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不同密度大叶相思林生长分析

2017-05-12郑欣颖+薛立

绿色科技 2017年7期
关键词:密度生长

郑欣颖+薛立

摘要:对密度为1667(低密度)、4444(中密度)、10000(高密度)株/hm2的4年生大叶相思林的生长状况进行了研究。结果表明:高密度、中密度和低密度大叶相思林的平均胸径分别为5.14 cm、5.00 cm和6.24 cm,平均树高分别为7.82 m、6.73 m、6.41 m,平均冠幅分别为2.01 m、1.81 m、2.47 m。中密度与高密度大叶相思林的胸径差异不显著,但显著小于低密度大叶相思林。中密度与低密度大叶相思林的树高差异不显著,但显著小于高密度大叶相思林。密度对其冠幅的影响并未表现出明显的规律。总体看来,在高密度的环境里大叶相思采用快速的高生长策略,而在低密度的环境里首先发展胸径生长。

關键词:大叶相思;密度;生长

中图分类号:S792

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)07-0007-03

1 引言

林分密度是指单位面积林地上林木的数量,通常是指造林初始密度[1]。在森林培育的整个过程中,造林密度与林木生长过程密切相关,决定着林分的健康状况及生产力,是林分合理结构的数量基础[2]。造林密度过高将过早加剧林分内部竞争,增加林木死亡率,减少生长量[3],因此,探索合理种植密度一向是森林培育研究及生产的中心课题之一,林分密度管理也是提高人工林生产力和促进人工林生态系统稳定性的重要途径。

大叶相思(Acacia auriculaeformis)是含羞草科相思属(Acacia)速生乔木树种,也是常用的生态风景林的造林树种,具有生长快、适应广、经济价值高等特点,其枯枝落叶养分回归较多,能固氮改良土壤,已在我国海南、广东、广西和福建等地的丘陵水土流失区和滨海风积沙土区大面积推广,成为广东省造林绿化和改良土壤的主要树种之一[4]。目前对大叶相思林的种子萌发[5]、生长[6]、种群竞争[7]和土壤特性[8]等已有了初步研究,但是鲜有不同密度处理的大叶相思人工林生长的报道。笔者通过大叶相思的密度试验,分析林木生长特性,旨在确定大叶相思林生长与密度之间的规律,为营建稳定的人工林生态系统提供科学依据。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

研究地位于广东省东南部的惠州市惠城区小金口(23°08′N,114°40′E),属南亚热带季风气候。年平均气温在19.5~22.1 ℃,7月份平均气28.3 ℃,极端最高气温38.9 ℃,1月份平均气温13.1 ℃,极端最低气温-1.9 ℃,积温7620.6 ℃,无霜期350~357 d。年平均降雨量1690~2380 mm,多集中在4~9月份,占年降雨量的80%~85%,土壤属赤红壤。

2.2 样地概况

2003年春季割除林地上的芒草、桃金娘、藤类等杂草后,块状开穴,植穴规格50 cm×50 cm×40 cm,然后栽植约1 m高的大叶相思苗,栽植密度为1667(低密度)、4444(中密度)、10000(高密度)株/hm2。2007年在各密度林分大叶相思林中建立面积为1亩(25.82 m×25.82 m)样地3个,3种林分的特征见表1。

主要林下植物有:玉叶金花(Mussaenda pubescens)、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、海金沙(Lygodium japonicum)、芒草(Miscanthus sinensis)、芒萁(Dicranopteris pedata)、梅叶冬青(Ilex asprella)、了哥王(Wikstroemia indica)、米碎花(Eurya chinensis)、野牡丹(Melastoma caundidum)、黑面神(Breynia fruticos)。

2.3 林分调查

2003年春季营造密度为1667(低密度)、4444(中密度)、10000(高密度)株/hm2的大叶相思林,2007年4月利用外业调查方法对3种密度大叶相思林的样地进行林木生长调查,包括所有个体的胸径、树高和冠幅。采用Microsoft Excel进行数据统计,用SAS8.1软件系统进行多重比较。

