福建柏木荷混交造林土壤肥力研究

謝鵬虎

（福建省安溪縣參內(nèi)林業(yè)站，福建 安溪362400）

1 引言

杉木（Cunninghamia lanceolate）低產(chǎn)林改造，采伐跡地營造福建柏木荷混交林，能促進(jìn)林木生長，提高林分生長量，增加土壤肥力，改善林地的立地條件和生態(tài)環(huán)境。福建柏是國家二級植物珍貴樹種，也是安溪縣主要的鄉(xiāng)土樹種。福建柏屬淺根性樹種，側(cè)根發(fā)達(dá)，具有根瘤菌，對立地條件要求不嚴(yán)，在干旱瘠薄的土壤里生長迅速，樹冠塔型美觀，材質(zhì)優(yōu)良。木荷（Schima superba）根系發(fā)達(dá)，在貧瘠的土壤里生長快，樹干通直，萌芽性強(qiáng)，樹冠呈傘形龐大濃密，葉片較厚，革質(zhì)，枯枝落葉物多，材質(zhì)良好。福建柏與木荷混交造林，林木生長快，枯枝落葉物多，可改善貧瘠土壤，提高土壤養(yǎng)分，增加土壤肥力，涵養(yǎng)水源，保持水土，起到生態(tài)作用。2000年，福建省安溪縣林業(yè)局為了改變林地的生長條件和生態(tài)環(huán)境，根據(jù)安溪縣西坪鎮(zhèn)上堯村森露巖山的氣候和立地條件，采用針、闊樹種混交造林，應(yīng)用營林技術(shù)措施，營造福建柏木荷純林、混交林，面積10km2。筆者根據(jù)多年工作經(jīng)實(shí)踐，總結(jié)出福建柏木荷混交造林各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為推廣福建柏木荷混交造林，提高土壤肥力，發(fā)展林業(yè)生產(chǎn)，提供科學(xué)理論依據(jù)。

2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在福建省安溪縣西坪鎮(zhèn)上堯村森露巖山，其面積10hm2。此地屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)型氣候。年平均氣溫19.2℃，最高氣溫32℃，全年大于10℃有效積溫7000℃，無霜期326d。試驗(yàn)地的海拔608～672m，坡向東南，坡位屬中下位，坡度10℃，降雨量1800mm左右，空氣相對濕度83% 左右，1月平均氣溫15℃，極端最低溫－2℃，7月平均氣溫27℃左右。土壤為酸堿性土壤，肥力一般，pH值4.6～5.7，立地條件屬Ⅲ級，適對杉木采伐跡地進(jìn)行改造，宜于福建柏木荷純林、混交林的林木生長。

3 材料與方法

3.1 造林及撫育管理

1999年10月，對森露巖山杉木林采伐跡地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，試驗(yàn)面積10hm2。造林前，林地采用清雜整地，塊狀造林，挖穴采用挖明穴回表土。純林和混交林的造林密度均為2500株／hm2，株行距2m×2m。其中：試驗(yàn)地A營造福建柏純林，試驗(yàn)面積3.3hm2。試驗(yàn)地B營造木荷純林，試驗(yàn)面積3.3hm2。試驗(yàn)地C營造福建柏木荷混交林，造林方式采用株行距混交，福建柏與木荷混交比例為1∶1。

造林前，每穴施0.5kg的過磷酸鈣做基肥，與穴中的土壤攪拌均勻，然后回土，待期發(fā)酵，增加穴中土壤肥力。

2000年2月造林，苗木為安溪縣苗圃自育的1年生裸根苗木，苗木平均規(guī)格為苗高35cm以上，地徑0.35cm以上（苗木規(guī)格符合標(biāo)準(zhǔn)化，屬I級苗木）。造林時(shí)，木荷采用切干留長25cm，福建柏、木荷各苗木的根系均采用打泥漿（泥漿是用94%的黃紅壤土，和5%鮮水牛大便、1%的鈣鎂磷攪拌均勻加水而制成的泥漿）后造林。

造林后，每年5～6月、8～9月分別對林地進(jìn)行塊狀撫育除草、各松土2次，連續(xù)3年，并結(jié)合施肥，每株施肥0.1kg尿素和0.2kg復(fù)合肥。林木郁閉后，每年冬季對林木生長狀況進(jìn)行調(diào)查抽樣。林齡達(dá)到10年時(shí)，由于林木生長過密，樹冠郁閉度大，林內(nèi)透光較差，樹木生長競爭劇烈，為了提高林木生長量，早日成材，于2010年10月份，對不同試驗(yàn)林進(jìn)行1次下層撫育間伐，各樹種的間伐比例，按福建省森林撫育間伐技術(shù)規(guī)定，間伐株數(shù)為21%～26%，保留株數(shù)為74%～79%。溫濕度檢測，于2012年10月15日11：30～14：30，根據(jù)不同的林分在臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)及林外（對照）隨機(jī)各選擇2個(gè)觀測點(diǎn)，觀測氣溫、濕度等小氣候因子（表1）。

