沿海山地濕地松與深山含笑混交造林試驗(yàn)

摘 要：在閩中南部沿海山地開展?jié)竦厮?、深山含笑人工混交造林試?yàn)研究，結(jié)果表明：濕地松與深山含笑采用6：4星狀混交（造林密度2 000株/hm2）是可行的，2種樹種混交林冠呈鑲嵌緊密結(jié)構(gòu)，相互促進(jìn)，明顯提高林分產(chǎn)量和質(zhì)量。8a生混交林中濕地松、深山含笑的平均樹高、胸徑、單株材積分別比各自純林提高了7.7%、6.1%、20.0%和13.2%、10.5%、37.2%。混交林分蓄積量達(dá)26.61m3/hm2，分別比濕地松、深山含笑純林提高了43.5%和20.4%；8a生時(shí)種間關(guān)系還比較協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，空間分布格局合理，充分利用了營養(yǎng)空間，且一定程度上改良了土壤理化性狀，提高土壤肥力。

關(guān)鍵詞：濕地松；深山含笑；混交造林；混交效果

中圖分類號 S725.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 1007-7731（2013）13-120-03

濕地松（Pinus elliottii Engelm）原產(chǎn)美國東南部，具有適應(yīng)性強(qiáng)、早期生長快、木材質(zhì)量好、松脂產(chǎn)量高等優(yōu)良特性，在亞熱帶和部分熱帶地區(qū)廣泛引種[1]，大量的實(shí)踐表明濕地松在我國南方引種效益較好且成為沿海山地的主要造林樹種之一。眾多研究表明，營造針闊混交林是改善人工林林地質(zhì)量、提高林分生產(chǎn)力的有效生物措施之一[2-3]。本著適地適樹原則，選擇適宜與濕地松混交的樹種進(jìn)行混交造林，對解決林業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與木材利用矛盾具有現(xiàn)實(shí)意義。

深山含笑（Michelia maudiae Dunn），別名光葉白蘭花，屬于木蘭科（Magnoliaceae）常綠喬木。其適應(yīng)性強(qiáng)，主要分布于我國福建、廣東、廣西、貴州東部、湖南南部、浙江等?。▍^(qū)），在福建省主要分布在南平、三明、龍巖等地。樹干圓滿通直，樹形優(yōu)美，集觀葉、觀花、觀果于一體，具有極高的園林觀賞價(jià)值。其木材黃白色至淺黃褐色，堅(jiān)實(shí)致密，也是人們喜愛的珍貴用材樹種之一，推廣應(yīng)用價(jià)值較高[4-5]。為改變現(xiàn)行人工林經(jīng)營現(xiàn)狀，結(jié)合生產(chǎn)需要，針對樹種特性以及造林地的立地條件，開展?jié)竦厮膳c深山含笑混交造林試驗(yàn)，為生產(chǎn)和經(jīng)營提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地設(shè)在莆田市涵江區(qū)新縣鎮(zhèn)白云村，地處東經(jīng)119°02′～119°15′、北緯25°30′～25°42′的閩中南部沿海，氣候?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，年平均溫度為19.6℃，日夜溫差最大可達(dá)10℃，最冷月為1～2月（7.2～11.3℃），無霜期300～350d，年降水量1 000～1 800mm，雨季集中在3～5月，年日照時(shí)數(shù)為1 947～2 100h，相對濕度78%。試驗(yàn)地海拔215～320m，平均坡度22°，坡向西南。林地土壤為花崗巖發(fā)育的紅壤，土層厚度80～100cm，腐殖層厚度中，立地類型為Ⅱ類地。

1.2 試驗(yàn)方法 林地經(jīng)煉山后，采用塊狀整地，植穴規(guī)格40cm×30cm×30cm，2005年春用容器苗上山造林，造林密度為2 000株/hm2（株行距2.0m×2.5m），共營造濕地松深山含笑混交林及其純林約12hm2，其中濕地松×深山含笑混交林采用6濕地松：4含笑星狀混交。造林后混交林及純林前2a每年全面除草撫育2次，第3年塊狀撫育1次，造林第2年結(jié)合撫育施復(fù)合肥100g/株，目前林分郁閉度約0.80。

2013年4月分別在8a生的濕地松、深山含笑純林及濕地松×深山含笑混交林林分內(nèi)（均為西南坡向），分不同坡位（上、中、下）各設(shè)25.8m×25.8m的臨時(shí)樣地3個(gè)。每樣地全面實(shí)測樹高、胸徑、冠幅、枝下高等生長指標(biāo)及林相狀況[6]；每樣地按“S”形路線多點(diǎn)（5～6點(diǎn)）采集0～40cm土層的混合土樣供作養(yǎng)分化學(xué)分析，并用“環(huán)刀法”采集0～20cm、20～40cm的原狀土作水分物理性狀測定[7]。

