黄连木生态景观林早期经营技术研究

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  摘要 本文介绍了黄连木生态景观林早期经营技术,分析了使用植物生长促进剂、施肥、定干、修剪以及套种红叶石楠对造林成活率、造林保存率、主要生长因子和绿量的影响,总结出了一套黄连木生态景观林早期经营技术,即使用植物生长促进剂、施肥、定干、修剪和套种红叶石楠的配套技术。采用配套技术措施可以提高造林保存率、促进林木生长、增加绿量值,形成较为规整、具有集群美观观赏价值的生态景观林。
  关键词 黄连木;生态景观林;经营技术;绿量;景观价值
  中图分类号 Q949.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)14-0155-03
  20世纪80年代后期,森林景观价值逐渐受到重视,森林景观作为重要的资源日益受到人类的重视[1]。森林景观已经成为承载森林文化、森林生态和森林旅游的重要物质载体。现代森林经营理念把森林收获木材和林副产品、森林生态及其森林景观放在同等重要的位置。森林景观研究已经成为林业发展研究的热点之一。生态景观林首先有景观价值,还要兼顾生态功能,生态景观林是一种特殊林分[2-3],与传统用材林和生态公益林不同,在树种选择、空间配置、经营技术等方面都有较大的差异。有关生态景观林研究和实践起步都比较晚,过去更多的研究集中在景观评价、设计规划、宏观调控、更新改造和技术应用[4-11],而忽视微观景观树木的培育与打造。在三明市区,现有规划的生态景观林区域大多是绿化造林时期营造的杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)纯林,且多数是同龄林,树种景观价值较差,林分结构简单,色彩单调,需要新建或改建。
  黄连木(Pistacia chinesis)是漆树科黄连木属的落叶乔木,种子含油率高,其油脂生产的生物柴油碳链长度集中在C17~C20之间,理化性质与普通柴油主要成分的碳链长度(C15~C19)极为相近,是优质的生物质能源树种[12-13]。黄连木材质坚硬,材色黄色,纹理细致,可供建筑、家具和雕刻等使用,也是优良的用材树种[14]。过去黄连木更多的是用来当作生物质能源树种和用材林经营,而黄连木树冠高大圆满,叶形细长而柔美,春夏季翠绿满目,入秋后叶色呈鲜红或橙红色,林相、季相多样,果实蓝红相間,极具观赏价值。有关黄连木作为生物质能源树种和用材林育苗、栽植方式、造林技术、经营措施及其造林成效研究已有较多报道[15-20],但黄连木作为生态景观林的经营技术仍鲜见报道。试验从营造黄连木生态景观林入手,分析黄连木的经营技术,以提高黄连木生态景观林的美景度和集群美感,为三明市区生态风景林的树种选择、空间配置、层次构建提供林业生产实践经验。
  1 材料与方法
  1.1 试验地概况
  试验地建在福建省西北部的三明市梅列区,地理坐标为北纬26°14′~26°25′、东经117°30′~117°47′,境内有三明至沙县快速通道第一重山马林桥段。梅列区域气候为中亚热带季风气候,具有大陆性和海洋性气候兼备的特色。全年平均气温为19.4 ℃,极端最高温为41.4 ℃,极端最低温为-5.8 ℃,日平均气温稳定通过≥10 ℃积温为6 550 ℃,无霜期为305 d,霜日为15~21 d。年平均降雨量为1 726 mm,平均空气相对湿度为79%。土壤为山地红壤,林地类型属于较肥沃类型Ⅱ类地。该地块前身为杉木残次林,林分被人为破坏严重,林中空地较多,杂草丛生,抵御自然灾害能力较差,生态功能较弱,生态景观价值低。
  1.2 试验方法
  于2012年对试验地进行生态清理,砍除林木,清除杂草,按照等高线堆积,块状整地,穴规格为60 cm×60 cm×40 cm。2013年春采用黄连木绿化大苗(胸≥3 cm,苗高≥2 m)栽植,造林密度为2.5 m×2.5 m,造林后前3年分别在5月和9月除草松土各1次,试验采用不完全随机区组试验设计。设4个水平,处理W1,黄连木绿化大苗移栽时采用GGR6号植物生长调节剂20 mg/L浓度浇根处理,每穴施用复合肥1.5 kg(N、P2O5、K2O各占15%),不定干。处理W2,不施肥,不施用植物生长保护剂,不定干。