杉木與南酸棗混交林生物量及土壤肥力研究

羅修寶

（浙江省遂昌縣林業(yè)技術(shù)推廣總站，浙江 遂昌 323300）

杉木與南酸棗混交林生物量及土壤肥力研究

羅修寶

（浙江省遂昌縣林業(yè)技術(shù)推廣總站，浙江 遂昌 323300）

從林分生長、生物量及土壤養(yǎng)分等方面，對營造于浙江遂昌縣牛頭山林場的 6年生杉木（Cunnighamia lanceolata）與南酸棗（Choerospondias axillaris）不同模式混交林及其純林進行了調(diào)查和對比分析，結(jié)果表明，南酸棗與杉木混交后能促進杉木的生長和有利于維護地力，其中以杉：南 = 3：1混交模式生產(chǎn)力和生物量較高，蓄積量為76.42 m3/hm2，生物量為41.512 7 t/hm2，與杉木純林為相比，分別提高了74.55%和97.27%，南酸棗純林以及杉木南酸棗混交林的土壤肥力與杉木純林相比也均有不同程度提高。

杉木；南酸棗；混交林；生物量；土壤肥力

長期以來，由于多方面的原因，我國的造林樹種針葉化和單一化現(xiàn)象相當嚴重，杉木（Cunnighamia lanceolata）、馬尾松（Pinus massoniana）人工林占南方林區(qū)人工林面積的80%以上，樹種組成、林分結(jié)構(gòu)過于單一，導致生物多樣性減少、病蟲害頻發(fā)、地力衰退、水土流失嚴重、林分生產(chǎn)力下降等不良后果，杉木人工純林尤為突出[1~3]。在杉木砍伐跡地上，選擇何種造林樹種，采用怎樣的栽培模式既可獲得較高的生產(chǎn)力，實現(xiàn)林地的可持續(xù)經(jīng)營，又可充分地發(fā)揮森林的多功能效應，這是現(xiàn)階段急需解決的關(guān)鍵問題。國內(nèi)外學者在這方面均進行了有益的探索，認為營造針闊、闊葉混交林是較理想的方法之一[4~7]。

南酸棗（Choerospondias axillaris），又稱酸棗、五眼果等，屬漆樹科（Anacardiaceae）落葉闊葉喬木樹種，在我國自然分布于長江流域以南?。▍^(qū)），垂直分布于海拔900 m以下闊葉林中。能在酸性、中性、鈣質(zhì)土上生長。喜生于濕潤、肥沃、土壤深厚的山谷、山坡、溝旁和村邊，在瘠薄的礫質(zhì)土壤上也能生長。南酸棗生長快、適應性較強，材質(zhì)優(yōu)、花紋美麗、落葉量大，是優(yōu)良的家具、裝飾和工藝品用材樹種[8]。其果實營養(yǎng)豐富，含有多種對人體有益的氨基酸和藥用成分，是一種新型的果用和藥用樹種[9~11]。南酸棗因其早期速生，生物量大，現(xiàn)已作為主要造林樹種和菇木樹種之一[12]。但南酸棗的造林技術(shù)還不成熟，人工林生長特性研究也較少[13~14]。2006年春，在浙江省遂昌縣牛頭山林場的杉木人工林采伐跡地上，營造了杉木與南酸棗不同混交模式及其純林的試驗林，旨在了解不同混交模式的林分生產(chǎn)力、生物量和土壤的肥力變化，為林地的可持續(xù)經(jīng)營提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗地位于浙江省遂昌縣牛頭山林場，118° 58′ E，28° 26′ N。屬中亞熱帶季風氣候，海拔278 m，年平均氣溫16.8℃，年降水量1 510.0 mm，年無霜期251 d。林地為杉木人工林采伐跡地，土壤為紅壤，土層厚度80 cm以上，坡度20°左右，坡向東南，同一重復立地條件和肥力基本一致。在0 ~ 30 cm土層中土壤的pH值4.86，有機質(zhì)22.48 g/kg，全N 1.13 g/kg，全P 0.34 g/kg，速效N 77.68 mg/kg，速效P 1.12 mg/kg，速效K 73.5 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計及研究方法

在杉木人工林采伐跡地上，采用隨機區(qū)組設(shè)計，南酸棗與杉木分別以不同比例混交林及純林組成試驗，每區(qū)組分為：①杉木純林（處理1），②杉木2×南酸棗1行間混交（處理2），③杉木3×南酸棗1為1行杉木、1行杉木與南酸棗株間混交（處理3），④杉木5×南酸棗1為2行杉木、1行杉木與南酸棗株間混交（處理4），⑤南酸棗純林（處理5），共5個小區(qū)，每小區(qū)面積為0.048 hm2（10行×12株 = 120株），造林密度為2 490株/hm2，重復3次。

