禿杉與木荷混交造林試驗(yàn)研究

黃其城

摘 要：為了探索禿杉造林模式，特開展了禿杉與木荷混交比例分別為1∶1和3∶3及禿杉純林為對照的造林試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，禿杉與木荷混交促進(jìn)了禿杉的生長，而且禿杉-木荷混交林的土壤容重小、孔隙度和通氣度大，土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀等營養(yǎng)物質(zhì)含量高，禿杉與木荷混交有利于提高禿杉的生長量和改善土壤肥力狀況。該試驗(yàn)條件下，禿杉與木荷按照3∶3比例混交效果最好。

關(guān)鍵詞：禿杉；木荷；混交林；混交比例；土壤肥力

中圖分類號 S79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）02-03-0062-02

禿杉（Taiwania cryptomerioides）又稱臺灣杉，是杉科臺灣杉屬常綠針葉喬木樹種，原產(chǎn)地臺灣，是第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)孑遺植物，屬于國家一級保護(hù)的世界稀有珍貴樹種。樹形高大挺拔，主干通直圓滿，材質(zhì)優(yōu)良，出材率高，用途廣，是優(yōu)良速生用材樹種[1]。木荷（Schima superba Gardn. et Champ.）是山茶科木荷樹屬常綠闊葉喬木樹種，樹干通直，材質(zhì)堅(jiān)韌，結(jié)構(gòu)細(xì)致，耐久用，易加工，是珍貴的用材樹種，又是一種較好的耐火、抗火、難燃樹種[2]。許多研究表明，針葉樹純林相比較于針闊混交林，容易出現(xiàn)病蟲危害、地力衰退和發(fā)生火災(zāi)等問題，營造混交林特別是針闊混交林，可以充分發(fā)揮闊葉樹凋落量大、易分解的特點(diǎn)，養(yǎng)分回歸土壤后可以維持和改良地力，具有改善生態(tài)和提高林分穩(wěn)定性的作用[3]。為此，筆者自2005年起在閩清縣開展了禿杉與木荷混交造林試驗(yàn)研究，探索禿杉和木荷合適的混交方式，以期為禿杉的可持續(xù)經(jīng)營提供依據(jù)。

1 研究點(diǎn)概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于閩清美菰國有林場的長灣工區(qū)，處于戴云山脈中山地帶的西部（東經(jīng)118°05′、北緯26°27′）。屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫19.7℃，年均降雨量1 494mm，年蒸發(fā)量1 349mm，冬、春兩季多霧，年均相對濕度81.0%，無霜期300d左右。海拔800～1 200mm。土壤為紅壤，土壤類型為Ⅲ類地，主要植被有桃金娘、拔契、芒萁骨、五節(jié)芒等。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2005年12月，在閩清美菰國有林場長灣工區(qū)杉木林采伐跡地上開展禿杉與木荷混交造林試驗(yàn)，試驗(yàn)處理為禿杉與木荷行狀混交，混交比例1∶1和3∶3兩種，以禿杉純林為對照。試驗(yàn)小區(qū)沿著山坡的上、中、下坡隨機(jī)排列，試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，共9塊試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積為400m2（20m×20m）。造林株行距2m×2m，采用1年生禿杉裸根苗和1年生木荷營養(yǎng)袋苗在雨天種植。

2.2 試驗(yàn)資料收集 造林后每年對試驗(yàn)林進(jìn)行調(diào)查，造林第一年年底調(diào)查試驗(yàn)林的成活率和生長量，以后每年年底調(diào)查試驗(yàn)林的保存率和高徑生長情況。造林后連續(xù)撫育除草3年，每年除草2次。2015年12月，對試驗(yàn)林進(jìn)行全面調(diào)查，調(diào)查每塊試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)每株禿杉和木荷的樹高、胸徑，分樹種計(jì)算樹高（H）和胸徑（D）平均值，禿杉單株材積V禿=0.000058061860D1.9553351H0.89403304；木荷單株材積V木=0.00005276D1.882161H1.009317，單位面積蓄積量=單位面積株數(shù)×單株平均材積。對每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)采集土壤進(jìn)行理化性質(zhì)測定，采集土樣的方法：在每塊試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)，按“S”形路線確定4個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)挖土壤垂直剖面，分0～20cm和20～40cm兩個(gè)層次各取一個(gè)環(huán)刀用于土壤物理性質(zhì)測定，同時(shí)每一層用自封袋各取500g左右的土樣用于土壤化學(xué)性質(zhì)測定[3-4]。

