影响福建柏生长的环境因子分析

摘 要：分析主要生态因子对福建柏生长的影响，结果表明：立地类型、海拔高度、坡度对福建柏的胸径、树高、单株材积、单位面积蓄积量等均有极显著的影响；土壤的腐殖质、速效N、速效P含量与福建柏胸径、树高的生长密切相关，从而影响了单株材积和单位面积蓄积；土壤K含量对福建柏生长没有影响；年降水量、3～7月份的降水量对福建柏的胸径、树高生长有明显的影响，年积温对胸径生长有明显影响，对树高生长没有影响。

关键词：福建柏；生态因子；方差分析；相关分析

中图分类号 S722.5；759.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）16-112-03

福建柏（Fokienia hodginsii （Dunn） Henry et Thomas），柏科福建柏属常绿大乔木，高达30m以上，胸径达1m，树皮紫褐色，滑或不规则长条片开裂。叶鳞形，小枝上面的叶微拱凸，深绿色，下面的叶具有凹陷的白色气孔带。雌雄同株，球花单生小枝顶端。球果翌年成熟，近球形，直径 1.7～2.5cm，成熟时褐色[1]。福建柏为浅根性阳性树种，主根不明显，侧根发达；多散生于中亚热带至南亚热带的针阔混交林中。福建柏木材轻，收缩度小，强度中等，质地略软，纹理匀直，结构细，干后材质稳定，耐久性良好，是建筑、家具、细木工、雕刻的良好用材。福建邵武在1994年始陆续有较大面积的福建柏造林，生长良好。笔者通过对现有的福建柏林分的调查、统计分析，探讨其生长与主要生态因子间的相关性，为实现适地适树、进一步提高福建柏造林效果、促进福建柏的更大规模发展奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验区概况 邵武市地处福建省西北部，武夷山南麓，闽江支流富屯溪中上游，地跨E 117°2′～117°52′、N 26°55′～27°35′，属北亚热带季风气候，年平均气温17.3～18.2℃，最冷月（1月份）平均气温在6～11℃，最热月（7月份）平均气温为28～32℃；年平均降雨量1 560～1 780mm，年平均相对湿度为75%～82%；年平均无霜期298～305d。土壤多为黄红壤，占全区林业用地面积的90%以上。立地类型以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地居多，Ⅳ类地较少。

1.2 试验设计与调查方法

1.2.1 试验设计 按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等3种立地类型，30°等3种坡度区间，100～250m、251～450m、>451m等3种海拔高度区间，从邵武拿口、城郊、吴家塘、麻沙、沿山等5个乡镇，分别选取15a生的福建柏纯林林分作为调查对象，共选择调查45个林分。立地类型间、不同坡度间、不同海拔高度间的林木生长比较，均采用3个处理，5次重复。

1.2.2 调查方法 2013年5月，在查阅造林档案资料和踏查的基础上，选择1996年造林的林分，根据试验设计，在典型地段设置标准地，标准地面积400m2（20m×20m）。对标准地内的福建柏每木检尺，测定胸径，统计株数、平均胸径。根据平均胸径统计数值选择平均木。伐倒平均木，测定树高，先截取0m、0.5m、1.3m位置圆盘，以后按1m区分段截取圆盘作树干解析。每个标准地挖1个土壤剖面，采集0～40cm深度土壤，混合后作为土壤肥力分析样本。用罗盘仪和海拔仪测定标准地坡度、海拔高度，年降水量、≥10℃有效积温数据从邵武市气象部门获得。

2 结果与分析

2.1 数据分析与比较

2.1.1 不同立地类型对福建柏生长的影响

2.1.1.1 径生长比较 从表1可以看出，Ⅰ类地的福建柏胸径平均值达到20.8cm，分别超过Ⅱ类地、Ⅲ类地胸径平均值27.61%、66.40%，Ⅱ类地超过Ⅲ类地的30.4%。方差分析结果表明，F=38.25>F0.01（2，10）=4.96，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地之间福建柏胸径生长存在极显著差异；多重比较结果表明，Ⅰ类地与Ⅱ类地、Ⅰ类地与Ⅲ类地、Ⅱ类地与Ⅲ类地之间胸径生长均达到显著的差异水平。树干解析数据分析结果表明，不同立地条件下的福建柏胸径生长速度差异，在造林后4～8a表现最为明显。福建柏造林后1～3a径生长较慢，对养分需求少，不同立地条件土壤营养元素含量差异尚不足以引起径生长的明显差异。造林后4～8a是福建柏径生长的高峰期，营养需求不断增多，不同的立地类型能够提供的营养元素差异越大，径生长速度差异也越大。

2.1.1.2 树高生长比较 Ⅰ类地的福建柏树高平均值为13.6m，分别超过Ⅱ类地、Ⅲ类25.93%、34.65%，Ⅱ类地超过Ⅲ类地6.93%。方差分析结果表明，F=15.48>F0.01（2，10）=4.96，不同立地类型间树高生长速度有极显著差异，对立地条件的反应敏感；多重比较结果表明，Ⅰ类地、Ⅱ类地、Ⅲ类地彼此之间在树高生长上，均达到显著的差异水平。树干解析数据分析结果表明，不同立地条件下的福建柏树高生长量差异，在造林后5～10a表现最为明显。树高生长与个体间的竞争有密切关系。福建柏树冠较为浓密，在相同的造林密度下，立地条件好的林分由于个体生长快，林分郁闭早，个体间的竞争较立地条件差的林分早，且更为剧烈，对树高生长有更为明显的促进作用。

