臺(tái)灣巒大杉培育技術(shù)及在閩西地區(qū)推廣應(yīng)用前景

陳德相，王益和，陳建芳，陳耕輝，黃壽永，陳建東

(1.龍巖市新羅區(qū)林業(yè)局，福建 龍巖 364000；2.龍巖市林業(yè)科學(xué)研究所，福建 龍巖 364000)

臺(tái)灣巒大杉(Cunninghamiakonishii)為杉科(Taxodiaceae)杉屬(Cunninghamia)樹(shù)種。1907年日本植物學(xué)家小西成章在臺(tái)灣巒大山海拔1 800 m處發(fā)現(xiàn)并被確定為新種臺(tái)灣巒大杉[1]。因其木材分泌的結(jié)晶性物質(zhì)香氣濃郁又稱(chēng)香杉，是臺(tái)灣特有且貴重的五大針葉樹(shù)種之一[2]。在北緯23°30′-24°40′的臺(tái)灣北部至中部山脈的海拔1 300 m～2 800 m的山地分布有臺(tái)灣巒大杉天然群落[3]。巒大杉性喜溫涼的亞高山氣候，耐瘠薄，最適在粘質(zhì)、肥沃濕潤(rùn)的山地黃壤、黃棕壤及棕壤上生長(zhǎng)。其綜合材性略?xún)?yōu)于杉木(Cunninghamialanceolata)，是建筑、交通、造船、枕木、特種工藝等優(yōu)良用材樹(shù)種[4]，屬臺(tái)灣天然針葉林中的一級(jí)木[5]。龍巖市現(xiàn)有馬尾松(Pinusmassoniana)林分638 667 hm2，是福建省馬尾松面積占比最高的設(shè)區(qū)市之一。目前，福建省正積極推進(jìn)馬尾松林分改造，為此，本文總結(jié)了臺(tái)灣巒大杉最新適用造林技術(shù)，分析其在龍巖市的生長(zhǎng)表現(xiàn)及推廣應(yīng)用前景，旨在進(jìn)一步豐富閩西地區(qū)造林樹(shù)種。

1 試驗(yàn)地概況

龍巖市位于福建省西部，地處東經(jīng)115°51′～117°45′、北緯24°23′～26°02′，以低中山為主。氣候?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，年均氣溫18.7～20.3 ℃，極端最高氣溫40.3 ℃(漳平)，極端最低氣溫為-6.5 ℃(長(zhǎng)汀)，年平均無(wú)霜期262～317 d，年太陽(yáng)輻射量4 397.8～4 701 MJ/m2，年日照時(shí)數(shù)1 599.3～1 999.0 h；年降水量1 209.9～1 730.0 mm，相對(duì)濕度72%～80%。境內(nèi)汀江、九龍江、龍津河等河流眾多，河網(wǎng)密布，水資源極為豐富。土壤以地帶性山地紅黃土壤為主。全市Ⅰ、Ⅱ類(lèi)地立地面積占57.3%以上。植被以殼斗科(Fagaceae)、杜英科(Elaeocarpaceae)、木蘭科(Magnoliaceae)、樟科(Lauraceae)、金縷梅科(Hamamelidaceae)、薔薇科(Rosaceae)等為主，構(gòu)成亞熱帶常綠闊葉林的主體；馬尾松、杉木、桉樹(shù)人工林次之。優(yōu)越的自然環(huán)境條件對(duì)臺(tái)灣巒大杉生長(zhǎng)極為有利。

2 材料來(lái)源及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2008年從福建省國(guó)有來(lái)舟林業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)21 a林齡的臺(tái)灣巒大杉母樹(shù)林種子。該批次種子千粒重5.65 g，發(fā)芽率 27%。2009年、2010年分別在武平南坊林場(chǎng)造林6 hm2和10 hm2。2011年在上杭溪口林場(chǎng)推廣種植臺(tái)灣巒大杉4 hm2。2015年在新羅區(qū)白砂、呂鳳、適中及上杭溪口林場(chǎng)推廣種植臺(tái)灣巒大杉20 hm2。

在武平南坊林場(chǎng)、上杭溪口林場(chǎng)、新羅豐源林場(chǎng)設(shè)置3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，每試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置3 000株/hm2、2 500株/hm2和2 000株/hm2等3個(gè)不同的造林密度，每造林密度進(jìn)行三次重復(fù)。2020年5月對(duì)各試驗(yàn)點(diǎn)的巒大山的樹(shù)高、胸徑進(jìn)行調(diào)查，每試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)調(diào)查50株，估算單株材積并計(jì)算單位面積平均蓄積量。

