施肥对柚木幼林生长及林下植被的影响

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2022.04.019

摘要/Abstract

摘要：

为探究施肥对柚木（Tectona grandis L. f.）幼林生长及林下植被多样性的影响，以广西4年生的柚木人工林为研究对象，采用随机区组试验设计，开展不同肥种配比组合试验（F1，0.5 kg氮磷钾复合肥+1.0 kg钙肥+1.0 kg硫酸镁肥；F2，1.0 kg氮磷钾复合肥+0.5 kg钙肥+0.5 kg硫酸镁肥；F3，1.0 kg氮磷钾复合肥+0.5 kg硫酸镁肥；F4，1.0 kg氮磷钾复合肥+0.5 kg钙镁磷肥；CK，不施肥）。结果表明：施肥显著加快了柚木树高、胸径和单株材积的生长，各指标年均增量分别比不施肥（CK）提高了0.13~0.32 m、0.17~0.26 cm和4.35~9.63 dm³，其中F3配比组合处理生长增量最大，且胸径和材积生长率比CK显著增加了10.35%、10.55%。幼林林下植物相对丰富，植被种类涉及25科39属42种，其中菊科（Compositae）与禾本科（Gramineae）植物为主要优势种。不同处理间林下植被物种Shannon-Wiener指数（H′）、Simpson指数（D）和Pielou均匀度指数（J_sw）差异显著（P<0.05），F1、F3处理的3个物种指数显著高于CK，而各处理Gleason物种丰富度指数（D_g）差异不明显，不同处理间生长及林下植被多样性等12个指标综合评价得分由高到低依次为F3、F1、F4、F2、CK。4年生柚木幼林合理施肥，可以促进林木生长，还可提高林下物种丰富度和多样性；1.0 kg氮磷钾复合肥和0.5 kg硫酸镁肥的低投入配方施肥，更有利于促进柚木人工林生长和群落的稳定。

关键词: 施肥, 柚木人工林, 生长量, 林下植被, α多样性, 主成分分析

Abstract:

To investigate the effects of fertilization on teak growth and understory vegetation diversity， the four-year-old teak Tectona grandis L. f. plantation in Guangxi was studied by randomized block design and carried out different kinds of fertilizer treatment respectively（included F1： 0.5 kg NPK complex fertilizer， 1.0 kg calcium fertilizer and 1.0 kg MgSO₄fertilizer； F2： 1.0kg NPK complex fertilizer， 0.5 kg calcium fertilizer and 0.5 kg MgSO₄ fertilizer； F3：1.0 kg NPK complex fertilizer and 0.5 kg MgSO₄fertilizer； F4： 1.0 kg NPK complex fertilizer； CK： no fertilization）. The results showed that fertilization significantly accelerated growth of teak tree height， diameter at breast height and volume. Compared with control， the average annual increment of H， D_BH and V increased 0.13-0.32 m， 0.17-0.26 cm and 4.35-9.63 dm³， respectively. The growth increment of F3 was the largest， and the growth rate of D_BH and V promoted significantly by 10.35% and 10.55% than CK. Understory vegetation types of young teak plantation were relatively abundant and involved 25 families， 39 genera and 42 species， among which Compositae and Gramineae were the main dominant species. There were significant distinctions in Shannon-Wiener index（H′）， Simpson index（D） and Pielou evenness index（J_sw）（P<0.05） and these indexes of F1 and F3 treatments were significantly higher than CK， but the Gleason species richness index（D_g） was no significant（P>0.05） between five treatments. The comprehensive evaluation scores of 12 indexes that included tree growth and understory were F3，F1，F4，F2，CK in turn. The rational fertilization of 4-year-old young teak plantation could promote the growth of trees and increase the richness and diversity of understory. The low-input application of 1.0 kg NPK fertilizer and 0.5 kg MgSO₄ fertilizer in young teak plantation is more beneficial to the growth and community stability.

Key words: fertilization, teak plantation, growth, understory vegetation, α diversity, principal component analysis

中图分类号:

S718.5

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图/表 7

表1

表2

图1

表3

不同施肥处理柚木林下主要物种及其重要值

物种 Species	重要值 Important values /%					物种 Species	重要值 Important values /%
物种 Species	F1	F2	F3	F4	CK	物种 Species	F1	F2	F3	F4	CK
鬼针草Bidens pilosa	37.91	52.51	19.40	27.12	35.79	盐肤木Rhus chinensis	－	－	－	3.77	4.76
芒Miscanthus sinensis	5.25	5.91	1.19	16.88	40.22	粗叶榕Ficus hirta	－	－	4.41	2.91	－
毛蕨Cyclosorus interruptus	7.20	3.25	5.68	1.30	4.70	广防风Anisomeles indica	－	2.10	2.05	－	－
阔叶丰花草Borreria latifolia	6.62	－	1.29	1.30	－	樟Cinnamomum camphora	－	－	－	2.01	－
马唐Digitaria sanguinalis	6.43	－	0.92	－	－	牵牛花Pharbitis nil	1.62	2.42	－	－	－
华南鳞盖蕨Microlepia hancei	5.93	2.89	3.04	－	－	何首乌Fallopia multiflora	1.97	1.88	1.14	4.20	3.30
海金沙Lygodium japonicum	2.87	－	0.99	－	－	火炭母Polygonum chinense	－	－	2.91	1.19	1.81
凤尾蕨Spider brake	3.96	2.21	4.02	－	－	豆腐柴Premna microphylla	－	－	－	1.03	－
地桃花Urena lobata	1.51	－	－	－	－	毛桐Mallotus barbatus	－	－	－	2.01	－
飞机草Eupatorium odoratum	1.04	－	4.29	－	－	野莴苣Lactuca seriola	－	－	－	1.07	－
剑叶凤尾蕨Pteris ensiformis	2.00	－	1.97	1.10	1.67	臭鸡矢藤Paederia foetida	－	－	－	－	2.05
野青茅Deyeuxia arundinacea	5.52	－	－	－	－	小蓬草Conyza canadensis	1.04	－	－	－
金银花Lonicera japonica	2.11	1.56	1.06	2.07	－	葛Pueraria lobata	1.40	3.25	－	－	－
牡荆Vitex negundo	－	－	8.27	－	－	低矮薹草Carex humilis	1.48	3.09	1.02	－	－
淡竹叶Lophatherum gracile	－	－	20.05	4.36	－	叶下珠Phyllanthus urinaria	－	1.54	－	－	－
马兜铃Aristolochia debilis	－	－	1.05	1.64	－	千金藤Stephania japonica	－	－	1.82	－	－
狗牙花Tabernaemontana divaricata	－	－	－	1.71	－	银柴Aporusa dioica	－	－	1.76	－	－
大叶马兜铃Aristolochia kaempferi	－	3.87	－	－	－	鸭拓草Commelina communis	－	2.03	1.02	－	－
小叶海金沙Lygodium scandens	－	－	－	4.82	－	刺五加Acanthopanax senticosus	－	－	－	4.35	－
变色白前Cynanchum versicolor	－	1.59	－	－	－	山鸡椒Litsea cubeba	－	－	1.11	－	3.85
求米草Oplismenus undulatifolius	4.15	－	9.54	13.84	－	大青Clerodendrum cyrtophyllum	－	－	－	1.35	1.65

表3

表4

表5

表6

参考文献 41

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处理 Treatment	ΔH /m	ΔD_BH /cm	ΔV /dm³	P_H /%	P_D /%	P_V /%
P	0.006	0.015	0	0.103	0.230	0.048
F1	1.62±0.05 ab	1.29±0.04 a	26.34±1.48 ab	19.80±0.56 a	13.79±0.30 ab	44.63±0.84 a
F2	1.60±0.05 ab	1.31±0.04 a	27.70±1.36 ab	18.88±0.49 ab	13.67±0.38 ab	43.82±0.89 a
F3	1.69±0.06 a	1.37±0.05 a	29.33±1.62 a	19.44±0.48 a	14.29±0.45 a	45.36±0.89 a
F4	1.50±0.06 bc	1.28±0.04 a	24.05±1.16 b	18.45±0.65 ab	14.16±0.35 a	43.97±0.86 a
CK	1.37±0.06 c	1.11±0.05 b	19.70±1.45 c	17.61±0.60 b	12.95±0.46 b	41.03±1.13 b

处理 Treatment	Gleason丰富度指数 Gleason index （D_g）	Shannon-Wiener指数 Shannon-Wiener index （H′）	Simpson指数 Simpson index （D）	Pielou均匀度指数 Pielou index （J_sw）
P	0.087	0.01	0.026	0.014
F1	2.81±0.49 ab	1.63±0.07 a	0.74±0.02 a	0.28±0.02 a
F2	2.08±0.08 ab	0.86±0.19 bc	0.41±0.12 c	0.17±0.04 b
F3	3.21±0.21 a	1.64±0.17 a	0.73±0.05 a	0.29±0.04 a
F4	2.81±0.40 ab	1.34±0.24 ab	0.66±0.06 ab	0.22±0.04 ab
CK	1.76±0.42 b	0.79±0.13 c	0.46±0.07 bc	0.13±0.02 b

特征类别 Factors	主成分 Principal component
特征类别 Factors	1	2	3
Shannon-Wiener指数 Shannon-Wiener index （H′）	0.755	-0.627	0.092
Simpson指数 Simpson index （D）	0.670	-0.662	0.189
Pielou均匀度指数 Pielou index （J_sw）	0.687	-0.683	-0.061
Gleason丰富度指数 Gleason index （D_g）	0.809	-0.332	0.229
树高生长量 height increment （ΔH）	0.817	0.302	-0.429
胸径生长量 D_BH growth （ΔD_BH）	0.810	0.398	-0.199
材积生长量 Volume growth （ΔV）	0.622	0.246	-0.691
树高生长率 High growth rate （P_H）	0.700	0.175	-0.249
胸径生长率 D_BH growth rate （P_D）	0.755	0.358	0.393
材积生长率 Volume growth rate （P_V）	0.874	0.399	0.110
覆盖度 Coverage （C，%）	0.681	0.232	0.538
林下植被生物量 Mass （m，kg·m^-2）	0.042	0.781	0.423
特征根 Eigenvalue	6.146	2.700	1.499
贡献率 Proportion /%	51.220	22.500	12.490
累计贡献率 Cumulative proportion /%	51.220	73.720	86.210

处理 Treatment	主成分 Principal component			综合得分 Comprehensive score	综合排名 Comprehensive ranking
处理 Treatment	1	2	3	综合得分 Comprehensive score	综合排名 Comprehensive ranking
F1	0.85	-0.19	0	0.66	2
F2	-0.38	0.42	-0.11	-0.06	4
F3	1.38	-0.19	-0.10	1.09	1
F4	0.05	-0.09	0.08	0.04	3
CK	-1.91	0.05	0.13	-1.73	5

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