2005年冬整地前，林地經(jīng)火燒煉山后，挖大穴（50 cm×50 cm×40 cm），2006年3月裸根苗造林，苗木均為1年生，南酸棗造林前在離苗木基部30 cm左右處截干，幼林撫育管理按常規(guī)方法進行。2011年10月中旬，在每小區(qū)內(nèi)調(diào)查中間幾行樹木，混交林按杉木和南酸棗比例共30株（純林時30株），測定樹高、胸徑等，經(jīng)計算后，在每小區(qū)內(nèi)選取1株杉木和1株南酸棗平均木，進行生物量測定，測定兩個重復，生物量測定采用satoo提出的“分層切割法”[15]進行，以2 m定長分別測定干、枝、葉的鮮質(zhì)量，同時測定平均木的枝下高和冠幅。取各樹種干、枝、葉部分樣品，分別稱重后，置于 105℃烘箱內(nèi)，烘干，計算含水率和各部位干物質(zhì)量。同時在各林分中分A（0 ~ 20 cm）、B（20 ~ 40 cm）層取土樣，測定土壤的理化性質(zhì)[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 杉木、南酸棗不同混交模式林分生長差異

表1 杉木、南酸棗不同混交模式林分生長情況（6年生）Table 1 Growth of 6-year trees with different treatments

由表1可知，杉木與南酸棗混交后，杉木的生長得到了不同程度促進，6年生不同混交模式的林分中，杉木的平均樹高和平均胸徑分別比杉木純林提高了3.7% ~ 16.9%和0.6% ~ 14.3%，且各林分單位面積蓄積量均比杉木純林大，其中南酸棗純林最高，為86.08 m3/hm2，比杉木純林高出96.62%，杉3：南1和杉5：南1混交林分次之，分別為76.42 m3/hm2和75.95 m3/hm2，分別比杉木純林高出74.55%和73.48%，杉2：南1則比杉木純林高34.72%?；旖涣种?，以杉3：南1混交模式生產(chǎn)力較高。在各模式林分中，以南酸棗純林的枝下高最高，冠幅也較其它模式中的南酸棗小得多，表明純林中個體間的競爭較混交林分中的大，如果以培育用材林為目的，再過2 ~ 3 a純林可適當間伐，以保證胸徑正常生長。從表1中還可知，南酸棗單株以在杉3：南1和杉5：南1混交模式中生長較好，因為南酸棗早期較杉木速生，且樹冠較稀疏，落葉較早，與杉木混交能形成較好空間分布格局，杉3：南1混交模式是值得推廣的模式。

2.2 杉木、南酸棗不同混交模式林分生物量差異

杉木、南酸棗不同模式混交林及純林各器官生物量見表2，南酸棗純林生物量最大，其次為杉3:南1和杉5:南1混交林，它們分別比杉木純林高出125.03%、97.27%和91.30%，再次為杉2:南1混交林，也比杉木純林大 56.02%，最小為杉木純林。杉木純林和各混交林分中的杉木林各器官生物量均是干> 葉>枝，而南酸棗純林和混交林分中的南酸棗各器官生物量均為干 > 枝 > 葉，且兩樹種各器官所占的比例也不盡相同，表明南酸棗和杉木兩樹種早期各器官生物量分布上的較大差異；在不同的林分中各器官所占的比例不盡相同，干材量比例最大的是南酸棗純林，為73.42%，其次是杉2：南1和杉3：南1混交林，分別為 62.47%和 60.75%，再次為杉5:南1混交林，杉木純林的比例最低，只有51.28% 。在混交林中，杉5:南1和杉3:南1林分中杉木的干材量均大于杉木純林的干材量，杉2:南1林分中的杉木干材量也較相同株數(shù)的杉木純林有所提高，表明杉木與南酸棗混交后，促進了杉木的生長。而葉占總生物量的比例，與上述干材量順序正好相反，以杉木純林為最高，南酸棗純林為最低，南酸棗為落葉樹種，每年將有大量的落葉回到林地內(nèi)，這對改善林地土壤結(jié)構(gòu)，增加林地土壤的肥力，提高林木的生長量起到重要的作用。

表2 杉木、南酸棗不同模式混交林及純林各器官生物量及分配（6年生）Table 2 Biomass of each organ and distribution of 6-year trees with different treatment