3 苗木培育技術(shù)及造林作業(yè)設(shè)計(jì)

苗木培育技術(shù)參照此前發(fā)表文獻(xiàn)[6]。造林前應(yīng)按GB/T15782做好總體設(shè)計(jì)。作業(yè)設(shè)計(jì)分小班進(jìn)行，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括小班調(diào)查、實(shí)測(cè)面積、繪制造林設(shè)計(jì)圖，并編制施工作業(yè)設(shè)計(jì)方案和造林說(shuō)明書(shū)等。

4 營(yíng)造技術(shù)

4.1 林地選擇

根據(jù)自然條件及臺(tái)灣巒大杉的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性，造林地應(yīng)選擇土層厚度80 cm以上、土壤腐殖質(zhì)含量較高、疏松、排水良好、坡度25°以下的丘陵、臺(tái)地和低山為宜。

4.2 林地清理

定植前一年秋冬季節(jié)進(jìn)行林地清理，砍除林地內(nèi)所有雜灌木，曬干后煉山。將林地內(nèi)灌木、采伐剩余物及雜草燃余物等清理后歸堆燃燒，然后將林地內(nèi)所有芒頭連根挖起暴曬，并清理干凈。

4.3 整地、施足基肥

以挖明穴整地為主，穴規(guī)格60 cm×40 cm×40 cm。挖穴時(shí)將表土置于穴的上方，并將樹(shù)樁樹(shù)根、石塊等揀出，清理干凈，以便表土回穴。每穴施放復(fù)合肥或過(guò)磷酸鈣500 g，將基肥和表土施入穴底，攪拌均勻，然后將表土回填至穴滿(mǎn)為止。

4.4 精心栽植

每年2-3月陰雨天是造林的最佳時(shí)機(jī)。裸根苗造林前，應(yīng)將苗木沾滿(mǎn)黃泥漿后深栽，栽植深度為苗高的1/2。分層覆土踩緊，注意根系舒展、不窩根。容器苗種植時(shí)要去除容器袋，用手將營(yíng)養(yǎng)土捏緊，種植后將土踩緊，促使根系與土壤保持緊密接觸。真正做到深栽、砸實(shí)、根伸展，確保造林成活率。

4.5 幼林撫育管理

幼林撫育包括松土鋤草、深翻施肥、病蟲(chóng)害防治等。造林當(dāng)年撫育二次，全面除草擴(kuò)穴一次、劈草一次，分別在5-6月和7-8月進(jìn)行。造林當(dāng)年可結(jié)合兩次松土鋤草進(jìn)行施肥，第一次施尿素80 g/株，第二次施復(fù)合肥120 g/株；造林第二年5-6月，結(jié)合深翻鋤草，追施復(fù)合肥200 g/株?？刹捎没瘜W(xué)防治、生物防治和營(yíng)林技術(shù)措施進(jìn)合防治病蟲(chóng)害。此外，應(yīng)及時(shí)除萌、間種飯豆等綠肥并埋青。

4.6 撫育間伐

造林后4～6 a，林分已充分郁閉，進(jìn)入加速生長(zhǎng)階段。這時(shí)若條件允許，可間伐部分林木，讓保留木具有足夠的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)空間。間伐中的小徑材還可增加早期經(jīng)濟(jì)收入。間伐起始時(shí)間合理確定：①小徑木株數(shù)占總株數(shù)的30%以上；②自然整枝高度達(dá)到1/3～1/2；③林分郁閉度達(dá)0.9，林內(nèi)樹(shù)冠交叉重疊；④胸徑平均生長(zhǎng)量下降、材積連年生長(zhǎng)達(dá)最高峰。龍巖市以10～12 a林齡間伐為宜。采用下層撫育法，注重“三砍三留”原則，間伐后不得出現(xiàn)林窗。間伐強(qiáng)度以弱度間伐為主，間伐株數(shù)占總株數(shù)的比例20%～30%。伐后郁閉不小于0.7。一般間伐2次，間伐間隔期3～4 a。最后一次間伐時(shí)樹(shù)齡不得超過(guò)15 a。對(duì)立地條件較差的林地，因林分生長(zhǎng)衰退較早，間伐一次即可。

5 林分生長(zhǎng)表現(xiàn)

