馬尾松稀疏林套種閩粵栲經(jīng)營效果分析

伍小輝

(福建省寧化縣林業(yè)局中沙鄉(xiāng)林業(yè)站　365400)

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馬尾松稀疏林套種閩粵栲經(jīng)營效果分析

伍小輝

(福建省寧化縣林業(yè)局中沙鄉(xiāng)林業(yè)站365400)

摘要：研究了低質(zhì)低效馬尾松稀疏林套種閩粵栲的經(jīng)營效果，結(jié)果表明：在馬尾松林郁閉度0.2～0.5下套種的7年生閩粵栲都可以正常生長，生長量最大的是郁閉度0.3～0.4的處理。套種閩粵栲能夠促進(jìn)馬尾松林生長，其平均胸徑、樹高、林分蓄積量均有不同程度提高，且林分蓄積量間差異均達(dá)到極顯著水平，林分生產(chǎn)力顯著提高。林內(nèi)生長環(huán)境主要因子(土壤容重、土壤含水量、光照強(qiáng)度、氣溫、地溫和空氣相對濕度等)也都發(fā)生了不同程度的變化，有利于馬尾松、閩粵栲生長，而且改善了生態(tài)質(zhì)量，有顯著的經(jīng)營效果。

關(guān)鍵詞：馬尾松；閩粵栲；稀疏林；改造；郁閉度；經(jīng)營效果

馬尾松是我國南方林區(qū)重要的用材樹種，資源多、分布廣。人工造林面積大，無論是造林面積，還是林分蓄積量在福建省林業(yè)生產(chǎn)中均占有重要的地位。但是，以往人工造林中，馬尾松多為大面積針葉純林，樹種單一，林分結(jié)構(gòu)簡單，枯枝落葉富含油脂，不易分解，易引起病蟲害發(fā)生、森林火災(zāi)頻發(fā)[1-3]。由于病蟲危害、森林火災(zāi)、濫砍濫伐以及長期失管等因素的影響，在林業(yè)生產(chǎn)中殘存部分低質(zhì)低效的馬尾松稀疏林，林分生產(chǎn)力低下，給林業(yè)生產(chǎn)帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失和不利的生長環(huán)境。為了改造低質(zhì)低效馬尾松稀疏林，改善環(huán)境質(zhì)量，提高林分生產(chǎn)力，中沙鄉(xiāng)林業(yè)站于2008年開始在寧化縣中沙鄉(xiāng)馬尾松稀疏林中進(jìn)行套種閩粵栲造林試驗，以期增加林地覆蓋度，改善林分質(zhì)量，提高林分生產(chǎn)力。

閩粵栲為殼斗科栲屬樹種,是亞熱帶林區(qū)珍稀的闊葉樹[4]。它生長迅速、適應(yīng)性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、枝葉茂密、落葉量大，常為次生林的先鋒樹種，不僅是用材和能源樹種，而且具有較好的水源涵養(yǎng)、水土保持、防止火災(zāi)的功效，同時也是優(yōu)良的食用菌栽培原料、造紙和綠化樹種[5-6]，在立地條件中等或相對瘠薄的林地上仍然具有較高的生產(chǎn)力，有廣闊的栽培前景[7]。

1試驗地概況

試驗地建立在福建省寧化縣(東經(jīng)116°36′45″至116°37′30″、北緯26°15′00″至26°15′30″)中沙鄉(xiāng)練畬村32林班5大班10小班，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨量充沛，年平均溫度15.1～18.3℃、活動積溫3747.6～4396.2℃，極端最低氣溫-10.9℃，極端最高氣溫39.2℃，年平均降雨量1701.6～1892.9 mm、日照時數(shù)1897.5 h、空氣相對濕度78.3%，全年無霜期228～267 d。試驗林為2002年春季營造的人工馬尾松林，因病蟲危害、長期失管等原因，林分生長較差，淪為低質(zhì)低效的馬尾松稀疏林分，每公頃現(xiàn)存馬尾松225～600株,郁閉度0.2～0.5。土壤為山地紅壤，土質(zhì)疏松，土層厚度60～100 cm，水土流失較為嚴(yán)重，林地屬于中等肥沃立地類型(Ⅲ類地)，主要植被為芒萁骨，蓋度比0.5～0.7。

