林分密度和起源对不同年龄序...桉人工林生长及生产力的影响_易冠明.pdf

第 卷 第 期北华大学学报（自然科学版）年 月 （）文章编号：（）：林分密度和起源对不同年龄序列巨尾桉人工林生长及生产力的影响易冠明，李万年，唐希远，罗华龙，杨 梅，（广西壮族自治区国有七坡林场，广西 南宁；广西高校亚热带人工林培育与利用重点实验室，广西 南宁；广西大学林学院，广西 南宁）摘要：通过分析 种林分密度和 种林分起源下 生巨尾桉（）人工林的林分平均树高、胸径、单株材积和每 蓄积量的总生长量、平均生长量和连年生长量，探索一定密度范围内巨尾桉的最适林分密度和起源方式，揭示林分密度和起源对林木生长和生产力的交互影响特征，为提高巨尾桉人工林培养质量和可持续经营提供理论参考结果表明：）随着林龄的增加，平均树高、胸径和单株材积的增长幅度逐渐减小，而每 蓄积量增幅在造林后期有所提高，时达到数量成熟；）各林龄下，随着林分密度的增加，平均树高、胸径和单株材积总生长量减小，超过 时林分密度 株 的总生长量显著（）高于其他林分密度，每 蓄积量则在 株 下显著高于其他林分密度；）植苗林的生长和生产力显著高于萌芽林，和 株 适合植苗林的树高、胸径生长和单株材积积累，株 适合萌芽林生长和生产量积累低密度造林（株）有利于巨尾桉个体树高、胸径和材积积累，易于大径材培育；高密度造林（株）有利于获得最高的蓄积量，提高林分生产力本地区巨尾桉人工林的最适轮伐年龄为 关键词：巨尾桉人工林；林分密度；林分更新方式；轮伐期；动态生长特征；生长量中图分类号：文献标志码：收稿日期：基金项目：广西自然科学基金重点项目（）；广西林业科技推广示范项目（桂林科研 号）作者简介：易冠明（），男，高级工程师，主要从事森林培育和林业科技推广研究，：；通信作者：杨梅（），女，博士，教授，主要从事森林培育研究，：，（，；，；，）：，：），），（），），（），（）：；桉树是世界四大速生树种之一，也是我国三大速生树种之一桉树具有干形通直、材质优良且生长迅速的优势，能够实现当年造林即成林中国每年生产的桉树木材约 万，以低于全国 的人工林面积生产了高于全国 的木材年产量广西地处亚热带地区，气候条件优越，是我国南方速生丰产林和工业原料林基地建设的重要地区该地区人工种植桉树历史悠久，产生的经济效益十分可观，已成为带动当地经济发展的重要产业巨尾桉（）是通过 和 杂交而来的优良树种，相比亲本，具有生长更快、出材量更大、轮伐期短的特点，非常适合在广西大规模造林但普遍存在的过度密植和连代萌芽栽培容易浪费珍贵的种苗和肥料资源，导致造林和管理成本增加，降低了投入产出比，而且常常超过林地环境容纳量，徒耗林地土壤养分，造成物种多样性下降等一系列环境问题此外，过度疏植也会产生山地裸露，存在林分光温失调、水分过度蒸发、土地干旱等弊端然而，巨尾桉人工林在广西的发展过程中尚未总结出林分密度和林分起源间的最佳搭配模式，在一定程度上限制了林地生产力的进一步提高目前，针对巨尾桉人工林生长和生产力的研究主要集中在林分因子与林龄关系，混交林生物量分布特征，树高和胸径的生长关系，生物量动态，出材率、根径、胸径和树高模型等；关于巨尾桉人工林林分密度的研究主要集中在密度对生长指标的影响、大径材培育下的密度调控、密度效应模型、经济效益对比等；有关林分起源的研究主要集中在萌芽林定株高度，萌芽更新培育技术，植苗林和萌芽林的生长因子关系模型，生长效益、植物群落变化和水土流失规律等综上可见，将密度和起源对巨尾桉人工林生产力的影响结合起来进行研究还鲜有报道，对巨尾桉人工林生长进行连年监测，并结合林分密度和林分起源，研究连续林龄下这两个因素间的交互作用对林分生长和蓄积影响也十分缺乏因此，本研究探讨胸径、树高、材积和蓄积随林龄、密度和起源的变化规律，旨在分析巨尾桉人工林生长在一个轮伐期内不同林龄下的密度和起源效应，揭示密度和起源对不同发育阶段林木生长特性的动态影响规律及其交互作用对林分生产力的影响，可为进一步开展桉树人工林可持续经营研究提供科学依据第 