杨树短轮伐期萌芽更新造林与插干造林对比试验_龚细娟.pdf

第5 2卷 第1期2 0 2 3年2月湖 北 林 业 科 技H u b e iF o r e s t ryS c i e n c ea n dT e c h n o l og yV o l.5 2,N o.1F e b.,2 0 2 3*收稿日期:2 0 2 2-0 7-1 3作者简介:龚细娟(1 9 7 9),女,高级工程师,主要从事森林培育方面的研究。杨树短轮伐期萌芽更新造林与插干造林对比试验龚细娟 翁文源 宋国宝 肖 毅 张护战 彭立新(湖南茂源林业有限责任公司 岳阳 4 1 4 0 0 2)摘 要:为了探索洞庭湖区杨树不同更新模式的可行性,对X L-9 0杨萌芽更新造林与插干造林的林分生长及经济效益进行对比研究。萌芽更新造林每个伐桩保留2个萌条,成林后实际密度11 7 0株h m-2;插干造林株行距为4m3m,平均株数8 4 0株h m-2。结果表明,更新造林4a,萌芽更新的胸径、树高、单株材积和单位蓄积依次为1 7.4 7c m、1 4.6 2m、0.1 4 35m3和1 6 7.9 3m3h m-2,分别比插干造林高6%、2%、1 4%和5 9%,单位面积利润高达2 68 9 0元h m-2,是插干造林的3倍。综上所述,X L-9 0杨在洞庭湖区适宜短轮伐期萌芽更新造林。关键词:杨树;短轮伐期;萌芽更新;插干造林中图分类号:S 7 2 2.3 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 4-3 0 2 0(2 0 2 3)0 1-0 0 0 8-0 6C o mpa r a t i v eT r i a l o fP opl a rS h o r tR o t a t i o nSpr o u tR ege n e r a t i o nu n d e rSpr o u tM e t h o da n dC u t t ageF o r e s t a t i o nG o ngX iju a n W e ngW e nyu a n S o ngG u o b a o X i a oY i Z h a ngH u z h a n P e ngL i x i n(H u n a nM a oyu a nF o r e s t ryC o.,L t d Y u eya ng 4 1 4 0 0 2)A b s t r a c t:I no r d e r t oe xpl o r et h ef e a s i b i l i tyo fd i f f e r e n t r ege n e r a t i o nm o d e so fpopl a r i nD o ngt i ngL a k ea r e a,t h e s t a n dgr o w t ha n de c o n o m i cb e n e f i t so f X L-9 0popl a rr ege n e r a t i o nu n d e rspr o u tm e t h o da n dc u t t agef o r e s t a t i o nw e r ec o m-pa r e d.T w o spr o u t sw e r e r e t a i n e d f o r e a c h s t u mpi n t h e r ege n e r a t i o nu n d e r spr o u tm e t h o d,a n d t h ea c t u a l d e n s i tyw a s 11 7 0pl a n t sh m-2a f t e ra f f o r e s t a t i o n;T h er o wspa c i ngo f t h ec u t t agef o r e s t a t i o ni