土壤水分物理性質(zhì)[8]和化學(xué)分析按國標(biāo)分析方法測定[9]；立木材積按福建省闊葉樹二元材積公式計(jì)算：V深山含笑=0.000 052 76D1.882 161H1.009 317，按鄭郁善等人[10]編制的濕地松材積公式計(jì)算：V濕地松=0.000 059 398D2.159 967H0.667 827 6；蓄積量=單株平均立木材積×林分保留株數(shù)。調(diào)查數(shù)據(jù)應(yīng)用Microsoft Office Excel分析工具進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 混交林與純林生長情況 從表1看出，混交林2種樹種的平均樹高、胸徑及單株材積等生長指標(biāo)均高于各自純林，其中混交林中濕地松的平均樹高、胸徑、冠幅、枝下高及單株材積分別比濕地松純林提高了7.7%、6.1%、8.3%、15.0%和20.0%，而混交林中深山含笑除冠幅比純林略小外，其它的樹高、胸徑、枝下高、單株材積等指標(biāo)也相應(yīng)地比其純林提高了13.2%、10.5%、33.3%和37.2%。可見，濕地松與深山含笑混交可促進(jìn)2種樹種的生長，尤其是明顯促進(jìn)材積生長。目前，從地上部林分結(jié)構(gòu)看，深山含笑的樹高、冠幅略超過濕地松，兩者混交基本上處于同一林層，組成了鑲嵌狀緊密林冠，充分利用了營養(yǎng)空間。此外，深山含笑為中性偏耐陰樹種，特別是幼樹有一定的耐陰性，在幼期可以利用濕地松的側(cè)蔭條件而生長發(fā)育良好，混交造林不但提高了成活率和保存率，也明顯促進(jìn)了生長。測定結(jié)果表明，8a生混交林分的蓄積量達(dá)26.61m3/hm2，比濕地松純林提高了43.5%，比深山含笑純林提高了20.4%?？梢?，濕地松與深山含笑星狀混交是可行的，能明顯提高林分的生產(chǎn)力。

表1 8a生混交林及純林生長情況

[林分類型＼樹種＼林分保存率

（%）＼現(xiàn)存密度

（株/hm2）＼平均樹高

（m）＼平均胸徑

（cm）＼冠幅

（m）＼枝下高

（m）＼單株材積

（m3）＼蓄積量

（m3/hm2）＼濕地松純林＼濕地松＼88.1＼1 762＼5.2＼6.6＼2.4＼2.0＼0.010 5＼18.54＼混交林＼濕地松＼89.6＼1 075＼5.6＼7.0＼2.6＼2.3＼0.012 6＼13.50＼深山含笑＼92.8＼742＼6.0＼8.4＼2.7＼2.0＼0.017 7＼13.11＼小計(jì)＼90.9＼1 817＼＼＼＼＼＼26.61＼深山含笑純林＼深山含笑＼85.6＼1 712＼5.3＼7.6＼2.9＼1.5＼0.012 9＼22.11＼]

2.2 混交林分質(zhì)量和林分結(jié)構(gòu)狀況 徑高比是反映林分質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，一般徑高比越接近1∶100，則林分質(zhì)量較好[11]。根據(jù)調(diào)查資料可知，混交林中濕地松、深山含笑的徑高比分別為1∶80.0、1∶71.4，而濕地松、深山含笑純林的徑高比分別為1∶78.8和1∶69.7，說明純林樹干尖削度相對大，出材率低。調(diào)查表明，混交林中大徑級（以8a生林分平均胸徑為依據(jù)，濕地松胸徑7cm以上；深山含笑8cm以上）株數(shù)比純林多20%～25%，而且林分分枝細(xì)，夾角小，自然整枝好（枝下高較純林高），死節(jié)小而少。說明，濕地松、深山含笑混交能提高林分質(zhì)量和出材量。

林木徑級分布能反映出林分中林木分化程度和林木間的競爭關(guān)系，是林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，也是衡量林分質(zhì)量和判斷撫育間伐的一個(gè)重要標(biāo)志[12]。根據(jù)臨時(shí)樣地每木調(diào)查的資料，將不同徑階的林木株數(shù)所占的比例，繪制成徑階分布圖（圖1所示）。由圖1可見，混交林中深山含笑和濕地松的徑級分布近似于正態(tài)分布，其生長狀況良好。說明目前2種樹種種間關(guān)系比較協(xié)調(diào)，林分結(jié)構(gòu)還比較穩(wěn)定，這與初植密度不是很大有關(guān)，但隨著林木的生長，林分高度郁閉，混交林的種間關(guān)系競爭矛盾會(huì)日趨激烈，林分結(jié)構(gòu)也將趨于不穩(wěn)定，因此應(yīng)根據(jù)林分密度、郁閉度、被壓木情況及混交組成比例，適時(shí)適量地進(jìn)行撫育間伐，以改善林分結(jié)構(gòu)和種間關(guān)系，提高林分生產(chǎn)力[13-14]。否則，濕地松有可能處于下層，其生長將受到抑制，也不利于深山含笑的成材。