期易冠明，等：林分密度和起源对不同年龄序列巨尾桉人工林生长及生产力的影响 材料与方法 试验样地概况试验样地位于广西壮族自治区西南部的七坡国有林场，属大明山系南向西支的延伸，地形西南高东北低，海拔 左右，坡度在，地貌以丘陵为主土壤类型为赤红壤，土壤酸度高，表土 小于，有机质含量大多小于，氮、磷、钾含量为中等水平林场地处北回归线以南，气候属南亚热带气候，纬度低，日照时间长，热量丰富，雨量充沛全年平均气温 左右，极端高温 ，极端低温 全年降雨量 ，相对湿度 左右群落主要由桃金娘（）、岗松（）、华南毛柃（）、白背叶（）等植物组成，草本层有铁芒箕（）、五节芒（）、金茅（）、画眉草（）、鹧鸪草（）等巨尾桉人工林植苗林所用苗木均为优良无性系（营养杯），苗高 ，造林时施放基肥（钙镁磷肥）株；萌芽林由第 代巨尾桉植苗人工林采伐后的伐桩上培育萌芽条成林一个轮伐期内连续追肥 ，前 于每年 月前追施 次复混肥（、质量比为 ），施肥量为 株（生苗木施肥量为 株）；第 年追施 次有机肥，施肥量为 株（生施肥量为 株）试验地设置本试验采用两因素随机区组设计，因素 设 种林分密度处理，分别为 、株，株行距分别为 、和 ；因素 设 种林分起源处理，分别为植苗林和萌芽林，共 个处理，每个处理设 个重复样地，每个重复样地小区面积为 （）由于巨尾桉的最佳经济轮伐期为 ，所以本试验于 年皆伐后保留伐桩萌芽或者重新植苗造林，从 年开始至 年，每年 月测定 次胸径和树高，共观测 测定时，避开林缘行和林缘株，对中间剩余树木进行每木检尺，调查的样木株数不少于 株 林分生产力计算单株材积由每木检尺的数据通过巨尾桉二元材积方程迈耶式计算：，（）式中：为单株材积（）；为胸径（）；为树高（）样地蓄积量为样地所有林木材积的累加值，每蓄积由样地蓄积量按照面积和株数换算平均生长量在数值上等于总生长量除以年龄，连年生长量在数值上等于林木生长进程中各年度的当年生长量 数据统计分析使用 进行数据统计整理及表格制作，采用 中的 检验、单因素方差分析（）和 软件中的双因素方差分析（）检验不同林分密度和林分起源下的林分生长差异和交互作用，并制图数据采用平均值标准差表示，采用 评价各处理间的差异显著性 结果与分析 林分密度对巨尾桉人工林平均树高和胸径生长的影响巨尾桉人工林林分平均树高总生长量、平均生长量和连年生长量在不同林分密度间的差异性见表，相应生长过程见图 由表 可知：生林分的树高总生长量和平均生长量、连年生长量在不同密度间差异均不显著；生在 或 株 显著最高（），但 生和 生除外，其中，生的总生长量和 生的总生长量、平均生长量和连年生长量均在 株 显著最高；而在适宜轮伐期的 生时，总生长量、平均生长量和连年生长量均在 株 显著最低（）由图 可见：树高北华大学学报（自然科学版）第 卷总生长量在 生 株 密度下达到最高，而平均生长量整体高于连年生长量，且均呈现随林龄增加而下降的趋势表 林分密度对连续林龄树高生长的影响 指标林龄 树高生长量 株 株 株 株 株 株 总生长量平均生长量连长量 注：同行不同大写字母表示不同林分密度间差异显著，不同大写字母表示同一林龄下不同林分密度间差异显著，图 不同林分密度下树高的生长特征 林分密度对连续林龄胸径生长的影响见表，胸径的生长特征见图 由表 可知：生林分胸径总生长量和平均生长量、连年生长量在 株（）显著最高；生在 或 株 显著最高，但 生除外，生的连年生长量在 株 显著最高由图 可见：胸径总生长量随着林龄增加而升高，且在每个林龄下随着密度的增加呈先上升后下降的变化趋势，生时，株 密度达到最高；平均生长量整体高于连年生长量，均随林龄增加呈下降趋势平均生长量和连年生长量在 生不同密度间差异更加明显第 期易冠明，等：林分密度和起源对不同年龄序列巨尾桉人工林生长及生产力的影响表 林分密度对连续林龄胸径生长的影响 指标林龄 胸径生长量 株 株 株 株 株 株 总生长量平均生长量连年生长量 