表1 各試驗(yàn)小區(qū)撫育強(qiáng)度及保留株、樹溫度對比

3.2 野外調(diào)查與室內(nèi)分析

2012年10月，在12年生的各類型林分中選擇坡度、坡向、海拔等立地條件因子大致相同的地塊設(shè)立臨時(shí)樣地，樣地面積25.8m×25.8m，每種類型的林分設(shè)立3塊樣地。林分調(diào)查因子包括林木生長量、林內(nèi)環(huán)境及其土壤肥力等。

3.2.1 林木生長量的調(diào)查

對各樣地內(nèi)的林木進(jìn)行每木檢尺，測定樹木胸徑、樹高、冠幅、枝下高。立木材積按福建省各樹種二元材積公式計(jì)算每個(gè)樹種平均木單株材積，再按各樹種平均木單株材積乘以相應(yīng)樹種的單位面積株數(shù)計(jì)算各林分單位面積蓄積量。二元材積計(jì)算公式為：

3.2.2 林內(nèi)環(huán)境的調(diào)查

于2012年10月12日11.30～15.30，在各個(gè)樣地林內(nèi)外隨機(jī)選擇2個(gè)觀測點(diǎn)，用溫濕度計(jì)測定林內(nèi)與林外的空氣溫度和濕度，對比分析林分內(nèi)外小氣候的差異。

在不同的林分內(nèi)設(shè)臨時(shí)樣地，對不同的植被生長狀況、枯枝落物厚度、林地覆蓋率進(jìn)行調(diào)查，并對不同林內(nèi)植被、枯枝落物、林地覆蓋率進(jìn)行比較。

3.2.3 土壤肥力的調(diào)查

各樣地內(nèi)按S型路線分別挖出土層深度0～40cm的土壤采樣剖面各3個(gè)，用容積100cm3的環(huán)刀分層（0～20cm、20～40cm），采集原狀土，同時(shí)采集0～40cm的混合土樣約300～500g，帶回室內(nèi)按森林土壤國際分析方法測定土壤肥力指標(biāo)。

4 結(jié)果與分析

4.1 不同林木生長量分析

從表1看出，福建柏木荷混交林每公頃生長的株數(shù)，比福建柏木荷純林每公頃生長的株樹少278～383株，分別減少20.64%～29.20%。

從表2可知，馬尾松木荷混交林兩種樹種林分生長量，分別比馬尾松、木荷純林的林分生長量高，平均樹高分別提高10.58%、12.50%，平均胸徑分別粗15.28%、20.68%，平均冠幅分別大38.92%、4.44%，平均枝下高分別高4.21%、17.86%，平均單株材積分別大48.57%、67.74%，平 均 蓄 積 量 分 別 大 14.01%、37.72%?？梢?，福建柏木荷混交林生長效果，比福建柏、木荷純林生長效果好。

表2 不同林分生長量比較

4.2 不同林分環(huán)境內(nèi)分析

從表3調(diào)查結(jié)果顯示，（C）林分的郁閉度比（A、B）林分的郁閉度大2%～5%，分別大5.6%和1.1%。，而（C）林分的林內(nèi)溫度分別比（A 、B）林分低0.1～0.3℃，分別降低0.5%～1.6%，林分相對濕度高0.2～0.5℃，分別提高0.4%～2.4%。這說明兩樹種混交林的林冠分布層次和互相鑲嵌比純林好，陽光直射林地少，可降低林內(nèi)溫度，提高空氣濕度，減少林地地表層蒸發(fā)，保護(hù)林地內(nèi)土壤具有水分，涵養(yǎng)水源，提供林木水分蒸騰，促進(jìn)林分生長，可改善林分生長環(huán)境。

從林內(nèi)植被枯落物的調(diào)查來看，（C）林分中的枯落物厚度分別比（A、B）林分高0.4～1.4cm，厚25.93%～70.00%，枯枝落葉物覆蓋率分別大4.35%～6.66%，這表明針闊葉樹混交生長效果良好，林分結(jié)構(gòu)合理，林內(nèi)枯枝落葉物多，林地覆蓋率高，能改善林地土壤肥力。