处理W3在W1处理的基础上,进行定干修枝整形处理,定干高度在2 m左右,逐年控制高度,树高不超过5.0 m,修枝整形方法,在主干主梢形成后1 m,在主梢延长枝保留3个主侧枝,基角70°,均匀向周边生长,作为第一层主侧枝,如果3个主侧枝生长均衡,同时高度不超过中心干,则不进行修剪,但要拉枝开角,基角70°,如果3个主枝生长不均衡,则对生长旺盛的主枝进行短截,控制其生长;在第一层主侧枝80 cm处培养二级侧枝,基角80°,再在二级侧枝上留养2~3个三级侧枝,主干1.5 m以下不留侧枝。各层次侧枝间不互相重叠,枝组培育做到上短下长,长短交错排列,冠形以圆柱形为方向,以便充分合理地利用阳光。处理W4在处理W3的基础上,林下套种红叶石楠。红叶石楠采用网格式栽植,即在距黄连木植株主干1m外周边,采用株行距50 cm×50 cm网格状种植红叶石楠,红叶石楠高度控制在1 m内,修剪呈四方形。小区面积225 m2(15 m×15 m),3次重复。
  2 结果与分析
  2.1 不同处理对黄连木生态景观林造林成活的影响
  根系担负着吸收水分和养分的重要任务,对林木造林成活率及生长有深刻影响。绿化大苗在起苗、运输、栽植过程中,不可避免地会伤害根系,造成断根、伤流、伤痕等根系损伤,容易造成水分蒸发、病菌感染,从而影响黄连木造林成活率和生长发育。由表1可知,不同处理造林成活率和造林保存率都存在差异。造林成活率从高到低依次为处理W4>处理W1>处理W3>处理W2,造林保存率与造林成活率存在基本相似规律,只是处理W3比处理W2的造林保存率略高。处理W4造林成活率和造林保存率都最高,分别达到93.6%和93.6%,与处理W2比较,造林成活率和造林保存率分别提高了13.2个百分点和18.8个百分点。造林成活率和保存率经反正弦函数数据转换后进行方差分析和多重比较,处理W4与处理W2造林成活率间存在显著差异,其他处理造林成活率未达到显著差异水平,但存在一定差异。造林保存率间处理W1、W3、W4与处理W2都存在显著差异,其他处理造林保存率间未达到显著差异水平,但存在一定差异,表明使用植物生长调节剂GGR6号能够提高黄连木造林成活率和造林保存率,林下套种红叶石楠也可以在一定程度上提高黄连木造林成活率和造林保存率,修枝对造林成活率和保存率影响不大。   已有研究表明,黄连木适应性较强,造林成活率较高[22],但黄连木生态景观林采用绿化大苗造林,根系较粗大,且不能带太大的原土球,保留侧须根较少,根系伤口也比较大,难以愈合。采用GGR6号植物生长调节剂,可以促进根系伤口组织形成愈伤组织,促进侧须根生长,提高造林成活率和保存率。说明在黄连木生态景观林中采用绿化大苗造林,使用GGR6号处理能够提高造林成活率和保存率,是重要的技术措施。林下套种红叶石楠,可提高黄连木的造林成活率和造林保存率,与增加了地表覆盖、减少了地表蒸发有关。
  2.2 不同处理对黄连木生态景观林主要生长因子的影响
  林木生长是林分生长的基础和基本组成,对研究林分生长有重要意义[23]。由表2可知,不同处理的黄连木生态景观林主要生长因子间存在差异。胸径生长从大到小依次为处理W4>处理W3>处理W1>处理W2,处理W4、W3分别比处理W2增加28.1%和21.9%。由此可知,施肥、修剪和套种处理均有利于黄连木胸径的生长。
  从表2中还可以看出,冠幅从大到小依次為处理W1>处理W2>处理W4>处理W3,冠幅最大的是处理W1,比处理W3和W4分别增加了16.7%和10.5%,这是因为此处所指的冠幅实际上是林木最大的冠幅,而不是平均冠幅,在不受人为干扰下和经营密度约束条件下,自然生长的黄连木下部枝条生长强盛,下围不断扩展,且逐年下垂,平展,中上部枝条明显收缩;而处理W4、W3受到控高和修枝整形处理,在失去顶端优势影响和人为干扰下,下部冠幅有所缩短,但中上部枝条逐年向外斜长,保持旺盛状态,冠幅状态变量呈现上下较匀称。
  从表2中也可以看出,枝下高从高到低依次为处理W4>处理W3>处理W1>处理W2,枝下高最高为处理W4,其次为处理W3,这主要是受人为修剪影响,同时是林下套种红叶石楠,黄连木和红叶石楠种间的互相促进和排斥的作用。
  从表2中株高生长状况中可以看出,由于受到人为定干和逐年控高处理的影响,从大到小依次为处理W1>处理W2>处理W4>处理W3,处理W1树高生长最大,分别比处理W3和处理W4分别增加36.5%和29.1%,也比处理W2增加9.2%。与处理W2相比,高度的增加是施肥因子的作用,与处理W3和W4比较,则是人为因素的影响。
