李玲 庞宏东 唐万鹏 崔鸿侠 杨代贵 张荣洋 朱波涛 沙轼

摘 要： 为了筛选出最适宜南方低山丘陵区种植的泡桐品种及最佳造林技术，在湖北省京山市虎爪山林场采用品种、密度、造林模式等三因素试验设计研究不同品种、密度、造林模式及其互作效应对泡桐幼林生长的影响。结果表明：不同造林密度、造林模式、品种及其互作效应对泡桐胸径、树高、单株材积生长均有显著影响，其中品种对泡桐生长量影响最大，均存在极显著差异;在较小的造林密度下，随造林密度增大，泡桐平均胸径、树高、单株材积及蓄积量均有所增加;宽行窄株（B2）造林模式下，泡桐平均胸径、树高、单株材积最大;中桐1号（C1）在所有品种中表现最为优良。因此，综合考虑各项因素，在南方低山丘陵区推广种植泡桐优先选择的品种为中桐1号，宜采用330株·hm-2造林密度及宽行窄株造林模式，最佳处理组合为A2B2C1。

关键词： 泡桐;品种;造林密度;造林模式;生长量

中图分类号：S722.1   文献标识码：A   文章编号：1004-3020（2020）05-0001-05

Abstract： To screen the superior varieties of Paulownia and the best afforestation technology for planting in the hilly area of southern China.The effects of different varieties，densities，afforestation models and their interaction effects on the growth of young Paulownia were studied in the Huzhao Mountain Forest Farm of Jingshan City，Hubei Province by using three factors.Results showed that different afforestation densities，afforestation models，varieties and their interaction effects had significant differences on DBH，tree height and individual volume growth of Paulownia，among which varieties had the largest effect on the growth of Paulownia with extremely significant differences（P<0.01）.The mean DBH，tree height，individual volume and volume of Paulownia increased with the increase of afforestation density.Under the afforestation mode of B2，the average DBH，tree height and individual volume of Paulownia were the largest.The variety of C1 showed the best performance among all varieties.Taking all factors into consideration，the C1 is the preferred variety for promotion and planting in the hilly area of southern China，and the afforestation density of 330 trees/hm2 and the afforestation mode of B2 should be adopted，and the best combination of treatment is A2B2C1.

Key words： Paulownia;variety;planting density;Afforestation models;growth

泡桐Paulownia是中國特有的重要的优质速生用材树种之一，在国内25个省市自治区有自然分布和人工栽培[1]。因其具有分布广泛、种质资源丰富、优质、速生、繁殖容易、适应性强、用途广泛并适于农林复合经营等优良特性，而一直受到国际社会的重视[2]。湖北等南方低山丘陵区土地资源丰富、气候优越，是未来泡桐种植业的重点推广区域。况且，湖北为泡桐原产地之一，野生泡桐资源丰富，鄂西地区是泡桐属的多度中心、多样化中心和次生起源中心[3]。湖北省作为泡桐最佳适生分布区，栽培历史悠久，但栽培面积较小，至2009年湖北省泡桐人工林栽培面积累计近1.33万hm2，咸宁、荆门、黄冈、黄石、荆州等地区为主要栽培区，其中咸宁地区种植面积最大，占全省种植面积的58%以上[4]。

然而，传统上泡桐育种及高效栽培技术的研究主要集中在北方，南方在泡桐良种选育和栽培技术方面的研究几乎是空白，且南方在发展泡桐种植业过程中多存在盲目引种、品系混乱、造林密度偏大、经营管理不善等问题，造成大部分泡桐人工林生长不良，产量低，效益差，严重阻碍了泡桐产业在南方的发展[5]。但近年来，针对泡桐在南方低山丘陵区的品种选育、经营措施的研究也正在逐渐增多。张顺平等人[6-7]在湖北崇阳县研究了坡向、坡位对泡桐幼龄林和土壤养分空间分布的影响。冯延芝[8]、赵阳[1]等人在湖北赤壁市进行了泡桐无性系主要性状的综合选择研究。周忠诚等人[9]在湖北京山县进行了泡桐优良无性系品种的筛选研究。吴建平等人[10]在湖南研究了在不同经营措施条件下泡桐幼林抗冰灾能力。涂佳等人[11]在湖南湘阴县研究了长期施肥对泡桐林蓄积量的影响。毛碧辉等人[12]在广西南宁进行了不同造林密度对泡桐幼林生长影响的研究。对泡桐的研究正在逐渐面向南方低山丘陵区开展。

