2016，44（10）：12-16.
　　[5]欧建德，吴志庄.林下套种对南方红豆杉树冠形态结构及干形变化的影响[J].西南林业大学学报，2016，36（05）：106-110.
　　[6]欧建德.林分密度对观赏型南方红豆杉幼树生长及形态可塑性的影响[J].西南林业大学学报，2014，34（05）：31-36.
　　[7]郑德祥，蔡杨新，许鲁东，等.闽北闽粤栲天然林林隙物种数量特征及更新规律分析[J].植物资源与环境学报，2017，26（03）：92-99.
　　（责编：张 丽）
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