s4m3m,a n dt h ea v e r agen u m b e r i s8 4 0pl a n t sh m-2.T h er e s u l t s s h o w e dt h a t t h eD B H,t r e eh e igh t,i n d i v i d u a l v o l u m ea n du n i tv o l u m eo f t h er ege n e r a t i o nu n-d e r spr o u tm e t h o dw e r e1 7.4 7c m,1 4.6 2m,0.1 4 35m3a n d1 6 7.9 3m3h m-2,r e spe c t i v e ly,w h i c hw e r e6%,2%,1 4%a n d5 9%h igh e r t h a nt h o s eo f t h ec u t t age f o r e s t a t i o n.T h epr o f i tpe ru n i t a r e aw a s 2 68 9 0yu a nh m-2,w h i c hw a s t h r e et i m e sh igh e r t h a nt h a to f t h ec u t t agef o r e s t a t i o n.I ns u mm a ry,X L-9 0popl a ri ss u i t a b l ef o rt h ec u t t agef o r e s t a t i o ni nD o ngt i ngL a k ea r e ad u r i ngs h o r t r o t a t i o n.K eyw o r d s:popl a r;s h o r t r o t a t i o n;r ege n e r a t i o nu n d e r spr o u tm e t h o d;c u t t agef o r e s t a t i o n 杨树作为一种优良的速生树种,由于具有生长快、成材早、产量高、易于更新的特点,是较为合适的短轮伐期工业用材树种1。萌芽更新造林是利用杨树萌生能力强的特性,在伐根上选育萌条成林的造林方法2。伐根萌芽更新造林在我国已有3 0多年的实践经验,许多研究结果表明,萌芽更新造林相对于植苗造林具有省时、省工、投资少、见效快、成活率高、抗性强、简便可行等优点3-7。杨树萌芽更新方法不仅可以节约伐后造林成本,而且萌芽林生长旺盛,当年胸径可达35c m,可实现当年采伐当年成林,缩短培育周期,提高经济效益8。方升佐等9研究认为,萌芽林的产量与无性系、造林密度和立地条件有密切关系。目前,杨树萌芽更新的品系有加拿大杨P o p u-l u sc a n a d e n s i s、中 林2 0 2 5杨P.d e l t o i d e sC l.Z h o n g l i n2 0 2 5、中 林4 6杨P.d e l t o i d e sC l.Z h o n g l i n4 6、北 京 杨P.b e i j i n g e n s i s、N L-8 0 3 5 1杨P.e u r a m i e r c a n aN a l i n-8 0 3 5 1 和I-6 9杨P o p u l u s d e l t o i d e sB a r t r.c v.L u x 等一系列无性系,主要集中在北方地区和江苏宝应县、灌南县第1期龚细娟,等:杨树短轮伐期萌芽更新造林与插干造林对比试验等地1 0-1 5。X L-9 0杨P o p u l u sd e l t o i d e sX i a n g-l i n-9 0 作为湖南省林木良种,是环洞庭湖区的主栽品系1 6,还未见有萌芽更新造林的相关报道。随着人工成本的上涨,如何减少营林成本、提高林地单位面积产量和经济效益,是营林企业非常关注的问题。