東山縣丘陵山地桉樹與馬占相思混交造林試驗(yàn)研究

王旺生

摘要：針對(duì)桉樹經(jīng)營(yíng)中潛在的生態(tài)問題，開展了桉樹與馬占相思混交造林研究，進(jìn)行了桉樹與馬占相思1∶1（行狀）和4∶4（帶狀）混交以及桉樹純林為對(duì)照的試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：桉樹與馬占相思混交促進(jìn)了桉樹生長(zhǎng)和土壤條件的改善，提高了土壤肥力，而在桉樹-馬占相思混交林中，桉樹與馬占相思采取帶狀混交對(duì)于桉樹和馬占相思的生長(zhǎng)都有較大的提高作用，并且改善土壤理化性質(zhì)的作用也更大。

關(guān)鍵詞：桉樹；馬占相思；混交林；純林；土壤肥力

中圖分類號(hào)：S725.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）05001503

1引言

桉樹（Eucalyptus）是桃金娘科桉屬植物的統(tǒng)稱，主要原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶地區(qū)，多分布在澳大利亞、新幾內(nèi)亞島、印度尼西亞以及菲律賓群島。大多桉樹生長(zhǎng)迅速，樹干通直，用途廣泛，可用于制漿造紙、制作膠合板、包裝板和家具[1]。漳州地區(qū)從20世紀(jì)90年代就開始陸續(xù)引種桉樹，隨后的近20年間發(fā)展面積在逐漸增加。由于大面積集中造林、桉樹品種單一化、連栽以及不分立地條件種植等不合理的經(jīng)營(yíng)方式，使得桉樹發(fā)展中出現(xiàn)了地力下降、病蟲害、環(huán)境惡化等問題。為此，各級(jí)政府陸續(xù)出臺(tái)了一些政策要求限制發(fā)展桉樹，并改變經(jīng)營(yíng)模式，強(qiáng)調(diào)由桉樹純林改為桉樹與鄉(xiāng)土樹種或其他合適的樹種進(jìn)行混交，以達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的目的。馬占相思（Acacia Mangium）是豆科含羞草亞科金合歡屬常綠喬木樹種，原產(chǎn)于澳大利亞昆士蘭沿海，以及巴布亞新幾內(nèi)亞的西南部和印度尼西亞東部，該樹種生長(zhǎng)迅速，主干通直[1]，在漳州地區(qū)的生長(zhǎng)適應(yīng)性較強(qiáng)。為響應(yīng)政府號(hào)召，于2009年在東山縣西埔鎮(zhèn)丘陵山地西山巖開展了桉樹與馬占相思混交造林試驗(yàn)，探索桉樹與馬占相思混交造林合適的模式，從而為桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供依據(jù)。

2試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于福建省東山縣西埔鎮(zhèn)西山巖，地理坐標(biāo)為東經(jīng)117°18′，北緯23°40′。氣候條件屬于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年降雨量945 mm，大部分降雨集中在5～9月份，年平均蒸發(fā)量為1056 mm，年平均氣溫20.8 ℃，東山縣地處福建沿海，風(fēng)沙大，主害風(fēng)為東北風(fēng)，經(jīng)常遭受臺(tái)風(fēng)危害，多發(fā)生在7～8月，年平均5.1次，全年無積雪，極少霜凍。試驗(yàn)地設(shè)在西山巖3大班16小班，小班海拔150m，土壤類型為磚紅壤，立地類型屬于Ⅱ類地。

3研究方法

3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2009年4月，在西埔鎮(zhèn)西山巖3大班16小班開展桉樹與馬占相思混交造林試驗(yàn)，具體試驗(yàn)處理是：桉樹無性系3229和馬占相思按照1∶1（行狀）和4∶4（帶狀）兩種比例進(jìn)行混交，桉樹純林作為對(duì)照。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，試驗(yàn)小區(qū)在山坡上隨機(jī)排列，共設(shè)9塊試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的面積30 m×30 m。造林前挖大穴整地，規(guī)格50 cm×50 cm×50 cm，株行距2 m×3 m，容器苗雨天種植。

3.2試驗(yàn)林調(diào)查

造林后當(dāng)年調(diào)查幼林成活率和生長(zhǎng)量，從第二年開始每年分樹種調(diào)查林分保存率和活立木高徑生長(zhǎng)量。2016年4月，進(jìn)行試驗(yàn)林全面調(diào)查，每塊試驗(yàn)小區(qū)分樹種調(diào)查樹高、胸徑，統(tǒng)計(jì)平均值，求算平均單株材積和單位面積蓄積量。單株材積V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304，單位面積蓄積量=單位面積株數(shù)×單株平均材積。土壤采樣：每塊試驗(yàn)小區(qū)按照“之”字形路線隨機(jī)布設(shè)4個(gè)采樣點(diǎn)，在每個(gè)采樣點(diǎn)挖垂直土壤剖面，分0～20 cm、20～40 cm兩個(gè)土層用環(huán)刀采集土樣用于土壤物理性質(zhì)測(cè)定，用自封袋在每一層取約500 g的土壤用于土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定[2，3]。

