竹子混交林對(duì)林木生長(zhǎng)及林分土壤的影響研究

譚宏超金雨欣高 恒

(1云南師范大學(xué)竹類研究所 昆明 650092；2云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司 云南嵩明 661700)

竹子混交林對(duì)林木生長(zhǎng)及林分土壤的影響研究

譚宏超1金雨欣1高 恒2

(1云南師范大學(xué)竹類研究所 昆明 650092；2云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司 云南嵩明 661700)

研究了多竹種混交、竹桉混交和竹橡膠混交對(duì)林木生長(zhǎng)及林分土壤條件的影響。結(jié)果顯示:不同竹種混交以及竹樹混交其林木生長(zhǎng)狀況及土壤條件均優(yōu)于純林；竹子純林、多竹種混交林、竹樹混交林3種不同類型的林分其土壤含水量和有機(jī)質(zhì)含量排序?yàn)?多竹種混交林＞竹子純林＞竹樹混交林＞喬木純林。研究結(jié)果表明，在桉樹林和橡膠林中適當(dāng)套種竹子可以改善桉樹林和橡膠林的生長(zhǎng)環(huán)境，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)于維護(hù)生態(tài)平衡、提高林地生產(chǎn)力、維持土壤肥力具有顯著作用。研究結(jié)果可為桉樹和橡膠樹純林的改造提供理論支持。

混交林；竹子；桉樹林；橡膠林；林木生長(zhǎng)；林分土壤；林分轉(zhuǎn)化

混交林能夠充分利用陽(yáng)光和林中空間，提高森林產(chǎn)出；并能抑制病蟲害傳播，減少森林火災(zāi)；同時(shí)混交林樹種多樣，色彩豐富，也具有很高的園林價(jià)值[1－2]。混交林是值得提倡的一種森林類型。但是，混交林中各物種之間也存在著復(fù)雜的相互關(guān)系，有些物種間可以相互促進(jìn)生長(zhǎng)，也有一些物種之間卻相互抑制，因此營(yíng)造混交林時(shí)應(yīng)審慎選擇混交的樹種[3－4]。竹子混交林是指不同竹種混交或竹子與樹種混交而形成的林分。近年來，南方多地因?qū)Υ竺娣e種植桉樹純林的擔(dān)憂而出臺(tái)了“禁桉令”或“限桉令”，云南西雙版納地區(qū)也出現(xiàn)了大面積的橡膠純林，潛在的生態(tài)問題已引起各界的關(guān)注。竹子造林快，一次栽種多年收獲，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值。為降低因大面積營(yíng)造純林而帶來的環(huán)境問題，同時(shí)提高森林的經(jīng)營(yíng)產(chǎn)出，營(yíng)造竹木混交林已成為一種較好的替代方案[5－7]。本文調(diào)查研究了多竹種混交及竹木混交對(duì)林木生長(zhǎng)及林分土壤條件的影響，以期為純林轉(zhuǎn)化提供理論支持。

1 研究區(qū)概況

選擇8處不同類型的竹子林分開展試驗(yàn)調(diào)查，竹林類型包括單竹種純林、不同竹種混交林和竹木混交林。試驗(yàn)林分基本情況見表1。

2 調(diào)查與分析方法

1)植物種類調(diào)查。在試驗(yàn)林中通過實(shí)地踏查，典型選樣，每種混交林設(shè)3個(gè)20 m×20 m的樣方，實(shí)測(cè)樣方內(nèi)的竹種與樹種的種類、數(shù)量、胸徑、植株高，以及雜草的種類和數(shù)量。

表1 試驗(yàn)林分基本情況

2)竹筍調(diào)查。統(tǒng)計(jì)樣方內(nèi)竹筍的種類及產(chǎn)量；發(fā)筍結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)樣方內(nèi)的退筍情況，并測(cè)量正常筍的高度和地徑。

3)土壤分析。分別在各樣方內(nèi)測(cè)定林分土壤濕度，并采集腐殖層及過渡層土壤，混合均勻后密封帶回實(shí)驗(yàn)室，按照國(guó)家林業(yè)局《森林調(diào)查手冊(cè)》測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同林分類型林木的生長(zhǎng)狀況

