杨桐和柃木是山茶科Theaceae植物,常绿灌木与小乔木,是日本国民传统的供神祭祖的吉祥物,市场容量大且稳定。目前,日本每年需求杨桐和柃木插叶5-6亿束,由中国出口约115亿束,出口金额约60亿日元。为此,大量杨桐和柃木的野生资源被开发,导致野生资源数量下降。同时,野生资源变异大,利用率低,病虫害难以控制,采收成本也高,而且仅靠野生资源远远不能满足市场的需要。因此,为了保护野生资源不遭受进一步的严重破坏,为了保证杨桐和柃木产业的可持续发展,必须建立人工栽培基地。有关杨桐人工栽培已有一些文献报道,但关于杨桐立体经营的研究到目前为止尚未见文献报道。笔者在杨桐人工栽培基地营建过程中,发现全光照下栽培的杨桐存在生长缓慢,叶色发红,枝条利用率低等缺点,而在侧方遮荫的情况下,杨桐生长较快,叶色深绿发亮,枝条利用率也高。为此,笔者于1993年开始进行杨桐不同立体经营模式研究,目的在于保护野生杨桐资源,充分合理利用现有林地资源,减少林地水土流失,发挥森林生态效益。通过试验研究总结一整套杨桐林下造林技术,并对不同经营模式下杨桐的生长、品质、枝条产出率等进行评价,初步筛选出最佳经营模式,为杨桐基地营建提供理论依据。
一、材料与方法
1、试验地概况
试验地点设在浙江省安吉县龙山林杨、临安市横畈林场和杭州市留下五朝山林杨,处于30°12′-30°50′N,119°35′-120°06′E,属亚热带季风气候,年平均气温为15-16℃,年平均降水量1600-1700mm。池杉林下套种杨桐模式在安吉龙山林杨进行,地形为山底平地,土壤为红壤,土层湿润,厚度在80cm以上。湿地松下套种杨桐模式在临安横畈林场进行。地形为低山丘陵的坡地上,坡度在30°左右,土壤为红壤,土层较薄,土壤含水量低,石砾含量高,土壤保水保肥能力差。金钱松下套种杨桐模式在杭州留下五朝山林杨进行。地形为低山丘陵的坡地上,坡度在20°左右,土壤为红壤,土层深厚、湿润,腐殖质层较厚,肥水条件较好。毛竹林下套种杨桐模式也在杭州留下五朝山林杨进行。地形为低山丘陵的坡地上,坡度在20°左右,土壤为红壤,土层深厚、湿润,腐殖质层较厚,肥水条件较好。
2、试验方法
池杉林下套种杨桐模式,于1993年2月中旬、3月中旬和3月下旬分别进行。造林时采用行间带状整地,造林株行距为1.0m×1.5m,栽植密度为3600/株hm2;湿地松林下套种杨桐模式,于1993年2月中下旬造林,造林时采用行间带状整地,造林株行距为2m×2m,栽植密度为1665株/hm2。金钱松林下套种杨桐模式,于1996年2月中下旬进行,造林时采用行间带状整地,造林株行距为1.5m×2.0m,栽植密度为3300株/hm2。毛竹林下套种杨桐模式,于1996年2月中下旬进行,造林时采用块状整地,造林时无规则株行距,栽植密度为1800株/hm2。以上所有造林材料为80-120cm高杨桐实生苗,造林后进行常规抚育管理。
3、调查项目
各种经营模式造林后当年设样方地调查造林成活率,样方面积为200m2。2006年设置标准地,标准地面积为400m2,每木调查杨桐生长、枝条数量及质量等指标。
二、结果与分析
1、池杉林下套种杨桐模式
(1)造林成活率:调查结果表明,不同造林时间对造林成活率有显著影响。以2月中旬造林的成活率最高,达93.3%,3月中旬的造林成活率为82.1%,3月下旬的造林成活率最低,只有26%。
(2)生长及品质:对杨桐的生长及品质等指标进行调查。结果表明,池杉林下套种杨桐效果较好,杨桐10年生时,平均树高达2.8m,胸径2.83cm,冠幅1.57m,主要侧枝数27个/株。生长势好,结实量少,叶片深绿色,无病虫害感染;叶子平展,枝条产出率高,平均产30cm以上枝条320枝/株,单位面积产枝条数为115.2万枝/hm2。由于池杉林内土壤湿润、肥厚,加上上层016的郁闭度,造成侧方庇荫,夏天,池杉枝叶茂密,为杨桐遮去过多的光照,冬天池杉落叶,这一切为杨桐营造了良好的生长环境,促使杨桐的生长,枝条品质及产出率均较好。
2、湿地松林下套种杨桐模式