3 结果与分析

密度对胸径生长的效应具有非常重要的意义,一方面它是密度对产量效应的基础,另一方面树木直径又是成材的重要指标[9]。随着密度的减小,大叶相思林的胸径生长总体上呈现出增加的趋势(图1)。中密度的大叶相思林的胸径最小(5.00 cm),其次是高密度(5.14 cm),低密度的最大,达6.24 cm。中密度与高密度的大叶相思林差异不显著,却显著的小于低密度的大叶相思林(P<0.05)。

密度影响大叶相思的树高生长,树高随密度的增加而增加(图1)。高密度的大叶相思林最高为7.82 m,显著的大于中密度(6.73 m)和低密度(6.41 m)的大叶相思林的树高(P<0.05),而中密度和低密度的大叶相思林的树高差异不显著。

树木的冠幅与林地的覆盖、林木的郁闭、生态环境的改变有着重要的作用。密度对大叶相思林冠幅的影响,并未表现出明显的规律(图1)。中密度大叶相思林的冠幅最小,为1.81 m,显著的小于高密度(2.01 m)林分的冠幅(P<0.05),而低密度大叶相思林的冠幅最大为2.47 m,显著的大于中高密度林的冠幅(P<0.05)。

4 结论与讨论

密度在森林成林成长过程中起着巨大的作用,密度的不同会影响到林木的生存竞争环境,包括林木水、肥、光等各种可利用资源的争夺,从而影响到林分的生产力[10]。随大叶相思林密度的增加,胸径呈现出减小的趋势,这与王春胜等[11]发现西南桦的胸径随着造林密度的增加而减少的研究结果一致。本研究中,中密度与高密度的大叶相思林差异不显著,却显著的小于低密度的大叶相思林,说明中密度条件下,林木个体间的竞争还不激烈。大叶相思的树高生长随密度的增加而增加。高密度的大叶相思林树高显著的大于中低密度大叶相思林的树高,而中密度和低密度的大叶相思林的树高没有显著差异,说明高密度林分可以抑制侧枝和促进主干高生长,林木通过对体内营养的合理分配,提高树种的生长势以及增强生存竞争能力[12]。树冠是树木的重要组成部分,树冠大小体现了树木光合作用的面积,决定了树木的生长活力和生产力[13],反映了树木的长期竞争水平[14]。本研究中,密度对大叶相思林冠幅的影响并未表现出明显的规律。中密度大叶相思林的冠幅显著的小于高密度大叶相思林的冠幅,前者由于林下光照充足,杂草茂密,与林木产生强烈竞争,削弱了冠幅生长。低密度大叶相思林的冠幅显著大于中高密度大叶相思林的冠幅,反映了密度的树木个体的生长空间大, 枝叶的伸展受到的限制小。大叶相思林在不同密度下,表现出不同的生长的策略,是对不同环境压力下适应的一种综合体现。在高密度的环境里,各方面竞争激烈的情况下,大叶相思可能采用快速的高生长,占据有利的上层空间,获取更多的资源的方式,增加竞争力;在低密度的环境里,各方面竞争较弱的情况下,大叶相思可能采用首先发展胸径生长,占据有利的空间,获取更多的资源的方式,增加竞争力。

参考文献:

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[4]任 海,彭少麟.大葉相思的生态生物学特征[J].广西植物,1998,18(2):146~152.

[5]韦如萍,薛 立,陈红跃,等.稀土对马占相思和大叶相思种子萌发和幼苗生长的影响[J].土壤通报,2009,40(4):896~901.

[6]黄丽铭,薛 立,王相娥,等.不同密度下大叶相思幼林的生长和生物量分配格局[J].华南农业大学学报,2008,29(3):52~55.

[7]梁丽丽,薛 立,傅静丹,等.密度对大叶相思幼林地上竞争和地下竞争的影响[J].华南农业大学学报,2009,30(3):59~62.

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[14]雷相东,张则路,陈晓光.长白落叶松等几个树种冠幅预测模型的研究[J].北京林业大学学报,2006,28(6):75~79.

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