在個(gè)舊市錫城林場(chǎng)的試驗(yàn)林中調(diào)查了毛竹純林、毛竹與云南甜龍竹混交林、毛竹與杉木混交林中林木的生長(zhǎng)狀況及林分的環(huán)境條件，調(diào)查結(jié)果見表2。由表2可以看出，就竹木密度而言，毛竹與甜龍竹混交的林分密度最大，毛竹純林次之，毛竹與杉木混交的林分密度最?。坏椭褡优c樹木的生長(zhǎng)狀況而言，無論是平均高度還是平均胸徑，竹木混交林分表現(xiàn)最好，林分的蓄積量也是最大的，不同竹種混交的林分次之，單竹種純林生長(zhǎng)表現(xiàn)最差。其原因?yàn)?，純林結(jié)構(gòu)單一，林冠無明顯起伏，而竹樹混交林為復(fù)層林結(jié)構(gòu)，提高了對(duì)陽(yáng)光和空間的利用率[8]。

從林分的環(huán)境條件看(表2)，毛竹純林的土壤有機(jī)質(zhì)含量最低，雜草覆蓋率也最低，這是由于純林的物種多樣性較低，林冠擋住了絕大部分的陽(yáng)光，林下生物難以生存；而混交林為復(fù)層林，杉木平均樹高超過毛竹2 m，冠層間有一定間距，能夠透過足夠的陽(yáng)光供給林下生物生長(zhǎng)，高大喬木還能為低矮植物起到保護(hù)作用，且喬木落葉凋落后覆蓋于土壤表層，能夠起到保水作用，并有利于微生物的繁殖，形成較為復(fù)雜的微生物區(qū)系，促進(jìn)凋落物的分解，從而促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，有利于增強(qiáng)土壤地力[9－10]。此外，杉木為淺根性樹種，沒有明顯的主根，而毛竹的根系龐大而密集，在地下部分兩者是互不干擾。

表2 不同混交類型的林木生長(zhǎng)狀況及林分環(huán)境條件

3.2 不同竹林類型竹子的生長(zhǎng)狀況

在嵩明縣竹子科技園和富民縣竹子科技園的試驗(yàn)林中調(diào)查了多竹種混交林與竹子純林中竹子的生長(zhǎng)狀況，竹林類型及調(diào)查結(jié)果見表3。由表3可知:不同竹種的混交會(huì)影響竹子的出筍時(shí)間，比如棉花竹純林7月初出筍，香竹純林7月中出筍，而棉花竹與香竹混交林則為6月中出筍，竹種混交后出筍時(shí)間均提前；混交林的退筍率明顯低于純林，這是由于純林的土壤有機(jī)質(zhì)含量低于混交林所致；6—7月出筍的林分，無論是純林還是混交林其退筍率都高于2—3月出筍的林分，原因?yàn)?—7月降雨集中，雨水會(huì)沖刷土壤，降低土壤肥力，連續(xù)雨天還會(huì)導(dǎo)致筍的腐爛；混交林的植株密度、林分蓄積、土壤濕度和土壤有機(jī)質(zhì)含量均高于純林。

在勐?？h大巴拉竹園的試驗(yàn)林中，調(diào)查了不同竹林類型竹筍生產(chǎn)情況(表4)，同樣可以看出，與單竹種純林相比，不同竹種混交可以使出筍時(shí)間提前，退筍率降低，筍產(chǎn)量增加，而且改善了林分的生長(zhǎng)環(huán)境，使土壤含水量和有機(jī)質(zhì)含量均增加。

表3 不同竹林類型竹子生長(zhǎng)狀況

表4 不同竹林類型的竹筍產(chǎn)量

3.3 桉竹混交對(duì)竹木植株生長(zhǎng)及環(huán)境的影響

2008年以前，在廣西田東縣思林鎮(zhèn)英竹村山上種有大面積的桉樹林，每年的旱季，山谷間干涸無流水。2008—2009年在桉樹林中套種細(xì)葉龍竹后，山谷中逐漸有流水。2015年1—12月對(duì)桉竹混交林進(jìn)行了定期調(diào)查，調(diào)查結(jié)果見表5?？梢钥闯?，在桉樹林中套種細(xì)葉龍竹后，與桉樹純林相比，林分密度增加，林分蓄積量也明顯增加。研究表明[8]，林下陽(yáng)光直接輻射占總輻射的比例從大到小排序?yàn)?竹樹混交林＞竹純林＞喬木純林。調(diào)查結(jié)果顯示，巨尾桉冠層平均高出細(xì)葉龍竹近10 m，混交林分呈現(xiàn)復(fù)層結(jié)構(gòu)，提高了林木對(duì)陽(yáng)光和空間的利用率，因此增加了林分蓄積，提高了森林產(chǎn)出。

表5 桉竹混交林竹木生長(zhǎng)狀況及林分環(huán)境條件

從林分的環(huán)境條件看(表5)，桉樹純林每年12月至翌年4月間(冬春兩季)，山谷間呈現(xiàn)干涸，而桉竹混交林和竹純林則常年有流水；而且桉竹混交林中的土壤濕度明顯高于桉樹純林，土壤有機(jī)質(zhì)含量也較桉樹純林提高近1倍。表明桉竹混交不僅能夠增加林分產(chǎn)出，而且能夠改善林分環(huán)境條件。