2試驗方法

2008年冬在原有馬尾松稀疏林分(9年生)中按郁閉度不同分成3個等級建立標(biāo)準(zhǔn)地，3個等級均采取簡單對比試驗設(shè)計。①郁閉度0.2～0.3林分下套種閩粵栲(X23)，對照(CK23)：不套種閩粵栲，其他經(jīng)營措施相同；②郁閉度0.3～0.4林分下套種閩粵栲(X34)，對照(CK34)：不套種閩粵栲，其他經(jīng)營措施相同；③郁閉度0.4～0.5林分下套種閩粵栲(X45)，對照(CK45)：不套種閩粵栲，其他經(jīng)營措施相同。3次重復(fù)，共18塊標(biāo)準(zhǔn)地，每塊標(biāo)準(zhǔn)地面積30 m×30 m。清雜，原則上按照株行距3 m×3 m套種閩粵栲，遇到馬尾松原株，就近錯開栽植。閩粵栲為一年生自育實生苗，種植穴規(guī)格50 cm×50 cm×30 cm，2009年春套種。2009年年底調(diào)查造林成活率，2014年年底進(jìn)行全面調(diào)查測定。分樹種測定胸徑、樹高，統(tǒng)一使用以下公式，分別計算馬尾松和閩粵栲立木材積。

V松=0.00006234D1.855150H0.956825

V栲=0.00005276D1.882161H1.009317

其中：D、H分別為胸徑、樹高。

主要生長環(huán)境因子測定：土壤容重采用環(huán)刀法測定；土壤含水量采取酒精燃燒法測定[8]; 地溫采用曲管地溫表測定；測定土樣均采用0～20 cm土層土壤。光照強(qiáng)度為在林內(nèi)多點(diǎn)(3點(diǎn)以上)采用ZF-2型照度計測定，計算平均值；氣溫、空氣相對濕度采用通風(fēng)干濕表測定(高度距地面100 cm)。以上主要環(huán)境因子均在2014年8月17～23日每天上午10：00左右進(jìn)行測定。

3結(jié)果與分析

3.1閩粵栲生長狀況

表1是不同處理7年生閩粵栲生長狀況調(diào)查結(jié)果。從表1中可以看出，在馬尾松稀疏林中套種閩粵栲的造林成活率都達(dá)到90%以上，造林保存率也達(dá)到87%以上。造林成活率和造林保存率最高的為X45處理(馬尾松郁閉度0.4～0.5林分下套種閩粵栲)，分別為96.2%和93.5%。閩粵栲造林成活率和造林保存率與上層林馬尾松株數(shù)多寡呈正比。這是因為閩粵栲雖然是喜光樹種，但幼齡時能耐一定蔭蔽，在上層林蔭蔽下，土壤含水率較高，質(zhì)地松軟，有利于閩粵栲根系吸收能力恢復(fù)，能夠較快從土壤中吸收水分和養(yǎng)分，以滿足其幼齡期生長發(fā)育的需求；同時郁閉度適度較高，林下雜草尤其是惡性雜草少，減少了雜草灌木與閩粵栲競爭水分和養(yǎng)分。

從表1中也可以看出，不同處理閩粵栲生長量存在差異。生長狀況綜合表現(xiàn)最好的為X34處理(馬尾松郁閉度0.3～0.4林分下套種閩粵栲)，平均胸徑8.9 cm，比X23處理、X45處理分別增加14.1%和6.0%；平均樹高8.0 m，比X23處理增加5.3%、比X45處理降低3.6%；每公頃林分蓄積量26.003 4 m3，比X23處理、X45處理分別增加38.5%和2.0%。說明X34處理的生長環(huán)境有利于閩粵栲的生長發(fā)育。閩粵栲隨著林齡增長需光量增加，上層林林木多，林下光照強(qiáng)度降低，對閩粵栲生長發(fā)育有影響，但在上層林的適度遮蔽下，水土流失減少，林內(nèi)水濕條件較好，利于閩粵栲生長。因此，馬尾松林郁閉度0.3～0.4時更適合套種閩粵栲。

表1　不同處理閩粵栲生長狀況(7年生)

