不同年龄序列巨尾桉人工林生长的坡位效应_王杰.pdf

不同年龄序列巨尾桉人工林生长的坡位效应王 杰，李 坤，方能干，刘秉兴，杨 梅（广西国有七坡林场，广西南宁；广西大学林学院，广西南宁）摘要 目的了解不同立地条件下巨尾桉人工林生长差异。方法对七坡林场上思分场不同坡位的巨尾桉人工林进行连年（年）监测。结果坡位显著影响巨尾桉人工林生长进程，其生长状况下坡最优，中坡次之，上坡较差；随着年限增加，巨尾桉人工林胸径、树高连年生长量和平均生长量逐渐降低，但蓄积生长量逐年增加；自第 年起，各坡位巨尾桉胸径、树高和蓄积连年生长量开始出现显著差异，总体表现为下坡中坡上坡，且随着年限增加，差异越加显著。结论在桉树人工林经营过程中，优先选择中、下坡进行造林，上坡林分应加大施肥量；桉树属于前期快速生长树种，应加强前期经营管理，确保质量和产量。关键词 巨尾桉；坡位；连年生长量；平均生长量中图分类号 文献标识码 文章编号（）：开放科学（资源服务）标识码（）：，（，；，）（），；，；，；基金项目 广西林业科技项目（桂林科研 号）。作者简介 王杰（），男，广西合浦人，工程师，从事营造林研究。通信作者，教授，从事森林培育研究。收稿日期 桉树（）属桃金娘科（）桉属（），是热带、亚热带广泛种植的速生常绿乔木。我国于 世纪末引入桉树，随后在南方地区大规模扩张，并彻底改变了我国林业发展的进程与分布格局。据第九次全国森林资源清查数据，桉树年产量超 万，已成为我国第三大人工林树种，其产量高、用途广、适应性强，为建筑、家具、铁轨、胶合板、纤维板和造纸等行业弥补了巨大的木材缺口。立地调控是维持和提高森林生产力的途径之一，坡位等立地因子是影响桉树人工林质量与产量的重要方面，在不同坡位种植桉树经营措施也有所不同。研究发现，下坡位尾巨桉人工林的树高、胸径和蓄积量均显著高于上坡位；随着坡位降低，其造林保存率也表现为下坡中坡上坡。巨尾桉（）是由巨桉（）和尾叶桉（）杂交而成的优良品种，因其生长迅速，适应性强，在广西受到极大关注。虽已有研究分析坡位对巨尾桉人工林生长的影响，但关于不同坡位连续年龄系列监测的生长规律还鲜见报道。因此，为了解广西巨尾桉人工林对不同坡位的生长效应，笔者设置上、中、下 个坡位，对不同坡位巨尾桉人工林进行生长调查，探究其年生长进程，以期为造林规划、决策和经营管理等提供理论依据。材料与方法 研究区概况 试验地设置在广西国有七坡林场上思分场，该分场位于防城港市上思县，地处，。试验地地势平缓，为低山丘陵地貌，属亚热带季风气候，光热充足，雨量充沛，年均气温 ，年降雨量 ，全年气候温暖，霜期短，夏湿冬干，土壤以赤红壤为主。研究方法 试验林是七坡林场上思分场的巨尾桉纯林，于 年 月造林，株行距 ，密度 株。第 年施、含量比为 的桉树专用基肥 株，第、年 月施、含量比为 桉树专用追肥 株。该研究对七坡林场上思分场共 （上坡，中坡 ，下坡 ）的巨尾桉人工林调查数据进行分析，共设置 个 固定样地（其中上坡 个，中坡 个，下坡 个），于 年（第 年）每年 月分别实测样地内巨尾桉胸径和树高，并计算单株材积推算蓄积量。巨尾桉单株材积采用广西桉树人工林二元立木材积计算公式：（）（）。式中，为单株材积，为胸径，为树高，。数据分析 使用软件 完成数据整理，利用软 安徽农业科学，（）：，件 进行 检验、单因素方差分析（）和多重比较（）（），检验各指标的差异显著性。利用软件 完成制图。结果与分析 不同坡位巨尾桉人工林生长情况 由表 可知，不同坡位对巨尾桉人工林胸径、树高和蓄积量均存在显著影响。总体上，巨尾桉胸径、树高和蓄积量均随坡位降低而增大。胸径、树高和蓄积量在第 年均未出现显著差异，树高和蓄积量在第 年出现显著差异，胸径在第 年出现显著差异，且随着年限增加，其差异越显著。在第 年时，与上坡相比，中坡巨尾桉胸径、树高和蓄积量分别显著增加了、和，而下坡分别比上坡显著提高、和；与中坡相比，下坡巨尾桉胸径和蓄积量分别显著增加 和，而树高在两者间无显著差异。