因此,湖南茂源林业有限责任公司以X L-9 0杨为研究对象,通过对其超短期萌芽更新造林与插干造林对比试验,探索杨树不同更新模式的可行性,以期指导公司以后的生产实践。1 试验地概况试验地位于湖南省常德市西洞庭管理区金凤办事处金凤山村,属亚热带北缘湿润滨湖气候区,四季分明,光热充足,雨量充沛,年平均气温1 6.5,降水量12 8 1.6 mm,日照时数17 9 3.8h,无霜期2 6 0d。土壤成土母质属近代河湖沉积物,土壤深厚肥沃。观测地为7a生的X L-9 0杨树采伐林地,共8.1 1h m2,地势平坦,四周及中间均有设施良好的排水沟,株行距为4m3m,林相整齐,伐前造林成活率为9 0%,平均胸径2 1.3c m,平均树高1 9.5m,平均单株材积0.2 7 24m3,平均林分单位蓄积2 0 6.9 3m3h m-2。2 试验方法2.1 试验设计原杨树林地于2 0 1 7年1月采伐,伐桩高度13c m,伐桩直径在1 82 5c m之间,伐后伐桩未进行任何 处 理,萌 芽 率 为8 5%。选 择 林 地 东 边4.1 1h m2做萌芽更新造林试验,当年于5月2 0日、6月1 5日、8月5日进行了3次除萌,萌条高度分别为0.40.6m、1.01.2m和2.02.5m,第一次除萌时每个伐桩保留12株壮苗,1 2月调查时,萌芽更新造林地平均保留萌条为11 7 0株h m-2。同年3月1 6日在采伐地西边4h m2插干造林,株行距4m3m,造林苗来自湖南茂源林业有限责任公司苗圃1a生X L-9 0杨,栽植深度7 0c m,栽后平均胸径2.0 1c m,平均树高3.1 0m,成活率9 9%。整块试验林于每年4月和9月分别进行1次化学除杂。2.2 观测内容及方法2 0 1 7年5月分别在萌芽更新林地及插干造林林地各设定三个固定标准地,每个标准地6 6 6.7m2,用胸径尺测量胸径,用皮尺和测高器测量树高。2 0 1 7 2 0 2 0年的1 2月先后4次分别对各标准地进行生长数据观测。统计杨树更新造林投入总成本,并参照当年的木材净销售价格,根据出材率计算木材总产出,总产出减去总投入即为利润,对两种更新造林方式的投入、产出和利润进行对比分析。2.3 数据处理数据均采用WP S2 0 1 9软件进行处理。材积计算公式为:V=/4fD2(H+3)1 7,f=0.3 4式中,V为材积,D为胸径,H为树高,f为形数。3 结果与分析3.1 更新方式对杨树生长的影响3.1.1 更新方式对胸径生长的影响从图1可知,造林更新第1年,萌芽更新造林和插干造林的胸径分别为3.4 2c m、3.8 1c m,前者比后者小1 0%;造林更新第2年,两者的胸径基本相等;到了第3年和第4年,萌芽更新造林的胸径均比插干造林高6%。图1 胸径生长量注:柱形图中的百分值(%)表示两种更新方式生长量的相对值。相对值=(萌芽更新生长量或插干造林生长量)/插干造林生长量1 0 0%9湖 北 林 业 科 技第5 2卷从图2可知,造林更新14a,萌芽更新的胸径连年生长量一直高于插干造林。两种更新方式的胸径连年生长量变化一致,均在造林第2年达到最高,随后第34年逐渐下降,至造林第4年,两种更新方式的连年生长量基本相等。图2 胸径连年生长量3.1.2 更新方式对树高生长的影响从图3可知,造林更新第12年,萌芽更新造林的树高 均比 插 干 造 林 低,但 随 着 时 间 的 推移,两者之间的差距从1 7%缩小至6%;造林更新第34年,萌芽更新造林的树高分别比插干造林高5%和2%。图3 树高生长量注:同图1。从图4可知,萌芽更新的树高连年生长量在前3年均比插干造林大,但第4年有较明显的下降,最终比后者还要小。造林更新第13年,萌芽更新造林的树高连年生长量小幅度增加,第3年达到生长高峰,而插干造林在第2年显著增加,达到峰值后开始缓慢下降。图4 树高连年生长量3.1.3 更新方式对单株材积生长的影响从图5可知,造林更新第1年和第2年,萌芽更新造林的单株材积为0.0 0 21m3和0.0 0 29m3,比插干造林低2 8%和4%。