9年生馬尾松-苦櫧混交林生物量及其分配研究

許由才

(福建省光澤縣崇仁林業(yè)站，福建 光澤 354100)

9年生馬尾松-苦櫧混交林生物量及其分配研究

許由才

(福建省光澤縣崇仁林業(yè)站，福建 光澤 354100)

對(duì)福建光澤9年生馬尾松-苦櫧混交林和馬尾松純林(對(duì)照)的木材蓄積生長(zhǎng)量和生物量及其分配規(guī)律進(jìn)行了比較研究，結(jié)果表明，兩種林分類型的木材蓄積生長(zhǎng)量與喬木層生物量均為：下坡>中坡>上坡。在立地條件較好的下坡位，混交林的苦櫧生長(zhǎng)較好，喬木層總生物量為83.29 t/hm2，比馬尾松純林高出11.71%；在立地條件較差的上坡位，混交林的苦櫧生長(zhǎng)較差，喬木層總生物量則降低到40.08 t/hm2，僅為馬尾松純林的79.35%。不同林分類型喬木層各器官生物量均表現(xiàn)為：樹(shù)干>枝>根>葉>樹(shù)皮。喬木層生物量占林分總生物量的94.28%～96.40%?？鄼綄?duì)坡位變化的敏感程度較大，作為馬尾松的混交樹(shù)種，應(yīng)種植在立地條件較好的中下坡位，這樣才能充分發(fā)揮其良好的混交效益。

馬尾松；苦櫧；混交林；生物量

1 引言

馬尾松(Pinusmassoniana)是我國(guó)南方重要的用材和造紙材樹(shù)種，耐干旱、耐瘠薄、生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng)，是荒山造林的先鋒樹(shù)種，具有很好的水土保持和水源涵養(yǎng)功能。然而，由于長(zhǎng)期以來(lái)連續(xù)大面積營(yíng)造馬尾松人工純林，造成了生物多樣性降低、病蟲(chóng)害蔓延、火災(zāi)頻發(fā)、土壤退化、水源涵養(yǎng)能力下降等生態(tài)問(wèn)題，嚴(yán)重影響了馬尾松人工林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。眾多的研究表明，營(yíng)造針闊混交林可以增強(qiáng)抵御病蟲(chóng)害和火災(zāi)的能力，提高林分生產(chǎn)力，改善人工林生態(tài)環(huán)境土壤肥力[1～3]。

苦櫧(Castanopsissclerophylla)是殼斗科栲屬常綠樹(shù)種，分布于長(zhǎng)江以南各省區(qū)，常見(jiàn)于海拔1000 m以下的天然林和次生林中，是優(yōu)良的用材和綠化樹(shù)種，具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4]。目前，苦櫧的人工造林和開(kāi)發(fā)利用的研究報(bào)道均不多[4～8]。福建省光澤縣止馬國(guó)有林場(chǎng)2006年?duì)I造了一片馬尾松-苦櫧混交林和馬尾松純林(對(duì)照)試驗(yàn)林[8]，筆者于2014年底對(duì)這片9年生試驗(yàn)林的林分蓄積量和生物量及其分配進(jìn)行了調(diào)查研究，為馬尾松-苦櫧混交林的研究積累資料。

2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省光澤縣止馬鎮(zhèn)止馬林場(chǎng)止馬工區(qū)王毛垅(東經(jīng)117°11′，北緯27°28′)，海拔高度280～310 m，坡度25～30°，北坡。土壤為花崗片麻巖發(fā)育的山地紅壤，屬Ⅱ類地。試驗(yàn)地前身為杉木人工林，于2005年皆伐、煉山，2006年春營(yíng)造馬尾松-苦櫧混交林(1∶1行狀混交)與馬尾松純林(對(duì)照)。光澤縣歷年平均氣溫17.6 ℃，極端最高溫度39.7 ℃，極端最低溫度-10.8 ℃，年降水量1850～2200 mm，年均相對(duì)濕度79%，無(wú)霜期為271 d[8]。

3 研究方法

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與施工

2005年冬在杉木采伐跡地上選擇一個(gè)平整坡面的兩側(cè)分別安排馬尾松-苦櫧混交林和馬尾松純林對(duì)比試驗(yàn)林，沿著不同坡位(上、中、下坡)分別設(shè)置3個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)組2個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積20 m×20 m，分別安排2種處理：馬尾松-苦櫧混交林(馬尾松∶苦櫧混交比例為1∶1，混交方式為行狀混交)和馬尾松純林(對(duì)照)。采伐跡地經(jīng)煉山，穴狀整地，造林設(shè)計(jì)密度均為3400株/hm2左右，每株施用鈣鎂磷100 g作為基肥。造林時(shí)間為2006年2月，造林后連續(xù)3年進(jìn)行劈草撫育。