2.3 杉木、南酸棗不同混交模式林下土壤養(yǎng)分

從表3中可知，杉木、南酸棗不同模式混交林及其純林土壤肥力在0 ~ 20 cm以及>20 ~ 40 cm土層均有一定的差異，南酸棗純林以及杉木南酸棗混交林的土壤肥力與杉木純林相比均有不同程度提高，且以0 ~ 20 cm表土層差異明顯，其中又以有機質(zhì)、水解性N更為明顯。南酸棗純林及杉木南酸棗混交林林地土壤養(yǎng)分的改善與其凋落物的數(shù)量和分解速度等有關(guān)，南酸棗每年均有大量的落葉量，落葉早，且易于分解，能較快地轉(zhuǎn)化成土壤養(yǎng)分；而杉木純林在林分生長初期，幾乎沒有凋落物，且難以分解，只有吸收土壤中養(yǎng)分而少有歸還。因此，南酸棗對維護土壤肥力狀況起著重要作用。

表3 杉木、南酸棗不同模式混交林及純林下土壤養(yǎng)分（6年生時）Table 3 Soil nutrients under different treatment stands (5 years later)

3 結(jié)論與討論

（1）南酸棗為速生且材質(zhì)優(yōu)良的闊葉樹種，開展人工林造林技術(shù)研究，有利于該樹種在生產(chǎn)中的廣泛應用。由于該樹種苗期生長快，頂芽不飽滿，造林時如不采取截干處理和造林后進行修枝，樹干就會過早出現(xiàn)雙叉或多叉，不利于通直干材的形成。

（2）在杉木采伐跡地上，營造的杉木與南酸棗不同模式混交林及其純林蓄積量差異明顯，6年生時表現(xiàn)為南酸棗純林 > 杉3：檫1林分 > 杉5：檫1林分 > 杉2：檫1林分 > 杉木純林。在杉木與南酸棗不同比例混交模式中，6年生時杉3：南1、杉5：南1和杉2：南1配置的3種混交模式的林木蓄積量分別為76.42 m3/hm2、75.95 m3/hm2和58.98 m3/hm2，比杉木純林（43.78 m3/hm2）分別提高了74.55%、73.48%和34.72%。

（3）杉木與南酸棗不同模式混交林及其純林生物量差異也較明顯，6年生時生物量差異表現(xiàn)與蓄積量差異相似，在杉木與南酸棗不同比例混交模式中，6年生時杉3:南1（3:1）、杉5:南1（5:1）和杉2:南1（2:1）3種混交模式的林木生物量分別為 41.512 7 t/hm2、40.257 6 t/hm2和32.832 7 t/hm2，分別比杉木純林（21.043 8 t/hm2）大97.27%、91.30%和56.02%。

（4）杉木與南酸棗混交后，林地土壤肥力狀況均得到不同程度的改善，南酸棗純林及其混交林在0~20cm土層內(nèi)，土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效鉀含量均高于杉木純林，且改善程度較明顯，20~40 cm土層的養(yǎng)分含量與杉木純林相比也有不同程度的提高。

（5）南酸棗與杉木混交造林，不僅可促進林木的生長，同時還能在不同程度上提高土壤肥力。綜合杉木與南酸棗不同混交模式的林地生產(chǎn)力、生物量和土壤肥力情況，杉木3與南酸棗1（3：1）是較好的混交模式，且有較理想的林分結(jié)構(gòu)和空間分布，是一個值得推廣的混交模式。如果以培育用材林為目的，在中等以上立地，到10年生時可將與南酸棗株間混交的杉木和在純杉木行中隔株間伐，獲得一定的間伐材，形成4m×2m株行距的南酸棗與杉木的行間混交模式，同時進行松土、施肥，以利于林木的生長，到15年生時可將剩余的杉木再次間伐，最終可培育出大中徑級優(yōu)質(zhì)裝飾闊葉材。

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Study on Biomass and Soil Fertility of Pure Choerospondias axillaris and Cunninghamia lanceolata Stands and Their Mixed Stands

LUO Xiu-bao
（Suichang Forestry Extension Station of Zhejiang, Suichang 323300, China）

Investigations and comparisons were conducted on growth, biomass and soil fertility of different mixed stands of both 6-year Choerospondias axillaris and Cunninghamia lanceolata and their pure stands in Suichang county, Zhejiang province. The result demonstrated that mixed stands could promote growth of C. lanceolata and soil fertility. Mixed C. lanceolata and Ch. axillaris stand with 3:1had higher productivity and biomass. It had volume of 76.42 m3/ha and biomass of 41.5127 t/ha, increased by 74.55% and 97.27% compared with that of pure C . lanceolata stand.

Cunninghamia lanceolata; Choerospondias axillaris; mixed stand; biomass; soil fertility

S714.8, S718.55＋6

A

1001-3776（2013）02-0043-04

2012-12-15；

2013-02-22

浙江省科技廳重大項目“速生豐產(chǎn)林良種的選育與應用示范”（2004C12022）

羅修寶（1964－），男，浙江遂昌人，工程師，從事林木種苗及營林工作。