海岸防護林林間空地套種木麻黃生長效果與防風效能分析

林平華

[摘要] 以福建平潭島海岸木麻黃林為研究對象，探討老木麻黃林間空地套種一年生木麻黃壯苗的生長效果，并開展復層結(jié)構(gòu)的異齡防護林降風效能觀測。結(jié)果表明：采用林間空地套種木麻黃壯苗生長較快，近5年樹高平均可達8.6m，胸徑8.75cm。經(jīng)觀測表明，有套種的林分平均降低風速可達84.95%，比無套種木麻黃老林帶提高了14.45%，有效地發(fā)揮防護功能。不僅可以充分利用土地資源、改善林帶結(jié)構(gòu)，而且有利于提高林分生產(chǎn)力，可以推廣應用。

[關鍵詞] 木麻黃 林間空地套種 防護效能

福建省沙質(zhì)海岸線長達565.28km，占全省海岸線（最新公布是3752km）的15.07%。沿海風沙土總面積約為4萬hm2，大部分分布在平潭、東山、惠安、漳浦、晉江、福清、長樂等地。自20世紀50年代末至今，在福建海岸沙區(qū)廣大民眾和6個國有防護林場職工的不懈努力下，沙質(zhì)海岸基本上都建立了以木麻黃(Casuarina equisetifolia)為主要樹種的防護林帶，對防風固沙、改善沿海生態(tài)環(huán)境起到非常重要的作用。但平潭縣臺風頻繁，每年都發(fā)生前沿林帶或片林內(nèi)的木麻黃林木風折、風倒或連根拔起，導致我縣木麻黃林帶殘缺嚴重，林間空地較多，在海岸前沿林帶尤為突出，如不補栽增加林分郁閉度，將嚴重影響林分的防護效能。2004年，我們選擇了一年生木麻黃壯苗套種在林間空地中，使之提高林分郁閉度，増強林木防風效能，為建立海岸木麻黃異齡復層防護林提供新的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗地自然概況

試驗點設在福建省平潭縣敖東鎮(zhèn)蒼海村1大班3小班，北緯25°15′、東經(jīng)119°30′，屬亞熱帶海洋性氣候，冬無嚴寒、夏無酷暑、霜雪少見，年平均氣溫19.9℃，極端最低氣溫為0.9℃，最高氣溫為37.4℃，年平均降水量為1167.4mm，年平均風速為8.4m/s，風向隨季節(jié)變化明顯，一年中春、秋、冬以偏北風為主，侵襲的頻率占62.0%，全年8級以上大風日數(shù)達113天，主要集中秋冬兩季10月至翌年3月份，最大風速可達40m/s。由于地處海島，臺風和風暴潮頻繁發(fā)生，年平均6次，臺風頻發(fā)為每年6～11月份，尤以7～9月份居多，占臺風總數(shù)的70%。

1.2 試驗材料來源

本試驗主要選擇1985年建立的木麻黃防護林，平均樹高為11.9m、平均胸徑為13.1cm、林分郁閉度為4~6。由于該地區(qū)地處海島的東北部，每年大風、臺風的發(fā)生會導致林帶內(nèi)的木麻黃常常發(fā)生風倒、風折或連根拔起，致使林帶內(nèi)到處出現(xiàn)林間空地即“林窗”，面積有0.02hm2~0.1hm2不等。為了填補“林窗”，我縣2004年4月采用木麻黃一年生壯苗套種，使其盡快生長，發(fā)揮防護效能。木麻黃一年生壯苗為本縣育苗戶培育的苗木中選擇，全省沿海地區(qū)都在推廣應用、生長較快的木麻黃粵701無性系，苗木平均高度為102cm，地徑1.1cm。

1.3 研究方法

選擇木麻黃前沿林帶和后沿片林兩種林分進行套種試驗。按照隨機區(qū)組排列，在木麻黃林內(nèi)各設6塊“林窗”造林，即6次重復，“林窗”的面積大于0.06hm2。木麻黃壯苗栽植時采用塊狀整地，穴規(guī)格為30cm×30cm×40cm；株行距2.0m×2.0m，造林時每穴施放過磷酸鈣150g,每年調(diào)查套栽的木麻黃一年生壯苗生長樹高、胸徑等。

風速觀測：采用4臺輕便三杯風向風速儀，在空曠地、林帶前、林帶中和林帶后4個點，同一時間內(nèi)連續(xù)觀測6次取平均值，以了解不同試驗區(qū)段的風速變化規(guī)律。木麻黃的材積計算，按福建省沿海木麻黃二元立木材積公式：V=0.000065504D1.802326H0.977007。

2 結(jié)果與分析

2.1 林間空地種植木麻黃一年生壯苗生長效果

木麻黃林帶內(nèi)出現(xiàn)林窗，這在福建省木麻黃防護林主要種植區(qū)域是普遍現(xiàn)象，尤其在前沿林帶或強風區(qū)更為常見。鑒于這種情況，我們采用速生型木麻黃粵701無性系壯苗進行套種，經(jīng)過近5年的培育，木麻黃一年生壯苗樹高、胸徑生長迅猛（見表1）。