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圖1 混交林分徑級分布圖

2.3 混交林對土壤理化性狀的影響 混交林的林分結(jié)構(gòu)、枯枝落葉的數(shù)量與組成以及根系分布等狀況與純林不同，通常對林地土壤理化性狀會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響[14]。從表2的土壤物理性狀看，混交林與濕地松純林相比，土壤容重有所降低，而土壤最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙、非毛管孔隙、總孔隙度及通氣度等指標(biāo)有所提高。說明，濕地松與深山含笑混交造林后，林地土壤的水分物理性狀有所改善，這有利于林地保水保肥。

表2 混交林與純林土壤水分物理性狀（0～40cm土層）

[林分＼容重

（g/cm3）＼最大持水量（%）＼毛管持水量（%）＼田間持水量（%）＼毛管孔隙

（%）＼非毛管孔隙（%）＼總孔隙度

（%）＼通氣度

（%）＼濕地松純林＼1.23 ＼40.29 ＼36.11 ＼28.26 ＼44.42 ＼5.14 ＼49.56 ＼14.80 ＼混交林＼1.21 ＼42.32 ＼37.62 ＼29.78 ＼45.52 ＼5.69 ＼51.21 ＼15.17 ＼]

從表3的土壤化學(xué)性狀看，與濕地松純林相比，混交林地土壤有機(jī)質(zhì)提高了3個(gè)百分點(diǎn)，全氮、水解氮、有效磷及速效鉀等主要養(yǎng)分含量，分別提高了2.63%、9.39%、37.50%和5.84%。這主要是因?yàn)榛旖涣值臉涔诮Y(jié)構(gòu)緊密，枯枝落葉量多，加上混交林分小氣候及根系相互作用的影響，土壤養(yǎng)分得到了一定程度的改善。此外，濕地松為深根性樹種，而深山含笑屬淺根性樹種，主根不明顯但側(cè)根發(fā)達(dá)，穿透力強(qiáng)，吸收根系松散，其與濕地松混交能充分利用土壤不同層次的養(yǎng)分，克服了消耗養(yǎng)分的競爭矛盾。說明濕地松與深山含笑混交可改善地力，這對防止針葉純林地力衰退有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

表3 混交林及純林林地土壤化學(xué)性狀（0～40cm土層）

[林分＼有機(jī)質(zhì)

（g/kg）＼全氮

（g/kg）＼水解氮

（mg/kg）＼有效磷

（mg/kg） ＼速效鉀

（mg/kg） ＼濕地松純林＼26.32＼0.76＼67.21＼1.36＼75.69＼混交林＼27.11＼0.78＼73.52＼1.87＼80.11＼]

注：表中數(shù)據(jù)為0～20cm與20～40cm多點(diǎn)采集混合樣品測定值。

3 結(jié)論與討論

（1）在沿海山地濕地松與深山含笑混交造（下轉(zhuǎn)127頁）（上接121頁）林是可行的。研究表明，濕地松與深山含笑采用6∶4星狀混交，造林密度2 000株/hm2，能明顯提高混交林分的生產(chǎn)力，8a生混交林中濕地松的平均樹高、胸徑、單株材積分別比濕地松純林提高了7.7%、6.1%和20.0%，深山含笑的樹高、胸徑、材積等指標(biāo)也相應(yīng)地比其純林提高了13.2%、10.5%和37.2%。8a生混交林分蓄積量達(dá)26.61m3/hm2，分別比濕地松、深山含笑純林提高了43.5%和20.4%。

（2）濕地松與深山含笑以6∶4星狀混交，在初植密度2 000株/hm2下，林冠呈鑲嵌緊密結(jié)構(gòu)，充分利用了營養(yǎng)空間，加上混交林分枯枝落葉量多、兩樹種根系的相互作用及其克服了養(yǎng)分消耗的競爭矛盾，一定程度上改善了土壤理化性狀，提高土壤肥力，對防止沿海山地針葉人工林地力衰退有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（3）目前8a生時(shí)，2種樹種種間關(guān)系尚比較協(xié)調(diào)，林分結(jié)構(gòu)還比較穩(wěn)定，空間分布格局合理，提高了林分產(chǎn)量和質(zhì)量。但隨著林木的生長，林分高度郁閉，混交林的種間關(guān)系競爭趨于激烈，結(jié)構(gòu)也將趨于不穩(wěn)定，因此應(yīng)根據(jù)林分密度及混交組成比例，適時(shí)適量地進(jìn)行撫育間伐，否則，濕地松有可能處于下層而被壓，其生長將受到抑制，也不利于深山含笑的成材。

（4）受條件限制，本研究僅開展某一混交方式及比例（6濕地松∶4深山含笑，星狀混交）以及特定初植密度（2 000株/hm2）試驗(yàn)的結(jié)果，至于最適宜的混交方式、比例以及初植密度、間伐時(shí)間及強(qiáng)度等有待進(jìn)一步研究。

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