根据前人的研究结果可知品种、立地条件、经营措施等因素对泡桐的生长都会起到较大的影响，但是关于不同造林密度、造林模式以及品种等综合因素对泡桐生长影响的研究却鲜有报道。因此探索如何合理选择品种、造林技术来提高泡桐在南方低山丘陵区的产量和收益是目前一项重要的课题。本研究采用品种、密度、造林模式三因素区组试验，对泡桐幼龄林胸径、树高等生长因子进行测量，研究不同品种、密度及造林模式对泡桐生长的影响，以期为南方低山丘陵区泡桐大径材林培育技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于湖北省京山市虎爪山林场石板山，东经112°55′35″，北纬31°01′07″;海拔350～400 m，坡度18～20°，东北坡，为典型的低山丘陵区。土壤為黄壤，结构疏松，呈弱酸性，土层厚度大于60 cm，石砾含量约25%。该区处于鄂中丘陵至江汉平原的过渡地带，属北亚热带季风气候区，四季分明，春暖夏热，秋凉冬寒;光照充足，热量丰富;雨量充沛，但分布不匀，常有旱涝发生;气候年差较大。年平均气温16.3 ℃，极端最高气温40.3 ℃，极端最低气温-6.2 ℃。日照总时数1 970.5 h，年平均降水量1 179 mm，年降水日数104～130 d。原为杉木林地，2016年春季采伐，秋季开辟成苗圃地。

1.2 试验材料

试验材料为中桐1号，中桐5号，01-23及对照9501等4个泡桐无性系品种，均为1 a生根繁苗，由国家林业局泡桐研究开发中心提供。

1.3 试验设计

造林密度设286、330、400株·hm-2等3个水平，分别用A1、A2、A3表示，造林模式设普通造林模式、宽行窄株造林模式、宽窄行造林模式等3个水平，分别用B1、B2、B3表示，中桐1号，中桐5号，01-23及对照9501等4个参试泡桐品种分别用C1、C2、C3、C4表示。不同造林密度和不同造林模式具体试验设计方案见表1。普通造林模式和宽行窄株造林模式每个参试品种定植苗木6株，宽窄行造林模式每个参试品种定植苗木12株，定植配置采用随机试验设计，3次重复;由于对照9501苗木数量不够，A1、B1、C4处理组合缺失。

2018年1月挖穴整地，每穴施2 kg腐熟鸡粪作为基肥。3月下旬用截干后的根桩造林，4月下旬抹芽，只留1株，常规管理，不追肥，不浇水。2019年1月下旬对所有试验苗木胸径及树高进行测量。

1.4 数据处理

测量结果用Excel进行处理，用SPSS统计软件进行统计分析。泡桐单株立木材积采用下列公式计算[12]：

V=0.00005276D1.882161H1.009317

2 结果与分析

2.1 不同造林密度对泡桐生长量的影响

由表2和表5可知，不同造林密度间泡桐生长量存在显著差异，其中胸径和单株材积生长量存在极显著差异（p<0.01），树高生长量存在显著差异（p<0.05）。平均胸径、平均树高和平均单株材积均随造林密度增加而增大，A3、A2与A1间存在极显著差异，A2、A3之间无显著差异。A3造林密度下与A1相比，平均胸径增加8.66%，单株材积增加26.41%，蓄积增加76.80%;A2造林密度下与A1相比，平均胸径增加8.45%，单株材积增加23.23%，蓄积增加42.19%。林分蓄积同样随造林密度增加而增加，但只有A1与A3之间存在显著差异，其他造林密度间蓄积无显著差异。

2.2 不同造林模式对泡桐生长量的影响

由表3和表5可知，不同造林模式间泡桐生长量存在显著差异，其中胸径和单株材积生长量存在极显著差异，树高生长量存在显著差异。B2、B3造林模式下泡桐平均胸径和平均单株材积均极显著大于B1造林模式，平均树高只有B2显著高于B1。B2造林模式下，泡桐胸径、树高、单株材积最大，与B1相比平均胸径增加8.23%，单株材积增加22.09%，B3模式与B1相比平均胸径增加6.79%，单株材积增加17.80%。