注：同行不同大写字母表示不同林分密度间差异显著，不同大写字母表示同一林龄下不同林分密度间差异显著，图 不同林分密度下胸径的生长特征 林分密度对巨尾桉人工林单株材积和每 蓄积的影响巨尾桉人工林林分平均单株材积的总生长量、平均生长量和连年生长量在不同林分密度间的差异性见表，积累特征见图 由表 可知：生林分的单株材积总生长量和平均生长量、连年生长量在 株 显著最高（）；生时在 株 显著最高；生均在 株 显著最高，但 生除外，生的连年生长量在 株 显著最高由图 可见：单株材积总生长量随林龄增加而增加，生 株 达到最高；平均生长量整体低于连年生长量，前 整体呈上升趋势，随后平稳变化；连年生长量随林龄增加呈缓慢上升趋势，生 株 达到最高；平均生长量和连年生长量在 生时曲线相交，达到数量成熟此外，总生长量、平均生长量和连年生长量均于 生在不同密度间差异更加明显北华大学学报（自然科学版）第 卷表 林分密度对连续林龄单株材积的影响 指标林龄 单株材积 株 株 株 株 株 株 总生长量平均生长量连年生长量 注：同行不同大写字母表示不同林分密度间差异显著，不同大写字母表示同一林龄下不同林分密度间差异显著，图 不同林分密度下单株材积的积累特征 林分密度对连续林龄每 蓄积的影响见表，积累特征见图 由表 可知：除 生的总生长量和平均生长量在 株 下显著（）最高，以及 生时连年生长量在 株 下显著最高外，其余 生林分的每 蓄积总生长量和平均生长量、连年生长量均在 株 下显著最高由图 可见：每 蓄积总生长量随林龄增加而明显增加，在 生 株 达到最高，且在每个林龄下整体均呈随密度增加而增加的趋势，增幅在 生时达到最高；平均生长量整体低于连年生长量，且随林龄变化不大；连年生长量在前 逐渐增加，之后随林龄变化不明显，但随密度波动较大，一般在 或 株 达到最高总生长量、平均生长量和连年生长量于 生时在不同密度间变幅更大、差异更加明显第 期易冠明，等：林分密度和起源对不同年龄序列巨尾桉人工林生长及生产力的影响表 林分密度对连续林龄每 蓄积的影响 指标林龄 每 蓄积（）株 株 株 株 株 株 总生长量平均生长量连年生长量 注：同行不同大写字母表示不同林分密度间差异显著，不同大写字母表示同一林龄下不同林分密度间差异显著，图 不同林分密度下每 蓄积的积累特征 林分起源对巨尾桉人工林生长和蓄积的影响综合 生所有林分分析不同林分密度下不同起源间的生长和蓄积差异，结果见图 由图 可见：林分平均树高、胸径、单株材积和每 蓄积的总生长量除了在 株 下的 个林分起源间差异不显著外，其余密度下的植苗林和萌芽林间均存在显著差异（），在 株 密度下起源间的差幅最大，分别达到了 、和 株 低林分密度（和 株）下的树高、胸径和单株材积，以及高密度（株）下的每 蓄积均为植苗林显著高于萌芽林北华大学学报（自然科学版）第 卷不同小写字母表示各林分密度下不同起源间差异显著，图 生林分总生长量在不同林分起源间的差异性 本研究中，生巨尾桉人工林树高、胸径、单株材积和每 蓄积的平均生长量和连年生长量均表现为植苗林显著高于萌芽林（）其中，树高的平均生长量和连年生长量在林分起源间的差异随着密度增加而减小，在密度为 株 时植苗林和萌芽林的树高、胸径、单株材积和每 蓄积的增长量比较接近，在 株 时，不同起源间的生长量趋于一致此外，树高、胸径、单株材积随着林分密度的增加整体呈先下降后上升的趋势，而每 蓄积则随密度增加持续增加 生林分平均生长量与连年生长量在不同林分起源下的差异特征见图 不同大写字母表示不同起源间差异显著，图 生林分平均生长量与连年生长量在不同林分起源下的差异特征 对 生巨尾桉林分生长和蓄积的总生长量、平均生长量和连年生长量进行双因素方差分析，结果见表 由表 可知：除树高连年生长量和每 蓄积连年生长量在林分密度和林分起源间存在显著（）的交互作用外，其余生长量指标在密度和起源间存在极显著（）的交互作用第 期易冠明，等：林分密度和起源对不同年龄序列巨尾桉人工林生长及生产力的影响表 巨尾桉人工林的生长蓄积在不同密度和起源间的双因