随着造林更新时间的推移,两者之间的差距逐步减小,从第3年开始,前者开始反超,第3年和第4年,萌芽更新造林的单株材积分别比插干造林高1 7%和1 4%。图5 单株材积生长量注:同图1。从图6可知,两种更新方式的连年生长量变化一致,都在第2年达到峰值后下降;前3年萌芽更01第1期龚细娟,等:杨树短轮伐期萌芽更新造林与插干造林对比试验新造林的单株材积连年生长量均比插干造林高,第4年相等。图6 单株材积连年生长量3.1.4 更新方式对林分单位蓄积生长的影响 从图7可知,造林更新14a,萌芽更新造林的林 分 单 位 蓄 积 分 别 为2.4 6、3 2.3 7、1 0 3.5 7、1 6 7.9 3m3h m-2,插干造林的林分单位蓄积分别为2.4 5、2 4.2 8、6 3.3 8、1 0 5.7 8 m3h m-2。第1年,前者的单位蓄积仅比后者多0.0 1m3h m-2,两种更新方式基本无差别,但随着更新造林时间的推移,林分单位蓄积大幅增加,两者之间的差距也随之变大;第2年前者比后者高3 3%,第3年差距最大,达到6 3%,第4年则减至5 9%。图7 林分单位蓄积生长量注:同图1。从图8可知,造林更新14a,萌芽更新的林分单位蓄积连年生长量一直高于插干造林,第2年二者之间的差距最大,然后再逐年缩小;两者的单位蓄积连年生长量变化一致,均在第2年达到生长高峰后逐年下降。图8 林分单位蓄积连年生长量3.2 经济效益分析杨树更新造林投入成本包括苗木、栽植、除萌、抚育除杂、病虫害防治和地租等费用,两种更新方式的主要区别在于苗木、栽植和除萌费用;参照当年的木材净销售价格4 0 0元m-3(剔除采伐、林业税费、木材运输等直到木材收购点的所有费用),按照商品材7 0%的出材率计算经济价值。由表1可知,萌芽更新造林投入成本与插干造林相差不大,仅为11 7 0元h m-2,主要原因是萌芽更新造林在第1次清除多余的萌条、确定留萌株数后,没有采用压土覆膜除萌的方式1 4一次性抑制后续萌条发生,后期还产生了2次除萌的费用,未能有效节约萌发更新的成本。但因其林分单位蓄积生长量大,出材量高,萌芽更新造林的利润高达2 68 9 0元h m-2,是插干造林3倍,总投入/产出的比值仅为0.4 3。从杨树经营短轮伐期的角度看,经济效益非常可观,X L-9 0杨的萌芽更新造林方式可以在洞庭湖区进行推广。11湖 北 林 业 科 技第5 2卷表1 投入产出效益分析更新方式总投入/(元h m-2)总产出苗木栽植除萌化学除杂病虫害防治地租小计蓄积量/(m3h m-2)出材量/(m3h m-2)销售单价/(元h m-2)经济价值/(元h m-2)利润/(元h m-2)投入产出比萌芽更新造林13 5 036 0 03 0 01 48 8 0 2 01 3 0 1 6 7.9 3 1 1 7.5 54 0 04 70 2 0 2 68 9 0 0.4 3插干造林16 8 08 4 036 0 03 0 01 48 8 0 2 13 0 0 1 0 5.7 8 7 4.0 44 0 02 96 1 883 1 80.7 2 注:萌芽更新造林11 7 0株h m-2,插干造林8 4 0株h m-2。4 结论和讨论4.1 结论(1)造林更新4a,萌芽更新的胸径、树高、单株材积和林分单位蓄积分别比插干造林高6%、2%、1 4%和5 9%,萌芽更新的胸径、树高、单株材积在第3年超过插干造林,林分单位蓄积则在第1年就开始超过插干造林。(2)造林更新14a,两种更新方式的胸径、单株材积与单位蓄积的连年生长量变化基本一致,都在第2年达到峰值后下降;而萌芽更新造林树高连年生长量在第3年才达到峰值。造林更新13a,萌芽更新造林的胸径、树高、单株材积、林分单位蓄积连年生长量均比插干造林大。(3)根据投入产出效益分析可知,4a生萌芽更新造林利润高达2 68 9 0元h m-2,是插干造林3倍,总投入/产出的比值仅为0.4 3。