表 不同坡位巨尾桉生长变化 栽培年限 胸径 上坡中坡下坡树高 上坡中坡下坡蓄积量 上坡中坡下坡第 年 第 年 第 年 第 年 第 年 注：数据为平均值标准差，同行不同小写字母表示处理间在 水平差异显著。：；不同坡位巨尾桉人工林胸径连年生长量和平均生长量变化 从图 可以看出，巨尾桉人工林胸径连年生长量和平均生长量随着栽培年限增加而逐渐减小，其连年生长量变化在 ，平均生长量变化在，且均在第 年出现最大值。坡位对巨尾桉人工林胸径生长量有显著影响，总体上，胸径生长量表现为下坡中坡上坡。在第 年至第 年，下坡连年生长量较上坡分别显著提高、和，第 年和第 年无显著差异；从第 年至第 年，下坡胸径平均生长量较上坡显著提高、和，第 年和第 年无显著差异。注：不同小写字母表示处理间在 水平差异显著。：图 不同坡位巨尾桉人工林胸径连年生长量和平均生长量的变化 不同坡位巨尾桉人工林树高连年生长量和平均生长量变化 从图 可见，巨尾桉人工林树高连年生长量和平均生长量变化与胸径相似，随着栽培年限增加，树高生长量呈逐渐降低趋势。巨尾桉人工林树高连年生长量在 ，平均生长量在 ，且均在第 年出现最大值。树高生长量随坡位下降逐渐上升，下坡连年生长量在第 年分别较上坡显著高出、和；在第 年，中坡树高连年生长量较下坡提高。树高平均生长量表现为下坡中坡上坡，在第 年，下坡平均生长量分别比上坡高、和。不同坡位巨尾桉人工林蓄积连年生长量和平均生长量变化 如图 所示，与胸径和树高生长量变化相反，巨尾桉人工林蓄积连年生长量和平均生长量均随栽培年限增加而逐渐上升，且上、中、下坡均在第 年出现最高增长率。第 年上、中、下坡位的蓄积连年生长量分别较第 年增长了、和；平均生长量分别较第 年上、中、下坡位增长、和。大部分年限下坡生长量显著高于中坡和上坡，在第 年，下坡蓄积连 卷 期 王 杰等 不同年龄序列巨尾桉人工林生长的坡位效应年生长量分别较上坡显著提高、和，分别比中坡高出、和。第 年至第 年，下坡平均生长量分别较上坡显著增长、和，分别比中坡高出、和。注：不同小写字母表示处理间在 水平差异显著。：图 不同坡位巨尾桉人工林树高连年生长量和平均生长量变化 注：不同小写字母表示处理间在 水平差异显著。：图 不同坡位巨尾桉人工林蓄积连年生长量和平均生长量变化 讨论在区域尺度上，环境因子对植物的生长起主导作用，坡位、坡度和坡向等地形因子能直接或间接地影响区域内太阳辐射、温度、水分等环境条件，因此能够更直观地反映区域小气候变化和土壤养分差异，间接决定人工林的生产力水平。该研究结果表明，坡位对巨尾桉人工林各生长指标有着显著影响，随着坡位降低，胸径、树高和蓄积量均表现出上升趋势。出现这种现象的原因主要有以下几点：坡位影响着土壤水分丰缺，桉树属于速生树种，对水分的需求极大，上坡位的水分随地表径流流向下坡位，导致上坡位水分不足，生长滞后；不同坡位土壤肥力状况也会出现显著差异，上坡位土壤中、等有效养分随地表径流聚集于下坡位，因而出现下坡肥力最优、中坡次之、上坡较差的趋势，生长差异也随之产生。早有学者发现，桉树属于早期极速生树种，前 年胸径、树高快速生长，年时达最大，年后连年生长量逐渐降低。在该研究中，随着年限推移，桉树胸径、树高连年生长量和平均生长量逐渐减小，这与李敏泉等的研究结果相似，可能是桉树生长一定年限后，对水分和养分的需求增大，生长相对减缓；同时，巨尾桉个体之间的竞争加强，因此可以通过间伐等措施缓解竞争压力。结论坡位显著影响巨尾桉人工林生长进程，其中生长状况表现为下坡中坡上坡。在连续年龄生长监测中，虽然林分胸径、树高连年生长量和平均生长量总体呈下降趋势，但蓄积生长量逐年升高，且各坡位之间的差异随年限推移越加显著。因此，在后续经营过程中，应优先选择中、下坡立地较好的坡位造林；对于上坡位，可以加大施肥量，或通过与固氮树种混交，达到水土保持、改良地力、实现可持续经营的目的。此外，巨尾桉早期生长极快，应加强前期经营管理，营造优质（下转第 页）安徽农业科学 年高，表明绿地的季相变化及景观层次更为丰富，均匀度指数高，表明绿地的景观更加规则整齐。