表3 不同林內(nèi)環(huán)境比較

4.3 不同林分土壤肥力分析

從表4顯示，對福建柏木荷純林、混交林不同的林分的土壤肥力進(jìn)行分析，其林分土壤的N、P、K養(yǎng)分含量和土壤肥力均不同。根據(jù)土層0～20cm、20～40cm的土壤化學(xué)性質(zhì)檢測結(jié)果，福建柏木荷混交林的土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全N、全P、全K以及速效N、P、K等化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，比福建柏、木荷純林均有不同程度的提高。以土層0～20cm為例，福建柏木荷混交林的林地土壤比福建柏、木荷純林的林地土壤，pH值分別提高1.85%～5.77%，有機(jī)質(zhì)分別提高4.85%～6.13%，土壤養(yǎng)分全N、全P、全K含量分別大2.94%、1.94%，4.55%、2.99%，2.98%、2.47%；其速效 N、P、K 成分含量分別高3.96%、2.94%，5.55%、4.72%，6.54%、5.56%。這表明營造福建柏木荷混交林，林木生長枝葉茂盛，林冠龐大形成多層次，葉片厚，革質(zhì)，枯枝落葉物多，待期腐爛，能改善林地地表層土壤，提高土壤養(yǎng)分，增加土壤肥力，比純林的土壤養(yǎng)分、土壤肥力均有所提高。

表4 不同林分土壤化學(xué)性質(zhì)比較

4.4 不同土壤物理性質(zhì)分析

從表5顯示，福建柏木荷混交林的土壤物理性質(zhì)，比福建柏木荷純林的土壤物理性質(zhì)高。不論是0～20cm，還是0～40cm土層，福建柏木荷混交林的土壤容重輕，而福建柏、木荷純林的土壤容重，但通氣度、最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度，分別比福建柏、木荷純林的高。以土層0～20cm為例，福建柏木荷混交林的土壤容重比福建柏、木荷純林的土壤容重分別輕2.80%、1.00%，而通氣度比福建柏、木荷純林分別提高4.05%、1.15%，最大持水量分別提高6.47%、2.29%，毛管持水量分別提高6.50%、2.75%，田間持水量分別提高2.57%、0.17%，毛管孔隙度分別提高2.78%、0.05%，非毛管孔隙度分別提高11.18%、7.33% ，總孔隙度分別提高3.99%、1.15%。通過物理性質(zhì)的分析表明：福建柏木荷混交林相對比福建柏、木荷純林的林地地表層涵養(yǎng)水源多，能有效保持林地水土，提高土壤肥力。

表5 不同林分土壤物理性質(zhì)比較

5 結(jié)語

福建柏木荷混交造林適應(yīng)福建省閩南地區(qū)貧瘠山地的林木生長。經(jīng)過12年的經(jīng)營管理，對不同林分生長狀況進(jìn)行對比。其林木生長的林內(nèi)溫濕度不同，溫濕度能促進(jìn)林木生長，改善林內(nèi)生長環(huán)境，改變林木生長。福建柏木荷混交林兩樹種常綠搭配，林分結(jié)構(gòu)合理，形成多樣性林分，樹冠形成復(fù)層次冠幅，通過光合作用，可促進(jìn)林木生長，枝葉茂盛，樹木高大，樹干粗壯。其林木生長每公頃的生長量、平均蓄積量，均比福建柏、木荷純林的林木每公頃的生長量、平均蓄積量分別多4.01%、37.74%。

福建柏木荷混交造林能改善林地土壤狀況。福建柏木荷混交林的土壤容重，比福建柏、木荷純林土壤容重分別輕2.80%、1.00%，而涵水量分別提高6.47%、2.29%。福建柏木荷混交林林分結(jié)構(gòu)合理，林冠茂盛龐大，葉片較厚，革質(zhì)，林地地表層枯枝落葉物多，待期腐爛，能提高土壤N、P、K養(yǎng)分，增加土壤肥力，林地土壤肥沃。實(shí)踐證明：福建柏木荷混交造林，可提高林地生產(chǎn)力、林分生長量，能改善貧瘠山地，提高土壤肥力，福建柏木荷混交造林值得推廣。

［1］方 奇.杉木連栽對土壤肥力及其林木生長的影響［J］.林業(yè)科學(xué)，1987，23（4）：389～397.

［2］俞新妥，葉功富.混交造林與人工林的持續(xù)速生豐產(chǎn)［J］.福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，1992，12（3）：322～326.

［3］王青天，林武藝，謝文雷.福建柏木荷造林試驗(yàn)［J］.綠色科技，2010（6）：72～74.

［4］謝文雷.福建柏木荷混交造林成效［J］.綠色科技，2011（7）：84～86.

［5］王青天.閩南山地杉木馬尾松木荷混交林培育效果研究［J］.福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，32（4）：321～325.

［6］曹漢祥，陳金林.杉木、馬尾松、木荷混交林生產(chǎn)力研究［J］.福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，2000（2）：158～161.