3 結(jié)果與分析

3.1 禿杉-木荷混交林生長狀況對比 通過對11年生的禿杉-木荷混交林和禿杉純林每木調(diào)查，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1，從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，3種林分中，禿杉生長最快的是禿杉與木荷按照3∶3比例混交的林分，其次是禿杉與木荷按照1∶1混交的林分，禿杉純林生長最慢。禿杉-木荷3∶3混交林中，禿杉的平均樹高、胸徑、單株材積與禿杉-木荷3∶3混交林中禿杉對應(yīng)的測樹因子相比分別提高了8.6%、7.8%和24.6%，與禿杉純林對應(yīng)的測樹因子相比分別提高了17.3%、18.4%和60.4%。木荷生長量以禿杉-木荷3∶3混交的林分大于禿杉-木荷1∶1混交的林分。林分總蓄積量大小順序表現(xiàn)為禿杉-木荷3∶3混交林>禿杉-木荷1∶1混交林>禿杉純林。方差分析表明，不同林分中禿杉的平均樹高、胸徑、單株材積和單位面積蓄積量均存在顯著差異。說明禿杉和木荷混交可以促進(jìn)禿杉的生長，這是因?yàn)槟竞上鄬τ诙d杉生長較慢，這樣禿杉生長就有較大的營養(yǎng)空間。而木荷與禿杉混交要采取多行混交才能保證其較好的生長，這是因?yàn)槟竞稍缙谏L較慢，而禿杉生長較快，單行混交使木荷容易成為被壓木，而多行混交就避免了這種情況的發(fā)生。

3.2 禿杉-木荷混交林土壤肥力分析

3.2.1 禿杉-木荷混交林土壤物理性質(zhì) 土壤容重、毛管孔隙狀況、通氣度等土壤物理性質(zhì)反映了土壤松緊程度和結(jié)構(gòu)的好壞。從表2可知，3種林分中，禿杉-木荷3∶3混交林的土壤容重最小，禿杉純林的土壤容重最大，禿杉-木荷3∶3混交林的土壤孔隙度和通氣度最大，禿杉純林的土壤孔隙度和通氣度最小。在0～20cm土層中，禿杉-木荷3∶3混交林的土壤容重與禿杉-木荷1∶1混交林相比降低了4.9%，與禿杉純林相比降低了7.3；禿杉-木荷3∶3混交林的土壤總孔隙度、通氣度與禿杉-木荷1∶1混交林相比增加了5.6%和18.3%，與禿杉純林相比增加了6.1%和18.4%。3種林分的土壤容重、毛管孔隙狀況、通氣度大小在0～40cm土層也表現(xiàn)出相同的規(guī)律。土壤容重小、土壤孔隙度和通氣度大說明土壤疏松透氣，保水性好，土壤結(jié)構(gòu)優(yōu)。因此，在以上3種林分中，禿杉-木荷3∶3混交林的土壤通透性能強(qiáng)，這種土壤有利于林木根系生長和土壤中微生物活動(dòng)，可以較好地改善土壤結(jié)構(gòu)。

3.2.2 禿杉-木荷混交林土壤化學(xué)性質(zhì) 根據(jù)對3種林分的土壤有機(jī)質(zhì)、水解性氮、速效林磷、速效鉀、全氮、全磷的測定，得到結(jié)果見表2，從表2看出，土壤有機(jī)質(zhì)、水解性氮、速效林磷、速效鉀、全氮、全磷的含量大小順序表現(xiàn)為禿杉-木荷3∶3混交林>禿杉-木荷1∶1混交林>禿杉純林。說明禿杉和木荷混交對于改善土壤肥力有較好的作用，這是因?yàn)槟竞蔀殚熑~樹種，當(dāng)混交林達(dá)到一定的年齡時(shí)，木荷的凋落物增加，而且容易分解，凋落物的營養(yǎng)物質(zhì)回歸土壤起到了改良土壤的作用。

4 結(jié)論與討論

研究表明，禿杉造林采取與木荷混交，可以提高禿杉的生長量，而且對于改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力都有利。本試驗(yàn)條件下，禿杉與木荷按照3∶3的比例多行混交，禿杉生長最快，木荷生長也比較迅速，這種模式的混交林土壤理化性質(zhì)最好，土壤肥力狀況最佳。

禿杉是優(yōu)良的用材樹種，福建山區(qū)的許多地方如德化、閩清、南平萊州等地都有引種，但由于純林種植也潛在著地力退化的問題，通過改變林分結(jié)構(gòu)，由純林轉(zhuǎn)變?yōu)槎d杉與闊葉樹混交是維持地力、提高禿杉生長量的一條途徑。本試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為，禿杉與木荷多行混交是一種不錯(cuò)的造林模式。福建山區(qū)的鄉(xiāng)土闊葉樹種較多，以后可陸續(xù)探索禿杉與當(dāng)?shù)仄渌熑~樹種混交的可行性。本試驗(yàn)中只進(jìn)行了禿杉與木荷當(dāng)行和多行混交模式研究，而其他的混交模式如插花混交、帶狀混交等對于禿杉的生長的影響有待于下一步的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]連勇機(jī).禿杉引種效果分析[J].福建林業(yè)科技，2013，40（3）：93-96.

[2]呂勝吉.杉木-木荷混交林土壤肥力與水源涵養(yǎng)功能的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（28）：13844-13846.

[3]中國科學(xué)院南京土壤研究所.土壤理化性狀[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1987.

[4]張萬儒，許本彤.森林土壤定位研究方法[M].北京：中國林業(yè)出版社，1984.

（責(zé)編：張宏民）