楸树人工林生长规律与关键培育技术研究

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楸树(Catalpa bungei)作为我国北方的珍贵用材树种,材质较好且分布范围广泛。现阶段,有关楸树人工林生长规律的研究较少,导致其经营管理过程的科学性不足,同时,尽管楸树人工林培育技术相关研究很多,但是大多只关注某一方面,没有形成系统的培育技术体系。因此,及时开展楸树人工林生长规律及其配套关键培育技术(立地选择、施肥技术、修枝技术等)相关研究具有重要理论价值和实践意义。本研究以河南洛宁楸树人工林作为研究对象,设置81块标准地,调查和记录立地因子、林分因子、栽培措施运用情况等数据,基于田间实测和室内实验数据的统计分析结果,筛选出最适于楸树生长的栽培模式和立地条件。同时,选择7株代表性单株进行树干解析,分析楸树的生长规律并建立生长预测模型。此外,通过在湖北石首开展的中龄林施肥、幼龄林修枝和中林龄修枝试验以及在山东济南开展的幼龄林施肥试验,分析施肥量、施肥方法、修枝季节和修枝强度等因素对不同林龄楸树人工林生长产生的影响,归纳总结最适于楸树幼、中龄林生长的施肥技术方案和修枝技术方案。目前,经过为期2年的试验,得到以下研究结果:(1)楸树树高、胸径和材积的生长规律分别呈现出不同的特点。其中,前15年为树高的快速生长时期,15年以后树高生长逐渐减缓;前3年胸径生长较为缓慢,3-15年之间为胸径的快速生长时期,15年以后胸径的生长速度逐渐降低;前15年为材积的缓慢增长时期,15年以后材积增长逐渐加快。此外,楸树在37年时还未达到数量成熟,其数量成熟龄大于37年。(2)在树木生长方程中,斯洛波达(Sloboda)方程能更加精准的预测楸树树高、胸径和材积的生长过程。其中,树高生长预测的平均相对误差为2.27%;胸径生长预测的平均相对误差为3.23%;材积增长预测的平均相对误差为12.13%。(3)由于农林间作下30年生楸树的单株材积(0.39±0.01)m~3极显著(P<0.01)高于非农林间作(0.35±0.01)m~3,所以在河南省洛阳市洛宁县及周边地区进行楸树栽培时,应优选农林间作模式。此外,栽培密度的选择应充分考虑其培育目的,如果栽培目的是单株优质大径材,则建议保持较低的栽植密度,即保证每公顷楸树不超过500株。如果栽培目的是更大的楸树林分蓄积量以及木材总产量,则建议保持较高的栽植密度,即保证每公顷楸树在500株以上。(4)在采用传统林业模式营造楸树纯林时,应注意选择合适的立地条件,首先,由于阳坡下30年生楸树的胸径(22.88±0.59)cm与阴坡(23.45±0.51)cm差别不大,所以坡向的选择无明确要求,既可以为阳坡,也可以为阴坡。其次,由于缓坡下30年生楸树的胸径(25.61±0.44)cm极显著(P<0.01)高于陡坡(16.11±0.37)cm,所以应选择缓坡,坡度最好在6°和15°之间。最后,由于上坡位下30年生楸树的胸径(20.60±0.76)cm极显著(P<0.01)低于下坡位(25.95±0.48)cm,所以应选择下坡位。另外,由于楸树生长与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和有效磷呈现极显著正相关关系(P<0.01);与土壤p H呈现极显著负相关关系(P<0.01),所以p H值接近中性、透气性好、持水能力强、有机质丰富以及养分含量高的土壤更适宜进行楸树栽培。(5)幼龄林施肥试验结果表明,尽管常规施肥和水肥一体化施肥均可以提高楸树生长量,但水肥一体化施肥的增产效果优于常规施肥。因此,建议在楸树幼龄林施肥过程中推广水肥一体化施肥技术。中龄林施肥试验结果表明,合理的施肥量对提高楸树生长量具有重要作用。因此,建议在楸树中龄林施肥过程中采取配方施肥技术,即对每株楸树施入60 g氮、20 g五氧化二磷和40 g氧化钾。(6)楸树幼龄林建议在春季进行修枝,并且一次性剪除树高1/2以下的所有侧枝,这种修枝方式能在改善楸树干形的同时有效降低其对楸树树高和胸径生长的影响。楸树中龄林不建议采取修枝措施,以免降低楸树人工林产量。
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