2.3 不同泡桐品种生长量差异分析

由表4和表5可知，不同泡桐品种间平均胸径、平均树高和平均单株材积均存在极显著差异。其中中桐1号（C1）的平均胸径、平均单株材积与其他3个品种相比均存在极显著差异，C3与C2、C4相比也存在极显著差异，C2、C4之间无显著差异。平均树高C1、C3与C2、C4之间存在极显著差异，C2、C4之间也存在极显著差异。综合来看，C1品种生长情况最为优良，平均胸径与单株材积值均最大，与对照C4相比，平均胸径增加21.63%，单株材积增加51.50%;其次为C3品种，与对照相比，平均胸径增加13.70%，单株材积增加33.66%。

2.4 各因素互作效应分析

从表5中可以看出，造林密度、造林模式和品种之间存在一定的互作效应，且在不同测量指标中其互作效应存在差异。造林密度和造林模式的互作效应在胸径、树高和单株材积中均表现出极显著差异;密度和品种间的互作效应只在胸径和单株材积指标中表现出显著差异，在树高指标中无显著差异;造林模式和品种以及造林密度、造林模式、品种间的互作效应不显著。

由于互作效应的存在，使各因素不同处理水平间存在一个最优组合，取最能代表林木生长量的胸径和单株材积指标进行统计分析，各组合平均胸径和平均单株材积生长量见表6。从表6中可以看出平均胸径和平均单株材积生长量最高处理组合为A2B2C1，其次为A3B3C1，最低处理组合A3B1C4;胸径生长量最高处理组是最低处理组的1.5倍，单株材积最高处理组是最低处理组的2.5倍，可见不同处理组合间差异极为显著。

3 结论与讨论

（1）研究结果表明，不同造林密度、造林模式、品种及其互作效应对泡桐胸径、树高、单株材积生长有显著影响，其中品种对泡桐生长指标影响最大，均存在极显著差异。在造林密度较小时，随造林密度增大，泡桐平均胸径、树高、单株材积及蓄积量均有所增加;宽行窄株（B2）造林模式下，泡桐平均胸径、树高、单株材积最大;中桐1号在所有品种中表现最为优良，其次为01-23品种;造林密度和造林模式的互作效应最为明显，最佳处理组合为A2B2C1。但由于本试验目前只测定了1年的数据，对不同品种、密度及不同造林模式间后期生长规律是否存在差异还不能做出最后的结论，这还有待于以后长期观测完善数据。

（2）密度是影响林木生长的重要因子，与林木胸径生长量密切相关，众多的研究也表明，胸径与密度呈负相关关系，即随着造林密度增大而减小[13-15]，本试验中胸径生长量却是随着造林密度增大而增大，这可能是由于整体造林密度偏小（最大造林密度才400株·hm-2），加上林分年龄太小，未能形成郁闭，林木间的个体竞争尚未展现而造成。而胸径随密度的增加而递减的这种变化规律，在林分发展过程中的不同阶段上有时也会存在差异性[16]。

（3）通过合理配置株行距的方式来增加产量这是农、林业生产中常用的技术手段[17-20]，合理的株行距配置不仅能改善植株间的光照时间和方向，同样也能改善植株根部的矿物质及水分的供应，有效地利用土壤水分和养分，从而达到高产[21]。泡桐为阳性树种，树体高大，枝叶繁多，较小的株距有利于促进树高生长，而较大的行距有利于获得更多光照，因此宽行窄株的种植模式有利于泡桐的生长。同时宽行窄株的造林模式也有利于进行林下间作，提高林地的整体经济效益。

（4）林木良种是林业生产力发展的基础性、战略性资源[22]。泡桐品种虽然众多，但大部分只适宜在北方推广种植，适宜在南方低山丘陵区种植的品种较少，目前在南方山地栽培最为普遍的品种为9501。9501品种为毛泡桐与白花泡桐杂交的F1代优良无性系，由国家林业局泡桐研究开发中心选育而成，具有主干通直圆满、生长快、材质优良和适生范围广等特点[23]。而近年来的研究发现9501在南方的表现并不如人意，其速生性远不及从当地白花泡桐选育出来的新品种[5，9]。本研究结果也表明，中桐1号、01-23等由白花泡桐选育出的无性系新品种在南方丘陵区其速生性远超9501，冯延芝等人[8]的研究也发现从产于湖南的白花泡桐选育出来的无性系品种01-23与对照9501相比，其各个性状指标均得到不同程度的改良，这与本研究结果相似。因此，泡桐在向南方推广种植的过程中，最为优先考虑的是选育出适合当地种植的优良品种。

参 考 文 献

[1]赵阳，乔杰，王保平，等.南方低山丘陵区泡桐无性系生长和干形综合选择[J].北京林业大学学报，2017，39（9）：32-40.