3.2 生長(zhǎng)量與生物量調(diào)查

造林后9年(2014年底)對(duì)每個(gè)區(qū)組、每個(gè)小區(qū)的每株樹(shù)木進(jìn)行樹(shù)種、胸徑、樹(shù)高、冠幅進(jìn)行調(diào)查，統(tǒng)計(jì)各小區(qū)的保留密度、平均胸徑、平均樹(shù)高、林分木材蓄積量等。馬尾松單株材積采用福建省馬尾松二元材積表計(jì)算，苦櫧單株材積采用福建省闊葉樹(shù)二元材積表計(jì)算。

采用平均標(biāo)準(zhǔn)木法測(cè)定喬木層生物量(烘干重量)。每個(gè)小區(qū)每個(gè)樹(shù)種各選3株平均標(biāo)準(zhǔn)木，貼地面伐倒，按照monsi分層切割法(1 m區(qū)分段)測(cè)定樹(shù)干、樹(shù)皮、枝葉的鮮重。根系生物量測(cè)定采用壕溝全挖法。各區(qū)分段的各器官鮮重測(cè)定完后，立即對(duì)各器官進(jìn)行取樣，作為測(cè)定含水量的樣品。

采用小樣方收獲法調(diào)查林下植被和枯枝落葉層生物量(每個(gè)小區(qū)設(shè)置5個(gè)2 m×2 m小樣方)。含水量測(cè)定要求在80 ℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重。根據(jù)各部分的鮮重和含水量推斷生物量(烘干重量)。

4 研究結(jié)果

4.1 林分蓄積量

造林后9年，馬尾松-苦櫧混交林和馬尾松純林中兩個(gè)樹(shù)種的木材總蓄積量均為：下坡>中坡>上坡；混交林馬尾松的平均單株材積在不同坡位均大于純林馬尾松；混交林苦櫧的單株材積和木材蓄積量在下坡位大于混交林馬尾松，在中坡位略小于混交林馬尾松，但在上坡位則遠(yuǎn)小于混交林馬尾松(表1)。

表1 不同林分生長(zhǎng)量與蓄積量

下坡位混交林的木材總蓄積量為70.56 m3/hm2，比馬尾松純林(63.14 m3/hm2)高出11.75%；中坡位混交林的木材總蓄積量為49.13 m3/hm2，比馬尾松純林(47.84 m3/hm2)高出2.70%；上坡位混交林的木材總蓄積量為32.06 m3/hm2，低于馬尾松純林(41.66 m3/hm2)，僅為后者的76.96%(表1)。

4.2 林分喬木層生物量及其分配

造林后9年，馬尾松-苦櫧混交林和馬尾松純林中的喬木層各器官生物量均為：下坡>中坡>上坡。在上坡位，混交林的喬木層總生物量為40.08 t/hm2，僅為馬尾松純林(50.51 t/hm2)的79.35%；在中坡位，混交林的喬木層總生物量為60.16 t/hm2，略高于馬尾松純林(57.64 t/hm2)；在下坡位，混交林的喬木層總生物量為83.29 t/hm2，比馬尾松純林(74.56 t/hm2)高出11.71%(表2)?；旖涣謫棠緦涌偵锪吭诓煌挛坏淖儎?dòng)范圍明顯大于馬尾松純林。

混交林中苦櫧的總生物量在下坡位為44.12 t /hm2，是馬尾松的112.64%，到了中坡位，其總生物量下降為28.91 t/hm2，是馬尾松的92.51%，在上坡位，其總生物量急劇降低到11.26 t/hm2，僅為馬尾松的39.07%?？鄼娇偵锪吭诓煌挛坏淖儎?dòng)范圍明顯大于馬尾松。

表2 不同林分喬木層生物量及其分配

從各器官生物量分配來(lái)看，不同林分類型和不同樹(shù)種各器官生物量均表現(xiàn)為：樹(shù)干>枝>根>葉>樹(shù)皮。從上坡到下坡，樹(shù)干和枝生物量占喬木層總生物量的百分比均有逐漸增大的趨勢(shì)，而葉和根生物量占喬木層總生物量的百分比均有逐漸減小的趨勢(shì)。

4.3 林分地被物生物量

馬尾松-苦櫧混交林與馬尾松純林的地被物生物量包括林下植被層(灌木層和草本層)生物量和枯枝落葉層生物量。兩種林分林下植被種類主要有：芒萁(Dicranopterispedata)、狗脊(Woodwardiajaponica)、毛冬青(Ilexpubescens)、黃瑞木(Adinandramillettii)等。兩種林分各坡位林下植被均以芒萁占優(yōu)勢(shì)，灌木種類和數(shù)量極少，因此測(cè)定林下植被生物量時(shí)不區(qū)分草本和灌木。