综上所述,X L-9 0杨在洞庭湖区适宜短轮伐期萌芽更新造林。4.2 讨论多年来,洞庭湖区杨树林地采伐更新一直采用插干造林的作业方式,本文首次以洞庭湖区主栽品系X L-9 0杨为研究对象,对4a生萌芽更新造林与插干造林的林分生长及经济效益进行对比试验,研究结果可为洞庭湖区的林地采伐更新提供科学依据。在本研究中,萌芽更新的胸径、树高、单株材积在前2年均比插干造林低,仅林分单位蓄积比后者高,这与卢景龙等7对杨树人工林更新的六种方法研究结果一致;而张振中等1 8在对3a生I-6 9杨的研究中,第1年萌芽更新的根径和树高就达到5.2c m和5.4c m,比 植 苗 更 新 提 高 了5 3%和5 0%;张晓婷等1 1在对3a生2 0 2 5杨的研究中,1a生根径、树高同样优于植苗造林,2a生和3a生的胸径、树高、蓄积量均比植苗造林高,主要原因在于,本试验为了培育短轮伐期纸浆材和提高林地短期单位面积出材量,每个伐桩保留了12根萌条,而上述研究仅保留1根。X L-9 0杨萌芽更新方式在中长轮伐期的生长表现,对采伐时间和伐根萌条的保留株数还有待进一步研究。参 考 文 献1B e r t h e l o tA,R a n g e rJ,G e l h a y eD.N u t r i e n tu p t a k ea n di mm o b i-l i z-a t i o n i nas h o r t-r o t a t i o nc o p p i c e s t a n do fh y-b r i dp o p l a r si nn o r t h-w e s tF r a n c eJ.F o r e s tE c o l o g ya n dM a n a g e m e n t,2 0 0 0,1 2 8(3):1 6 7-1 7 9.2 陈章水.杨树栽培实用技术M.北京:中国林业出版社,2 0 0 5:1 9 7.3 霍金光,于智君,王臣.杨树农田防护林萌芽更新与植苗更新的对比试验研究J.内蒙古林业科技,2 0 0 0(1):3.4 江红,王锋,左平辉.杨树人工萌芽技术和造林优点探析J.绿色科技,2 0 1 5(7):2.5 吕文宣,刘桂芳.杨树伐根的萌芽更新J.新疆林业,1 9 8 8.6 黄家洪,孙洋林.南方型杨树萌芽更新的初步研究J.林业工程学报,1 9 9 5(2):8-9.7 卢景龙,卫金.杨树人工林萌芽更新初报J.山西师范大学大学学报,2 0 0 1,1 5(1):5 7-6 0.8 张成明,陈德越,于艳春,等.杨树萌芽更新造林经营技术J.内蒙古林业科技,2 0 0 2(z 1):1.9 方升佐,徐锡增,吕士行,等.杨树萌芽更新及持续生产力J.南京林业大学学报,2 0 0 0(4):4 3-4 8.(下转第1 6页)21湖 北 林 业 科 技第5 2卷2a 1a,贮藏时长越长降低值越大。q检验显示,贮藏时长1a与贮藏2a、3a之间均存在显著性差异。可见,种子的贮藏时长以不超过1a为宜。不同贮藏温度的种子发芽率、发芽势降低程度差异显著。降低值排序均为常温贮藏0 -1 0-5,-5 贮藏降低值最小。q检验显示,-5贮藏与-1 0 贮藏不存在显著性差异,与0、常温贮藏均存在极显著差异。可见,水杉种子贮藏的适宜温是-5。贮藏温度与时长交互作用下,各处理间的种子发芽率、发芽势降低程度差异显著。降低值排序为常温贮藏3a 2a 1a 0贮藏3a 0贮藏2a -1 0贮藏2a-1 0 贮藏3a-5 贮藏3a 0贮藏1a -5贮藏2a -1 0贮藏1a-5贮藏1a,-5 贮藏1a的降低值 最小。q检验显示,-5贮藏1a与-5 贮藏3a、0 贮藏1a、-5贮藏2a、-1 0贮藏1a之间不存在显著性差异,与其它组合均存在显著性差异。可见,水杉种子在含水量1 0%1 0.9 9%时,于-5条件下可以贮藏3a。