注：①造林密度、現(xiàn)存株數(shù)和立木材積均按每公頃計算；②表中數(shù)據(jù)為3個重復(fù)的平均值。

3.2馬尾松生長狀況

表2是套種閩粵栲當(dāng)年(9年生)和6年后(15年生)各處理與其對照的馬尾松林木生長狀況。X23處理與CK23處理相比，馬尾松平均胸徑、樹高、立木材積分別增加2.2%、2.9%和7.0%；X34處理與CK34處理相比，平均胸徑、樹高、立木材積分別增加5.1%、4.6%和9.9%；X45處理與CK45處理相比，平均胸徑、樹高、立木材積分別增加6.8%、1.7%和11.3%。表明套種閩粵栲對上層林馬尾松有促進(jìn)生長的作用，這與套種閩粵栲后林分結(jié)構(gòu)改善有關(guān)，閩粵栲每年有大量枯枝落葉回歸林地，加速了營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)。而馬尾松針葉灰分含量低、多油脂，枯枝落葉分解緩慢，酸度強(qiáng)，又不易吸水，林地干燥，對土壤的改良作用不大[9]。本試驗時間僅6年，時間較短，套種閩粵栲的經(jīng)營效果尚未完全表現(xiàn)出來，隨著時間的推移，經(jīng)營效果將進(jìn)一步顯示，有待于進(jìn)一步試驗觀察。

從表1、表2可知，各處理林分總蓄積量均為套種處理大于各自的對照處理。X23處理與CK23處理相比，林分總蓄積量增加246.0%；X34處理與CK34處理相比，林分總蓄積量增加175.4%；X45處理與CK45處理相比，林分總蓄積量增加115.2%。經(jīng)差異顯著性分析，均達(dá)到極顯著水平(表3)。X45處理的馬尾松立木材積增加幅度最大，X34處理次之。表明馬尾松純林要培育大徑材，可以通過間伐，保留密度在0.3～0.5之間，利用套種閩粵栲來補(bǔ)充空出的林隙，使馬尾松林木有寬松的生長空間，林下套種的閩粵栲與上層馬尾松林形成異齡復(fù)層林，這對林分結(jié)構(gòu)改善有積極影響。

表2　不同處理馬尾松生長狀況

注：①現(xiàn)存株數(shù)和立木材積均按每公頃計算；②表中數(shù)據(jù)為3個重復(fù)的平均值。

表3　不同處理林分總蓄積量差異顯著性分析

注：t0.05=4.304；t0.01=9.925

3.3主要生長環(huán)境因子變化

表4是馬尾松稀疏林套種一年生閩粵栲6年后各處理與各自對照處理林分主要生長環(huán)境因子的測定結(jié)果。由表4可知，馬尾松稀疏林中套種閩粵栲后，由于改變了林木組成和林分結(jié)構(gòu)，馬尾松的生長環(huán)境得到改善。

表4　不同處理主要生長環(huán)境因子測定

3.3.1土壤容重土壤容重是反映土壤緊實度的重要因子。套種閩粵栲的X23處理、X34處理、X45處理的土壤容重與各自對照比較，均有不同程度的下降。X23處理的土壤容重值比CK23處理降低9.4%；X34處理的土壤容重值比CK34處理降低9.2%；X45處理的土壤容重值比CK45處理降低9.2%(表4)。表明套種閩粵栲后土壤變得疏松，土壤結(jié)構(gòu)得到改善，緊實度降低，為林木根系的生長創(chuàng)造了有利條件。

3.3.2土壤含水量土壤含水量是林木生長發(fā)育中必不可少的因子，直接影響林木生長的適宜性和林分豐產(chǎn)性。各套種處理的土壤含水量均明顯高于各自的對照。X23處理的土壤含水量比CK23處理增加63.0%；X34處理的土壤含水量比CK34處理增加62.5%；X45處理的土壤含水量比CK34處理增加47.2%(表4)。表明套種閩粵栲的馬尾松林土壤中水分含量高，且土壤濕潤松軟，利于林木根系的延伸與生長；而不套種閩粵栲的馬尾松稀疏林，林地土壤干燥、板結(jié)，不利于水分貯存，土壤含水量低，不利于林木的速生豐產(chǎn)。