由表3可知，不同林分類型林下植被層生物量均小于枯枝落葉層生物量，林下植被生物量層均為：上坡>中坡>下坡，而枯枝落葉層生物量均為：下坡>中坡>上坡。馬尾松-苦櫧混交林林下植被層生物量在上坡位(0.68 t/hm2)大于馬尾松純林(0.64 t/hm2)，但在中坡位和下坡位均小于馬尾松純林。馬尾松-苦櫧混交林枯枝落葉層生物量和地被物總生物量在上坡位分別為1.75 t/hm2和2.43 t/hm2，均小于馬尾松純林(1.88 t/hm2和2.52 t/hm2)，但在中坡位和下坡位均大于馬尾松純林。

表3 不同林分林下植物層和枯枝落葉層生物量

4.4 林分總生物量及其分配

林分總生物量包括喬木層生物量、林下植被層生物量和枯枝落葉層生物量3個(gè)部分。不同林分類型各組分生物量大小均為：?jiǎn)棠緦?枯枝落葉層>林下植被層，其中喬木層生物量均占林分總生物量的94.28%～96.40%， 枯枝落葉層生物量占林分總生物量的3.11%～4.12%，林下植被層生物量占林分總生物量的0.49%～1.60%(表4)。

表4 不同林分各組分生物量及其分配

5 結(jié)論

對(duì)福建光澤9年生馬尾松-苦櫧混交林(混交比例1∶1)和馬尾松純林(對(duì)照)的木材蓄積生長(zhǎng)量和生物量進(jìn)行研究，結(jié)果表明：馬尾松-苦櫧混交林和馬尾松純林中兩個(gè)樹(shù)種的生長(zhǎng)量、林分木材蓄積量和生物量均為：下坡>中坡>上坡；苦櫧與馬尾松混交能促進(jìn)馬尾松的生長(zhǎng)；在混交林中，苦櫧的木材蓄積量和生物量在下坡位高于馬尾松，但在上坡位遠(yuǎn)低于馬尾松。在下坡位，馬尾松-苦櫧混交林的木材總蓄積量為70.56 m3/hm2，比馬尾松純林高出11.75%，喬木層總生物量為83.29 t/hm2，比馬尾松純林高出11.71%；在上坡位，混交林的木材總蓄積量則下降到32.06 m3/hm2，僅為馬尾松純林的76.96%，喬木層總生物量則降低到40.08 t/hm2，僅為馬尾松純林(50.51 t/hm2)的79.35%。

不同林分類型喬木層各器官生物量均表現(xiàn)為：樹(shù)干>枝>根>葉>樹(shù)皮。從上坡到下坡，樹(shù)干和枝生物量占喬木層總生物量的比例均有逐漸增大的趨勢(shì)，而葉和根生物量的比例均有逐漸減小的趨勢(shì)；不同林分類型各組分中，喬木層生物量占林分總生物量的94.28%～96.40%，居絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；苦櫧對(duì)坡位(或立地條件)變化的敏感程度較大，作為馬尾松的混交樹(shù)種，應(yīng)該種植在立地條件較好的中下坡位，這樣才能充分發(fā)揮其良好的混交效益。

[1]邱貴云.馬尾松與幾種闊葉樹(shù)種混交的初步研究[J].2006,33(2):136～139.

[2]翁 閑.馬尾松闊葉樹(shù)混交效果分析[J].福建林業(yè)科技,2011,38(2):38～41,45.

[3]鄧 恢.馬尾松闊葉樹(shù)混交林土壤理化性質(zhì)比較研究[J].福建林業(yè)科技,2012,39(1):41～44,52.

[4]李振問(wèn),阮傳成,王國(guó)熙.苦櫧的人工造林技術(shù)及開(kāi)發(fā)利用[J].林業(yè)科技開(kāi)發(fā),1998,12(4):22～23.

[5]宋惠君,王 軍.苦櫧經(jīng)濟(jì)價(jià)值與人工造林技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008(19):81.

[6]馬 欣,宋武剛,呂 勇,等.桂花林場(chǎng)苦櫧林分空間結(jié)構(gòu)規(guī)律研究[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2012,31(1):49～53.

[7]黃海松,林根旺,沙彩萍.苦櫧開(kāi)發(fā)前景與造林技術(shù)[J].長(zhǎng)春理工

大學(xué)學(xué)報(bào)(高教版),2009,4(6):185～186.

[8]鄭步青.馬尾松苦櫧混交林生長(zhǎng)狀況與土壤肥力分析[J].華東森林經(jīng)理,2013,27(3):31～34,54.

2016-09-20 基金項(xiàng)目： 福建省林業(yè)科學(xué)研究項(xiàng)目(編號(hào)：閩林科[2012]函2號(hào)) 作者簡(jiǎn)介：許由才(1963—)，男，工程師，主要從事林業(yè)生產(chǎn)技術(shù)及管理工作。

S791.248

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1674-9944(2016)19-0001-04