2.1.1.3 单株材积、单位面积蓄积量比较 不同立地类型下，福建柏单株材积、单位面积蓄积量均存在较大差异（见表1），均表现出Ⅰ类地>Ⅱ类地>Ⅲ类地。不同立地类型下的福建柏单株材积平均值方差分析结果为F=113.31>F0.01（2，10）=4.96，达到极显著的差异性水平，不同立地类型下的福建柏林分单位面积蓄积量方差分析结果为F=257.36>F0.01（2，10）=4.96，同样达到极显著的差异性水平。造林地的立地条件对福建柏的单株材积、单位面积蓄积量的影响是非常明显的。多重比较结果表明，Ⅰ类地、Ⅱ类地、Ⅲ类地彼此之间，福建柏单株材积、单位面积蓄积量表现上均存在显著差异。

2.1.2 不同海拔高度对福建柏生长的影响

2.2 性状表现与环境因子的相关分析

2.2.1 性状表现与土壤养分间的相关分析 胸径与土壤腐殖质、速效N含量间的相关系数分别为0.789 8、0.624 5，线性相关关系极明显；与速效P含量相关系数为0.323 5，有明显的相关性；与K含量的相关系数仅为0.107 2，呈弱线性相关。树高与土壤腐殖质含量的相关系数达到0.763 3，与速效N含量的相关系数为0.638 7，呈极密切的线性相关；与速效P含量的相关系数为0.332 4，呈密切相关；与K含量的相关系数较低，仅为0.032 5。单株材积与腐殖质含量的相关系数达到0.659 2，与速效N的相关系数为0.584 5，呈极密切的线性相关；与速效P含量的相关系数为0.310 7，呈密切相关；与K含量的相关系数为0.075 3，线性相关关系不明显。单位面积蓄积量与腐殖质含量、速效N含量的相关系数为0.644 2、0.505 2，线性相关关系极为密切；与速效P的相关系数为0.342 2，呈密切相关；与K含量的相关系数为0.054 5，无明显的线性相关（表2）。

从以上的相关性分析可以看出，土壤养分状况对福建柏径、高生长和单株材积、单位面积蓄积量增长有着很大的影响，选择腐殖质含量高、土壤肥沃的林地造林，有利于福建柏的生长；瘠薄的林地，应在造林前通过埋青、种植豆科植物等技术措施进行一定的土壤改良，增加土壤中的腐殖质含量和速效N含量，也可在造林后第一年套种绿肥增加肥力。造林后施肥应以N、P肥为主。施加K肥，对福建柏生长无明显的促进作用。福建柏枯枝落叶腐烂分解的速度慢，可考虑与阔叶树混交，以增加林地土壤的腐殖质含量，促进福建柏的生长[4]。

2.2.2 连年生长量与气候因子间的相关分析 对各平均木的胸径、树高连年生长量平均值与当年主要气候因子进行相关分析，结果见表2。福建柏胸径连年生长量与当年的年降水量、3～7月份降水量、≥10℃有效积温间相关系数分别为0.580 5、0.561 1、0.723 2，呈极密切的线性相关；树高年生长量与年降水量、3～7月份降水量之间的相关系数为0.621 9、0.705 8，线性相关密切，但与年积温间无明显线性相关。以上分析结果表明，年降水量、3～7月份的降水量对福建柏的生长影响极大。福建柏属浅根性树种，耐旱性较差，较多的降水有利于生长。同时，福建柏在邵武地区3～6月有一个生长高峰期，是一年中生长量最大的时期；9～10月份有第二个生长高峰期，但生长量较第一个高峰期少。邵武地区降水主要集中在5～7月份，属夏雨型，3～4月份也有较多降水，这阶段的降水对福建柏的生长极其重要。邵武地区9～10月份一般属于干旱期，这可能也是导致福建柏第二个生长高峰期生长量较小的原因。

3 结论与探讨

通过对邵武市5个乡镇45片林分福建柏林分调查，分析主要生态因子对福建柏生长的影响，结果表明，立地类型、海拔高度、坡度对福建柏的胸径、树高、单株材积、单位面积蓄积量等均有极显著的影响。立地条件好、低海拔、小坡度的林地，营造福建柏可以取得最佳的效果；土壤的腐殖质、速效N、速效P含量高，均有利于福建柏胸径、树高的生长，从而提高单株材积和单位面积蓄积；土壤K含量对福建柏生长没有影响；年降水量、3～7月份的降水量对福建柏的胸径、树高生长有明显的影响，过于干旱的地块、蓄水保水能力差的土壤，福建柏径高生长速度慢；年积温对胸径生长有明显影响，年积温越高，胸径生长越快，但年积温对树高生长没有影响。

综上所述，作为速生丰产林培育，福建柏造林应选择立地条件好的Ⅰ、Ⅱ类地，施肥应以N、P为主。为提高林地的腐殖质含量，应提倡营造福建柏与阔叶树种混交林，特别是落叶量大、落叶易分解的阔叶树种，或造林前、造林后第一年种植绿肥以提高土壤肥力和保水保肥能力[4-5]。由于从现有林分中调查，各调查林分的造林时间、造林苗木、造林后管理措施上存在差异，可能对试验精度有一定影响。福建柏后期的生长表现有待于进一步观察研究。

参考文献

[1]陈有民.园林树木学[M].第二版.北京：中国林业出版社，2011：88-90.

[2]毕庆雨.数理统计[M].北京：中国林业出版社，1992：45-47.

[3]洪伟.林业试验设计技术与方法[M].北京：科学技术出版社，1997：205-211.

[4]李宝银，周俊新，李凌，等.乌桕与竹朴等树种混交效果评价[J].华东森林经理，2009，23（1）：13-16.

[5]刘化桐.闽北山地7种阔叶树种造林对比试验[J].福建林业科技，2004，31（4）：62-63.

（责编：徐世红）