木麻黃前沿林帶與后沿片林林間空地內(nèi)套種木麻黃一年生壯苗后，經(jīng)過近5年的管護形成了異齡復層林。從表1中可以看出，兩種類型的林分套種木麻黃一年生壯苗，其樹高、胸徑與材積生長差異不是很大，幾乎在同一生長水平。套種后的兩類型林分，因有老木麻黃側(cè)方“保護”之下，木麻黃幼樹生長比較正常，平均樹高和胸徑分別達到8.4m、8.3m和8.8cm與9.2cm，充分展示了木麻黃一年生壯苗造林后既能適應環(huán)境又比較速生的優(yōu)勢。與木麻黃保留的老林帶相比，其兩種套種類型的平均樹高、胸徑生長量分別小27.7%和33.2%。但是老木麻黃的樹齡已有24年，比木麻黃一年生壯苗套種的幼樹5年整整大19年，其相差還在三分之一以內(nèi)，后者有明顯“后來居上”之勢。而材積的生長兩者相差甚微，幼林僅保留老林帶的2.54%，這最主要原因是老林帶歷經(jīng)24年的“風吹雨打”，株數(shù)變稀少，每公頃平均僅為815株。因此，老林帶林間空地應適時補植，増強林地的利用率是非常重要的。

2.2 木麻黃林窗種植木麻黃壯苗后林分降風效果

采用以木麻黃前沿林帶和片林中的林窗，套種木麻黃壯苗后形成了異齡林，此類配置可很快形成復層結(jié)構(gòu)的林分。由于木麻黃樹冠龐大，自然整枝差，因此能為新造的一年生木麻黃實現(xiàn)四面擋風，有效地減弱大風對幼樹的侵襲，極為有利于林分快速郁閉成林，盡早發(fā)揮防護功能。

從表2看出，無論是異齡防護林或老木麻黃保留林帶，都能有效地降低風速。據(jù)觀測，每年的11月~翌年的2月份為東北風頻發(fā)，而且是風力最強的時期，從海面吹來直至空曠地的強勁氣流（大風），一般遇到林帶時可降低風速50%左右。而后氣流被分為兩部分，一部分由林帶上方繞行，另一部分竄過林內(nèi)與樹干、樹枝、地被物和防護林整體樹冠產(chǎn)生摩擦后，極大地降低了風速。據(jù)本試驗2008年12月連續(xù)3天觀測結(jié)果表明，空曠地的風力為最大，3處觀測平均達到13.67m/s，但遇到木麻黃老林帶或套種的復層林時迅即降低風速，再經(jīng)過林內(nèi)的樹干、樹枝等摩擦，在林帶后觀測的風力與空曠地相比，風力大為減弱，平均可降低70.5%~88.4%。尤其是兩類老木麻黃的林分套種木麻黃壯苗后，隨著年復一年，套種木麻黃壯苗后林分郁閉度也逐年増加，降低風速可分別達到81.5%和88.4%；比無套種木麻黃林帶分別降低風速11.0%和17.9%。

本試驗非常清楚地表明，在木麻黃老林帶歷經(jīng)20多年的大風和臺風侵襲，其防護林中都產(chǎn)生不少的林間空地，通過采用木麻黃壯苗填補空地是簡單易行的技術措施，而且郁閉度大的木麻黃復層林具有較好的降風效能。

3 小結(jié)

沿海地區(qū)建立的木麻黃防護林對防風固沙、水土保持和保護生態(tài)環(huán)境有著非常顯著的作用。但木麻黃老林帶大多在海岸前沿，由于每年都有強臺風發(fā)生，導致木麻黃老林帶的嚴重破壞，防護林中出現(xiàn)林窗是必然的。試驗表明，采取塊狀套種木麻黃一年生壯苗的方法，可形成異齡復層林。木麻黃壯苗套種后生長較快，5年樹高平均可達8.6m，胸徑8.75 cm；這對充分利用土地資源、改善林帶結(jié)構(gòu)以及提高林分生產(chǎn)力十分有利，可以推廣應用。

木麻黃前沿林帶或片林中的林窗，采用套種木麻黃壯苗后形成了異齡防護林，此種配置可形成復層結(jié)構(gòu)的林分。由于木麻黃老林帶樹冠龐大，能為新造的木麻黃側(cè)方擋風，有效地減弱海風對幼樹的侵襲，極為有利于林木的生長，達到早日郁閉成林。試驗通過對木麻黃前沿林帶和片林的林窗套種木麻黃壯苗5年時，經(jīng)觀測表明，此類林分平均降低風速可達84.95%，能較好地發(fā)揮防護功能，隨著套種木麻黃的不斷生長，防護效能將會逐步有所提高。

參考文獻：

[1] 康立新, 王述禮．沿海防護林體系功能及其效益[M]．北京：科學技術文獻出版社，1994

[2] 葉功富，徐俊森，等．木麻黃沿海防護林生長及其與立地因子的關系[J]．防護林科技，1995, (2)：l0-13.

[3] 姜鳳歧,等.林帶的防護成熟與更新[J].應用生態(tài)學報,1994,5(4):337-341.

[4] 崔武社,等.我國防護林更新改造技術研究綜述[J].山西林業(yè)科技,2000,(2):1-4.