[2]王保平.泡桐修枝促接干技术及其效应的研究[D].北京：北京林业大学，2008.

[3]陈志远，姚崇怀，胡惠蓉，等.泡桐属的起源、演化与地理分布[J].武汉植物学研究，2000，18（4）：325-328.

[4]李振芳，许业洲，唐万鹏，等.湖北省泡桐人工林胸径地位级表的编制[J].东北林业大学学报，2016，44（9）：14-19，23.

[5]李康琴，徐海宁，龚斌，等.江西省泡桐产业发展现状、问题及对策[J].南方林业科学，2016，44（4）：51-54，72.

[6]张顺平，乔杰，王保平，等.低山丘陵区坡向、坡位对泡桐幼龄林生长的影响[J].东北林业大学学报，2013，41（12）：1-4.

[7]张顺平，乔杰，孙向阳，等.坡向、坡位对泡桐人工林土壤养分空间分布的影响[J].中南林业科技大学学报，2015，35（1）：109-116.

[8]冯延芝，乔杰，王保平，等.南方低山丘陵区泡桐无性系主要性状的综合选择[J].林业科学研究，2017，30（6）：969-976.

[9]周忠诚，毛燕，鲁从平，等.鄂中低丘岗地泡桐优良无性系BH14与ZH65的筛选[J].西部林业科学，2016，45（5）：38-43.

[10]吴建平，吴立潮，吴天乐，等.不同经营措施条件下泡桐幼林抗冰灾能力分析[J].林业科学研究，2010，23（1）：143-146.

[11]涂佳，甘卫祥，付宇佳，等.长期施肥对第四纪红壤泡桐林蓄积量及基础地力的影响[J].中南林业科技大学学报，2016，36（11）：14-21.

[12]毛碧辉，吕成群，黄宝灵，等.不同造林密度对泡桐幼林生长和林分蓄积量的影响[J].安徽农业科学，2018，46（20）：102-105.

[13]王凌晖，吴国欣，施福军，等.不同造林密度对杂交相思生长的影响[J].南京林业大学学报（自然科学版），2009，33（2）：134-136.

[14]黄宝灵，吕成群，蒙钰钗，等.不同造林密度对尾叶桉生长、产量及材性影响的研究[J].林业科学，2000，36（1）：81-90.

[15]童书振，盛炜彤，张建國.杉木林分密度效应研究[J].林业科学研究，2002，15（1）：66-75.

[16]郭小军.巨桉纸浆原料林造林密度效应研究[D].成都：四川农业大学，2005.

[17]李红，王斌，李爱军，等.玉米株行距配置的密植增产效果研究[J].中国农学通报，2011，27（9）：309-313.

[18]金峰，王帅，邵玺文，等.株行距配置对吉林稻区水稻产量及群体微气象因子的影响[J].东北农业科学，2017，42（5）：6-14.

[19]韦建晓，秦武明，余浩光.桉树人工林不同造林株行距配置效应研究[J].林业科技，2007，32（2）：4-6.

[20]张顺恒.闽南山地桉树造林株行距配置效应研究[J].福建林业科技，2000，27（1）：53-56.

[21]秦柱南，孙超，韩义，等.株行距配置对杨树生长及光合特性的影响[J].山东大学学报（理学版），2014，49（7）：1-6.

[22]刘红，施季森.我国林木良种发展战略[J].南京林业大学学报（自然科学版），2012，36（3）：1-4.

[23]赵振利，何佳，赵晓改，等.泡桐9501体外植株再生体系的建立及体细胞同源四倍体诱导[J].河南农业大学学报，2011，45（1）：59-65.

（责任编辑：唐 岚）