(1)造林成活率:调查结果表明,不同坡位对杨桐造林成活率有明显影响。上坡的立地,造林成活率为45.0%,下坡造林成活率为75.0%,而坡底洼地只有10.0%左右。这是由于上坡的土壤土层较薄,造成造林成活率偏低;而坡底洼地由于春季雨水较多,常有积水,致使造林成活率更低。
(2)生长及品质:湿地松林下套种的杨桐生长中等,10年生时,平均高为2.94m,胸径3.70cm,冠幅2.02m,主要侧枝数28个/株,虽比池杉林下的杨桐生物量略大,但却与造林密度的下降幅度不成比例。杨桐大量结实,部分叶片呈红色或暗红色,花叶病极为严重;枝条产出率也不高,平均产30cm以上枝条290枝/株,单位面积产枝条数48.3万枝/hm2。由于土层较薄,难以跟上杨桐生长的需求,导致生长量偏低。同时由于上层只有0.3左右的遮荫度,遮荫不够,导致叶色发红,枝条产出率低。
3、金钱松林下套种杨桐模式
(1)造林成活率:这种模式下,造林成活率达97%。这一方面固然与造林季节(2月中下旬)掌握较好有关,另一方面与土壤肥水条件也有关系。金钱松侧方遮荫,林地土层深厚、肥湿,腐殖质层厚,这一切为杨桐的生根成活提供了良好的条件。
(2)生长及品质:金钱松林下套种的杨桐生长良好,7年生时平均高为2.39m,胸径2.88cm,冠幅1.76m,主要侧枝数22个/株。杨桐较少结实,叶片绿色或深绿色,营养生长较旺盛,但花叶病较为严重;枝条产出率较高,平均产30cm以上枝条240枝/株-1,单位面积产枝条数792.0万枝/hm2。由于土层较厚,腐殖质层厚,肥水条件好,并加上适度遮荫(上层金钱松郁闭度为015左右),提供杨桐以良好的生长环境,因此,生长较快,生长量也大。
4、毛竹林下套种杨桐模式
该模式下,造林成活率72%左右。杨桐生长中等,7年生时平均高为2.30m,胸径2.2cm,冠幅2.16m,主要侧枝数18个/株。由于遮光度过大(上层毛竹郁闭度为0.9左右),造成侧枝呈藤本状,侧枝细弱下垂。叶片深绿色,花叶病较为严重;枝条产出率低,平均产30cm以上枝条90枝/株-1,单位面积产枝条数为16.2万枝/hm2。
三、结论与讨论
1、造林成活率及影响因子
影响造林成活率的因子很多,造林季节、天气状况、立地条件、苗木规格和质量以及造林技术等都会对成活率产生影响。从调查的情况来看,造林时间和立地条件2个因素是影响杨桐造林成活率的关键因子。如池杉林下套种杨桐模式,2月中旬的造林成活率与3月中旬形成显明对比。2月中旬的造林成活率高达93.3%,而3月中旬的造林成活率只有26.0%。不同土层深度及含水量状况也对造林成活率产生显著影响,如湿地松林下套种杨桐模式,上坡的造林成活率为45.0%,下坡造林成活率为75.0%,坡底洼地只有1010%左右。根据课题组成员对舟山柃木的造林情况调查,也反映出类似的情况,说明杨桐和柃木造林时选择合适的造林时间、适宜的立地条件及造林时适宜的天气状况尤为重要。
2、立体经营模式评价
不同立体经营模式下的杨桐生长及品质差异较大。通过各种经营模式比较,笔者认为,池杉林下及金钱松林下套种杨桐模式相对较为成功,杨桐生长势强,产枝量大,且品质好,但金钱松下的杨桐花叶病较为严重。杨桐本身是个喜肥并有一定程度的耐荫性的树种,在天然森林群落结构中居于下层,通常群集于土层深厚、湿润之处。池杉、金钱松与杨桐的立体经营模式,正好为杨桐的生长营造了与其原始生境相类似的环境条件,如土层深厚、肥湿,上层一定程度的遮荫等条件。相比之下,其他的几种经营模式效果较差,主要原因也是土壤肥力与郁闭度的影响。如湿地松下的杨桐,由于郁闭度过小,导致杨桐叶色发红,质量变差;又如毛竹林下的杨桐,由于郁闭度过大,造成光照不足,杨桐营养不良,侧枝细弱下垂,生长和品质都受到影响。
3、杨桐花叶病
从调查结果看,除池杉林下套种杨桐模式外,其他几种模式下的杨桐花叶病均较严重,花叶病的发病机制和防治措施目前尚不清楚,还有待于进一步试验研究,在取得有效防治措施以前,根据花叶病在9月以后发生的特点,应提前采收枝条。