综合贮藏温度和时长对种子发芽率、发芽势的影响,认为水杉种子贮藏的最佳时长为1a,贮藏适宜温度-5,在-5可以贮藏3a。4 结论种子贮藏是种质资源研究的一个重要内容,直接影响种子的萌发能力,从而决定其种群的未来。水杉母树十分高大,采摘种子非常困难,产量受气候影响明显,且种子自然状态下寿命短,贮藏技术不好把握,导致供求关系极不稳定,严重制约水杉发展。试验针对水杉种子贮藏困难的突出问题,探索水杉种子合适的贮藏条件,有效解决了水杉良种供求关系,进而为挽救和发展水杉提供一定的科学依据。本试验说明水杉种子贮藏入库含水量应当控制在1 0.0 0%1 0.9 9%为宜;种子贮藏的最佳时长为1a;贮藏适宜温度为-5;-5 条件下可以贮藏3a。若需贮藏更久应进一步开展试验验证。实际生产中,来年春播用的水杉种子控制其含水量在1 0.0 0%1 0.9 9%,常温保存即可;需要保存1a以上的,控制含水量在1 0.0 0%1 0.9 9%,贮藏温度推荐-5。当然,以上试验只是说明了水杉种子贮藏最适宜的物理环境。在实际贮藏工作中还应做好种子入库前的筛选、检验、杀虫、消毒、出库运输等相关工作,以保障水杉种子的优良品质,培育出高质量的水杉苗木。参 考 文 献1 中国科学院植物研究所.中国植物志E B/O L.(2 0 2 1-0 9-1 3)2 0 2 1-0 6-1 7.h t t p:/w w w.i p l a n t.c n/i n f o/%E 6%B 0%B 4%E 6%9 D%8 9.2 国家林业和草原局.国家林业和草原局 农业农村部公告(2 0 2 1年第1 5号)国家重点保护野生植物名录E B/O L.(2 0 2 1-0 9-0 8)2 0 2 2-0 6-1 7.h t t p:/w ww.f o r e s t-r y.g o v.c n/m a i n/5 4 6 1/2 0 2 1 0 9 0 8/1 6 2 5 1 5 8 5 0 5 7 2 9 0 0.h t-m l.3 景丹龙,梁宏伟,王玉兵,等.不同光照及储藏温度对水杉种子萌发及酶活性的影响.湖北农业科学,2 0 1 1(1 9):3 9 8 0-3 9 8 3.4 吴漫玲,朱江,艾训儒,等.不同温度条件下P E G模拟干旱胁迫对水杉种子萌发的影响.广西植物,2 0 2 0(1 1):1 6 9 1-1 6 9 8.5 郭秋菊,王志鸣,邓桢珍.不同浓度亚硒酸钠溶液对水杉种子萌发的影响.广西植物,2 0 1 8(1 0):1 3 1 9-1 3 2 5.6 国家质量技术监督局.林木种子检验规程G B2 7 7 2S.北京:中国标准出版社,1 9 9 9.(编校:郑京津)(上接第1 2页)1 0 李宏.浅议杨树伐根萌芽更新造林J.山西林业,2 0 0 4(6):2 4-2 5.1 1 张晓婷,胡飞,张玲丽.2 0 2 5杨树伐根萌芽更新与扦插造林的效果研究J.现代农业科技,2 0 1 1(2):2 3 7.1 2 李爱萍,王挺,张雅琪,等.杨树伐根萌条更新技术研究J.宁夏农林科技,2 0 0 8(4):1 6,6.1 3 任长海,姚桂兰,高坤,等.采用伐根萌芽法进行杨树更新初报J.吉林林业科技,1 9 9 2(1):1 5-1 6.1 4 胡天新,倪天飞,侯红兵,等.杨树用材林萌芽更新管理技术研究J.现代农业科技,2 0 1 8(8):1 7 4,1 8 1.1 5 余相.杨树伐根的萌芽更新J.安徽林业,1 9 9 7(3):2 2.1 6 唐洁,汤玉玺,李永进,等.南方型杨树新无性系生长对比试验研究J.湖南林业科技,2 0 1 8,4 5(1):1-5.1 7 高丽春,赵荣堂,徐焕圻.黑杨派四个无性系立木材积表编制J.南京林学院学报,1 9 8 4(1):1 3 1-1 3 8.1 8 张振中,薛寿祥,孙伟,等.利用I-6 9杨树伐根萌芽更新与扦插造林的效果J.江苏林业科技,1 9 9 9,2 6(4):1 5-1 6.(编校:唐 岚)61