4結(jié)果與分析

4.1桉樹-馬占相思混交林生長(zhǎng)量比較

許多研究都表明，混交林由于林分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生長(zhǎng)空間和營(yíng)養(yǎng)利用比較充分，林分生長(zhǎng)量相比較于純林而言會(huì)更大[4]。從桉樹與馬占相思混交后7年進(jìn)行林分生長(zhǎng)量調(diào)查結(jié)果來看（表1），桉樹與馬占相思混交其生長(zhǎng)量大于桉樹純林，桉樹-馬占相思1∶1混交林中桉樹的平均樹高、平均胸徑和平均單株材積與桉樹純林相比分別增加了16.8%、25.4%和78.9%，桉樹-馬占相思4∶4混交林中桉樹的平均樹高、平均胸徑和平均單株材積與桉樹純林相比分別增加了22.6%、26.9%和89.4%。方差分析顯示，不同林分中桉樹的平均樹高、平均胸徑和平均單株材積存在顯著差異，林分總蓄積量差異也達(dá)到顯著水平。由此說明桉樹與馬占相思混交有利于促進(jìn)桉樹生長(zhǎng)。這是因?yàn)殍駱渑c馬占相思混交后，由于桉樹生長(zhǎng)速度快，很快就占據(jù)了林冠上層，其生長(zhǎng)空間比較大，有利于充分吸收光照，其生長(zhǎng)更快，而且馬占相思具有固氮能力，對(duì)土壤起到一定的改良作用，這也有利于桉樹生長(zhǎng)。但桉樹與馬占相思1∶1混交林中，由于馬占相思生長(zhǎng)較桉樹慢，而馬占相思也是陽(yáng)性樹種，其生長(zhǎng)受到桉樹一定的影響，而桉樹與馬占相思4∶4混交林中馬占相思受影響就比較小，因此桉樹與馬占相思混交應(yīng)采取帶狀或塊狀方式為宜。桉樹純林中由于林木個(gè)體之間進(jìn)行光照、生長(zhǎng)空間和養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)而使其平均生長(zhǎng)量不如混交林。

4.2桉樹-馬占相思混交林土壤物理化學(xué)性質(zhì)分析

4.2.1桉樹-馬占相思混交林土壤物理性質(zhì)

土壤疏松程度反映了土壤結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣和涵養(yǎng)水源的強(qiáng)弱，而土壤容重、孔隙度、通氣度則是表征土壤疏松程度的指標(biāo)。從桉樹-馬占相思混交林和桉樹純林土壤的容重、孔隙度、通氣度測(cè)定結(jié)果來看（表2），桉樹-馬占相思混交林的土壤容重比桉樹純林小，而孔隙度和通氣度大于桉樹純林，混交林中桉樹-馬占相思帶狀混交的土壤容重小于行狀混交的林分，而孔隙度和通氣度大于行狀混交的林分。說明桉樹-馬占相思混交林土壤比桉樹純林土壤疏松透氣，桉樹-馬占相思混交林的土壤持水性能比桉樹純林好，而兩種混交林土壤中桉樹-馬占相思帶狀混交林的土壤通透性和持水性更好。這是因?yàn)轳R占相思的樹冠比較濃密，凋落物量多，桉樹樹冠稀疏，凋落物量少，因此桉樹-馬占相思的混交林凋落物量多于桉樹純林，土壤表層較多的凋落物可以減少土壤表層發(fā)生徑流，這有利于土壤保持較好的結(jié)構(gòu)和持水性。

4.2.2桉樹-馬占相思混交林土壤化學(xué)性質(zhì)

從對(duì)桉樹-馬占相思混交林和桉樹純林土壤的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、水解性氮等能反映土壤肥力狀況

的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果看出（表3），無論在0～20 cm層還是20～40 cm層，桉樹-馬占相思混交林土壤的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、水解性氮等含量均大于桉樹純林，而在混交林中，桉樹與馬占相思按4∶4比例混交的林分其土壤的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、水解性氮等含量均大于桉樹-馬占相思1∶1混交林土壤。說明桉樹與馬占相思混交可以改善土壤的肥力狀況，這是因?yàn)轳R占相思具有自肥功能，其根部有根瘤菌，可以固定空氣中的氮?dú)?，增加土壤的養(yǎng)分，而且馬占相思凋落物量比較大且容易腐爛分解，凋落物中的有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)回歸土壤，對(duì)土壤肥力起到較好的補(bǔ)充。在桉樹-馬占相思混交林中，桉樹與馬占相思帶狀混交林中馬占相思生長(zhǎng)較快，枯枝落葉量比桉樹與馬占相思單行混交的林分要多，因而土壤肥力更高。

5結(jié)論與討論

通過對(duì)桉樹與馬占相思行狀（1∶1）混交林、帶狀（4∶4）混交林和桉樹純林的生長(zhǎng)量以及土壤物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定，表明桉樹與馬占相思混交可以促進(jìn)桉樹生長(zhǎng)，而且桉樹與馬占相思帶狀混交對(duì)桉樹和馬占相思的生長(zhǎng)促進(jìn)作用更大；與桉樹純林相比，桉樹-馬占相思混交林土壤的容重小、孔隙度和通氣度大，土壤更加疏松透氣；桉樹-馬占相思混交林土壤的有機(jī)質(zhì)、速效鉀、速效磷等含量高于桉樹純林，土壤肥力更高。本試驗(yàn)條件下，桉樹與馬占相思采取帶狀混交更有利于林分生長(zhǎng)和土壤肥力的改善。