3.4 膠竹混交對(duì)膠產(chǎn)量及環(huán)境的影響

在泰國(guó)清邁昆氏竹園調(diào)查了橡膠與巨竹混交對(duì)橡膠產(chǎn)量及林分環(huán)境條件的影響，調(diào)查的林分類型及調(diào)查結(jié)果見表6。調(diào)查結(jié)果顯示，橡膠樹林中套種巨竹后，割膠時(shí)間能夠增加1個(gè)月，年產(chǎn)膠量增加近30%；同時(shí)，增加了對(duì)空間、土地的利用率，混交林的植株密度為橡膠純林的13倍，蓄積量為橡膠純林的近3倍。此外，木竹混交后枯枝落葉增多，能夠有效的固土保水，土壤含水量和有機(jī)質(zhì)含量明顯增加。

表6 膠竹混交對(duì)膠產(chǎn)量及林分環(huán)境的影響

4 結(jié)論與討論

研究結(jié)果顯示，不同竹種混交以及竹樹混交其林木生長(zhǎng)狀況及環(huán)境條件均優(yōu)于純林。竹子純林、多竹種混交林、竹樹混交林3種不同類型的林分，其土壤含水量和有機(jī)質(zhì)含量排序?yàn)?多竹種混交林＞竹子純林＞竹樹混交林＞喬木純林?；旖涣指欣诰S持土壤地力，植被與土壤作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，它們相互影響，植被所需要的基本的無機(jī)營(yíng)養(yǎng)，都是由土壤礦物質(zhì)在風(fēng)化過程中提供的，而土壤自身又得到植被產(chǎn)生的有機(jī)物的不斷補(bǔ)給[11]?；旖涣种械蚵湮镙^為復(fù)雜，生物種類繁多，能夠分解產(chǎn)生的有機(jī)物較多，從而促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，提高土壤地力，改善土壤質(zhì)量。

桉樹和橡膠都是熱帶、南亞熱帶地區(qū)生長(zhǎng)較快、消耗地力和水分較為明顯的樹種，有“抽水機(jī)”、“吸肥機(jī)”之稱，大面積的桉樹、橡膠純林所帶來的環(huán)境問題越來越受到社會(huì)的關(guān)注，退桉還林、退膠還林的呼聲越來越高。本研究顯示，在桉樹林和橡膠林中適當(dāng)套種竹子可以改善桉樹林和橡膠林的生長(zhǎng)環(huán)境，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)于維護(hù)生態(tài)平衡、提高林地生產(chǎn)力、維持土壤肥力有著顯著的作用。

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A Study of the Effect of Mixed Bamboo Forest on Forest Tree Growth and Stand Soil

Tan Hongchao1Jin Yuxin1Gao Heng2
(1 Bamboo Research Institute，Yunnan Normal University，Kunming 650092，Yunnan，China；2 Yunnan Rare Bamboo Agricultural Science and Technology Development Co.Ltd.，Songming 661700，Yunnan，China)

This paper studied the effect of mixed forest of various bamboo species，mixed bamboo－eucalyptus forest and mixed bamboo－rubber forest，on the growth of forest tree and stand soil condition.The results showed that the forest trees in mixed forest of various bamboo species and mixed bamboo－arbor forest grow better than those in pure forest with better soil condition；the moisture content and organic matter content in the soil of pure bamboo forest，mixed forest of various bamboo species and mixed bamboo－arbor forest could be ordered as mixed forest of various bamboo species＞pure bamboo forest＞mixed bamboo－arbor forest＞pure arbor forest.The research showed that the inter－cropping of bamboo in eucalyptus and rubber forest could improve the growth environment of these forests，enhance the stability of these ecosystems，and play a significant role in maintaining eco－balance，improving forest land productivity and keeping soil fertility.This study could provide theoretic supports to the conversion of pure eucalyptus and rubber forests.

mixed forest，bamboo，eucalyptus forest，rubber forest，forest growth，stand soil，forest stand conversion

10.13640/j.cnki.wbr.2017.01.002

美國(guó)環(huán)球生態(tài)集團(tuán)項(xiàng)目(編號(hào):2013067)；云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司項(xiàng)目(編號(hào):2013009)。

譚宏超(1963－)，男，研究生，教授，長(zhǎng)期從事竹類研究及開發(fā)工作。E－mail:ynbamboo＠126.com。