日照市区绿地乔木层的丰富度指数、辛普森指数、香浓维纳指数、均匀度指数平均值分别为、，灌木层的指数分别为、。乔灌木的香浓维纳指数相差不大，但乔木层的丰富度指数、辛普森指数明显大于灌木层，说明日照市区绿地乔木层的丰富度及多样性都明显高于灌木层，这与城市绿地植物乔木种类比例大于灌木的结论一致，因此要增加灌木植物种类，合理构建乔、灌、草丰富的植物群落。但灌木的均匀度指数高于乔木，这是由于人工配置的灌木均匀度指数更高。图 乔木层多样性指数分析 图 灌木层多样性指数分析 讨论与建议该研究调查的对象是日照城区绿地中人工植物群落，调查样方有限，要更加精确地研究日照市区绿地物种多样性，最好能全面地调查城市中的人工、半人工、自然植物群落。通过建立一套完善的城市绿地生物多样性动态监测体系，能更好地为城市生物多样性保护服务。日照市区绿地乔木层的丰富度指数、辛普森指数明显大于灌木层，香浓维纳指数相差不大。乔木能改善群落内部环境，为中下层植物的生长创造良好的生境条件。要借鉴地带性森林群落的种类组成、结构特点和演替规律，合理配置乔、灌、藤和草本植物，丰富林下植物，使植物种类尽可能的丰富，吸引更多物种，提高植物群落景观效果，提高物种多样性。在日照市绿地植物配置中，应在大量使用乡土树种的基础上，有针对性地选择可以适应当地气候条件并能生长健壮的优良外地树种。可广泛使用的乡土树种有花楸、梓树、黄连木、枫杨、厚朴、青杄、白杄、胡枝子、花木兰、荆条等。值得推荐引种的有金叶皂荚、加拿大紫荆、红花槭、紫叶美国梓树、七叶树等乔木。可选择国内外同等纬度地区观赏价值高的外来物种，引种之前要经过驯化避免极端天气造成大规模的损失。植物多样性是衡量城市生态园林完善、稳定与否的一个重要指标。要因地制宜、遵循生态学原理，使各种生物组合成一个和谐、有序、稳定的群落。提高植物种类丰富度的同时，还要运用多种植物配置方法，在水平层次和竖直层次形成丰富的植物结构，形成丰富的植物群落，从而提高植物的多样性水平。参考文献 冯德祥区域经济与生态环境冲突协调的实证研究：以山东日照为例上海：东华大学，张金屯数量生态学北京：科学出版社，徐功军杭州市主城区绿地植物多样性研究杭州：杭州师范大学，陈小勇，陆慧萍，应向阳，等天童国家森林公园树种多样性的加性分配应用生态学报，（）：鲁敏，李英杰城市生态绿地系统建设：植物种选择与绿化工程构建北京：中国林业出版社，：张华日照地区园林植物调查及配置分析安徽农业科学，（）：李莉枣庄市主要公园植物群落结构与生态效应研究聊城：聊城大学，欧阳子珞，吉文丽，杨梅西安城市绿地植物多样性分析西北林学院学报，（）：，郑瑞文北京市城市建成区绿地植物多样性研究北京：北京林业大学，孟奎尧，郭绍霞，赵秀芬青岛市中山公园木本植物多样性研究北方园艺，（）：（上接第 页）生长环境，确保质量和产量。参考文献 张樟德桉树人工林的发展与可持续经营林业科学，（）：乔瑜物种的跨洋传播与生态经验互动：桉树在中国的早期传播（）中国社会科学院研究生院学报，（）：赵树丛在 年全国桉树产业发展暨学术研讨会上的讲话桉树科技，（）：张程，欧阳林男，陈少雄，等尾巨桉人工林立地因子筛选及评价西北农林科技大学学报（自然科学版），（）：，刘雅静，张书源，李静，等坡位和密度对桉树林生产力和林下植被多样性的影响林业与环境科学，（）：韦建宏，侯敏，韦添露，等不同坡位桉树人工林生长和土壤理化性质比较安徽农业科学，（）：张培，庞圣江，杨保国，等广西西南地区巨尾桉与红椎混交造林试验研究西北林学院学报，（）：岑巨延广西桉树人工林二元立木材积动态模型研究华南农业大学学报，（）：，（）：沈泽昊，张新时，金义兴地形对亚热带山地景观尺度植被格局影响的梯度分析植物生态学报，（）：陈明华尾巨桉林分生长过程的初步研究武夷科学，（）：李敏泉，李仕德，黄承标，等桂南巨尾桉人工林生长及经济效益分析亚热带农业研究，（）：卷 期 徐晓艳等 日照市城市绿地园林植物多样性研究