  综合主要生长因子和树形分析,处理W4、W3较规整,林相较整齐,枝叶繁茂,树形呈圆柱形。处理W4林分结构形成层次较为明显的复层林分。黄连木树冠层主要分布在2.0~5.0 m之间,红叶石楠高度人为控制在1 m以内,两者之间垂直空间差有1 m,层次明显,通风透气好。通常认为林分密度、枝下高、林下层高度这3个景观要素对美景度值贡献较大,当林下植被长势较好时,会使整个林分显得生机盎然,美景度值较高[11]。经比较可以发现,处理W4景观价值较高,既保持了景观斑块结构,又构建了林分镶嵌体,常绿红叶石楠的存在填补了落叶黄连木冬季凋零的缺陷和生态功能削弱的不足,春季红叶石楠嫩叶的红色和繁茂的花儿增添了林相和季相的多样性,生态景观林选择黄连木与红叶石楠配置是较好的组合。此外,研究发现,黄连木生态景观林采取植物生长促进剂、施肥、定干、修枝整形以及林下套种红叶石楠都在不同程度上提高了生态景观林的美景度。因此,在黄连木生态景观林经营中修枝是提高美景度的重要环节。
  2.3 不同处理绿量分析
  绿量是单位面积上绿色植物的总量,又称三维绿色生物量。三维绿色生物量是指生长中的植物茎、叶所占空间面积的多少[24-25]。绿量可以用来反映生态景观林的综合生态效益[26-27]。由表3可知,不同处理生态景观林绿量存在差异。绿量从大到小依次为处理W4>处理W3>处理W1>处理W2,处理W1、W3、W4的绿量分别比处理W2增加了52.7%、80.2%、152.3%,表明黄连木生态景观林采取植物生长促进剂、施肥、定干、修枝整形以及林下套种红叶石楠都在不同程度上提高了生态景观林的绿量值,处理W3、W4树冠形状呈近圆柱形,上下较匀称,枝叶繁茂,造林较规整,林内透光度较大。处理W1、W2树形近似圆锥形,尖削度较大,枝叶稀疏。处理W3、W4采用了修枝整形技术措施,人为调控了树的高度,但促进了树冠的生长,林内植被发育良好。处理W3、W4分别比处理W1分别提高了18.0%、65.2%,说明合理的修枝整形不仅不会减少绿量,而且提高了黄连木的绿量,给人以集群美感,更具观赏价值和生态效能。
  经方差分析和多重比较可知,不同处理绿量间存在显著差异(表3),处理W4、W3、W1与处理W2绿量间均存在极显著差异,处理W4与处理W1绿量间也存在极显著差异,处理W4与处理W3绿量间存在显著差异,处理W3与处理W2绿量间也存在显著差异,其他处理绿量间差异未达到显著差异水平。可以肯定在黄连木生态景观林中黄连木树种高大、平均冠幅宽,枝条和叶片占有空间体积大,绿量大,种植乔木树种有利于提高绿量,说明在生态景观林的建设中选择乔木树种作为基调树种是最好的选择,黄连木作为主题树种是合适的。在黄连木生态景观林配置红叶石楠可以提高绿量,黄连木和红叶石楠乔灌木立体配置是比较合理的配置方式。黄连木和红叶石楠间合理搭配,不仅可以提高绿量,而且落叶的黄连木与常绿红叶石楠立体配置,可以形成层次明显、色彩多样、具有不同季相和林相绿化组合。
  3 结论
  本文研究了黄连木施用GGR 6号植物生长调节剂、施肥、不定干(W1),不施肥、不施用植物生长保护剂、不定干(W2),施用GGR 6号植物生长调节剂、施肥、定干修枝整形(W3),施用GGR 6号植物生长调节剂、施肥、定干修枝整形、林下套种红叶石楠(W4)对造林的影响,主要结论如下。
  (1)生态景观林是一种特殊的生态公益林,既要求具有良好的景观价值,又有一定的生态功能。黄连木作为生态景观林主题树种是合适的,黄连木红叶石楠乔灌木立体配置是比较好的组合。   (2)黄连木生态景观林早期经营中使用植物生促进剂、施肥、定干、修枝和套种红叶石楠能够提高造林保存率,促进林木生长,提高绿量值,形成具有集群美观较为规整的景观价值。试验结果表明,处理W4与处理W2造林成活率间存在显著差异,其他处理造林成活率虽然未达到显著差异水平,但存在一定差异。造林保存率间处理W1、W3、W4与W2处理都存在显著差异;胸径生长从大到小依次为处理W4>处理W3>处理W1>处理W2,冠幅从大到小依次为处理W1>处理W2>处理W4>处理W3,枝下高从高到低依次为处理W4>处理W3>处理W1>处理W2,树高生长从大到小依次为处理W1>处理W2>处理W4>处理W3,绿量从大到小排列为处理W4>处理W3>处理W1>处理W2,不同处理绿量间存在显著差异:处理W4、W3、W1与W2处理绿量间均存在极显著差异,处理W4与处理W1绿量间也存在极显著差异,处理W4与处理W3绿量间存在显著差异,处理W3与处理W2绿量间也存在显著差异。
  (3)在黄连木生态景观林早期经营技术中,使用GGR6号处理能够提高造林成活率和保存率,是重要的技术措施,修枝是提高美景度重要的环节。黄连木生态景观林采取植物生长促进剂、施肥、定干、修枝整形以及林下套种红叶石楠是一套系列配套的技术措施。
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