3.3.3光照強(qiáng)度光照是一切綠色植物光合作用的能源，對樹木生長發(fā)育有直接影響。X23處理、X34處理和X45處理均隨著郁閉度的增加林內(nèi)光照強(qiáng)度降低；X45處理與X23處理相比，光照強(qiáng)度降低29.1%；X34處理與X23處理相比，光照強(qiáng)度降低20.7%(表4)；3種處理閩粵栲的生長量有一定差異，但均能正常生長。表明早期能耐蔭蔽的閩粵栲在林內(nèi)郁閉度0.5以下可以正常生長。馬尾松稀疏林，密度較小，隨著林齡增長，樹冠自然開張而呈散生狀態(tài)，林內(nèi)光照條件可以滿足閩粵栲的早期生長需要。閩粵栲幼齡能耐適當(dāng)?shù)氖a蔽，但隨著林齡的增長而表現(xiàn)為喜光性。3種處理中閩粵栲平均胸徑為X34>X45>X23，平均樹高為X45>X34>X23。因此，從培育馬尾松大徑材兼營的閩粵栲工業(yè)原料林的經(jīng)營角度分析，馬尾松上層林可以采取X34處理和X45處理套種模式較優(yōu)。

3.3.4溫、濕度植物的正常生長都要求適宜的溫度和濕度條件。套種閩粵栲的林分X23處理、X34處理和X45處理與各自對照相比，氣溫、土壤溫度都有所下降，而空氣相對濕度則有所提高。X34處理與CK34處理相比，氣溫降低5.2%、土壤溫度降低2.2%、空氣相對濕度提高1.0%(表4)。

馬尾松樹種雖然耐干旱、瘠薄，在較差立地條件下可以生長發(fā)育，但要達(dá)到速生豐產(chǎn)，就要求土層深厚、疏松、有機(jī)質(zhì)豐富、水分適宜等[10]。套種閩粵栲后林分主要?dú)夂蛞蜃?氣溫、地溫和空氣相對濕度)的變化有利于馬尾松生長，促進(jìn)馬尾松林的豐產(chǎn)。

4小結(jié)

4.1試驗結(jié)果表明，在低質(zhì)低效的馬尾松稀疏林內(nèi)套種閩粵栲，有較好的經(jīng)營效果。因此，可以在低質(zhì)低效的馬尾松林改造中推廣應(yīng)用馬尾松套種閩粵栲經(jīng)營模式。

4.2不同郁閉度的馬尾松稀疏林下套種閩粵栲生長狀況存在差異。本試驗結(jié)果表明：在郁閉度0.2～0.5的馬尾松林下套種閩粵栲都可以正常生長，生長量最好的是X34處理。X34處理與X23、X45兩處理相比，平均胸徑分別增加14.1%和6.0%；平均樹高比X23處理增加5.3%，比X45處理降低3.6%；閩粵栲林分蓄積量分別增加38.5%和2.0%。

4.3套種閩粵栲后，能夠促進(jìn)馬尾松林生長。本試驗結(jié)果表明：套種后馬尾松林的平均胸徑、樹高、林分蓄積量均有不同程度提高，且3個套種處理與各自對照處理的林分蓄積量差異均達(dá)到極顯著水平。說明科學(xué)套種可顯著提高馬尾松林分生產(chǎn)力。

4.4在馬尾松稀疏林下套種閩粵栲后，林內(nèi)生長環(huán)境主要因子(土壤容重、土壤含水量、光照強(qiáng)度、氣溫、地溫和空氣相對濕度等)都發(fā)生了不同程度的變化，這種變化有利于馬尾松、閩粵栲的生長，而且改善了生態(tài)質(zhì)量，有顯著的經(jīng)營效果。

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(責(zé)任編輯：林蕓青)

收稿日期：2015-08-17

作者簡介：伍小輝，男，1971年生，工程師。

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.01.003

Running efficiency ofPinusmassonianasparse forest by inter-plantingCastanopsisfissa

WU Xiao-hui

(ZhongshaTownForestryStationofNinghuaCountyForestryBureau,FujianProvince365400)

Abstract:Running efficiency of low-quality and inefficient Pinus massoniana sparse forest improved by inter-planting Castanopsis fissa was studied. The results showed that when the canopy density of Pinus massoniana was 0.2-0.5, the inter-planted Castanopsis fissa could grow normally, and the growing amount peaked at 0.3-0.4 canopy density. By inter-planting Castanopsis fissa, the growth of Pinus massoniana was promoted, and the average dimeter, height, and stand volume were also improved, furthermore, the stand volume varied at very significant difference level, which significantly increased the productivity forest stand volume. Main environmental factors, including soil bulk density, soil water content, light intensity, air temperature, soil temperature and air relative humidity, were also changed to be helpful for growth of Pinus massoniana and Castanopsis fissa, which improved the ecological environment and the running efficiency.

Key words:Pinus massoniana; Castanopsis fissa; sparse forest; improvement; marketing efficiency