2020年5月，分別調(diào)查武平南坊林場(chǎng)、上杭溪口林場(chǎng)、新羅豐源林場(chǎng)臺(tái)灣巒大杉林分樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)情況(表1-表3)。從調(diào)查結(jié)果可見(jiàn)，各年齡臺(tái)灣巒大杉試驗(yàn)林目前均生長(zhǎng)情況良好，樹(shù)高、胸徑、單位面積蓄積均表現(xiàn)突出，基本達(dá)到了杉木速生豐產(chǎn)林的標(biāo)準(zhǔn)。說(shuō)明臺(tái)灣巒大杉非常適合在龍巖市生長(zhǎng)，其中以2 500株·hm-2密度生長(zhǎng)效果最好。

表1 武平南坊林場(chǎng)12 a林齡臺(tái)灣巒大杉林分生長(zhǎng)情況

表2 上杭溪口林場(chǎng)10 a林齡臺(tái)灣巒大杉林分生長(zhǎng)情況

表3 新羅區(qū)豐源林場(chǎng)4 a林齡臺(tái)灣巒大杉林分生長(zhǎng)情況

6 閩西推廣應(yīng)用前景分析

龍巖市屬中亞熱帶溫暖濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候，其氣溫、無(wú)霜期、年降水量、相對(duì)濕度、土壤等均與原產(chǎn)地臺(tái)灣相近，適合抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的臺(tái)灣巒大杉生長(zhǎng)。

臺(tái)灣巒大杉主干通直，木材紋理細(xì)密、堅(jiān)硬耐腐蝕、不易開(kāi)裂變形；物理材性良好，管胞在晚材中明顯比早材長(zhǎng)[7]，木材氣干密度0.344 g/cm3,弦向全干干縮率6.02%，弦向濕脹性6.44%，吸水性237.81%，順紋抗壓強(qiáng)度6.00 MPa，抗彎彈性模量7 250.81 MPa，抗彎強(qiáng)度59.84 MPa[8]，綜合材性略?xún)?yōu)于杉木，故木材價(jià)值很高，是上等優(yōu)質(zhì)的家具用材。

Cheng S-S等通過(guò)分析臺(tái)灣巒大杉木材精油和葉片精油的有效成分，認(rèn)為其能夠作為環(huán)境友好型的白蟻防治劑。對(duì)巒大杉葉片精油的抑菌活性進(jìn)行進(jìn)一步分析，表明其精油對(duì)硫磺菌具有很強(qiáng)的抗菌活性，并且對(duì)鐮刀菌和立枯絲核菌也有較強(qiáng)的抗菌活性，從而證明了巒大杉精油可作為潛在的抗真菌劑[9]。

臺(tái)灣巒大杉生長(zhǎng)成材快、產(chǎn)量出材率高，12 a林齡人工林樹(shù)高可達(dá)12.61 m，胸徑可達(dá)17.27 cm，單位面積蓄積量可達(dá)373.75 hm3·hm-2，可生產(chǎn)木材280.31 hm3·hm-2。木材價(jià)格按1 000元·m-3計(jì)算，木材收益可達(dá)28.031萬(wàn)元·hm-2，其經(jīng)濟(jì)效益不亞于杉木、馬尾松等鄉(xiāng)土樹(shù)種。

7 結(jié)語(yǔ)

選擇優(yōu)質(zhì)種苗和林地營(yíng)造臺(tái)灣巒大杉，通過(guò)合理密度，精心栽植，科學(xué)撫育管理，有望達(dá)到“1年成活、5年成林，12年成材”的速生豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)用材林標(biāo)準(zhǔn)。臺(tái)灣巒大杉生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，還可做為森林城市建設(shè)和高效碳匯多功能多用途樹(shù)種。

在3種造林密度對(duì)比中，以密度2 500株/hm2生長(zhǎng)效果最好，12 a林齡臺(tái)灣巒大杉林分平均胸徑12.61 cm、平均樹(shù)高17.27 m、平均單位面積蓄積373.75 hm3·hm-2。該樹(shù)種生長(zhǎng)水平有望達(dá)到福建省鄉(xiāng)土速生樹(shù)種杉木的速生豐產(chǎn)林標(biāo)準(zhǔn)，即胸徑、樹(shù)高、蓄積年均生長(zhǎng)量分別達(dá)1 cm、1 m和15 hm3·hm-2以上，值得在閩西地區(qū)大面積推廣應(yīng)用。