馬尾松閩粵栲套種林的林木生長(zhǎng)狀況分析

樂興釗

(沙縣林業(yè)局，福建 沙縣 365500)

馬尾松閩粵栲套種林的林木生長(zhǎng)狀況分析

樂興釗

(沙縣林業(yè)局，福建 沙縣 365500)

為探索馬尾松純林改造的新途徑，改善馬尾松純林的林分結(jié)構(gòu)，2005年開展在間伐措施后的馬尾松林下套種閩粵栲試驗(yàn)，營(yíng)造以馬尾松閩粵栲為主的異齡復(fù)層林，2016年在福建省沙縣開展馬尾松林下套種閩粵栲林分的生長(zhǎng)狀況調(diào)查研究。結(jié)果表明，在異齡復(fù)層林中，各處理水平的馬尾松、閩粵栲年生長(zhǎng)量和根系生長(zhǎng)狀況均優(yōu)于對(duì)照，馬尾松保留密度以450～600株/hm2為宜，閩粵栲套種密度為 1 200 株/hm2。形成以異齡復(fù)層林分結(jié)構(gòu)，改善了土壤結(jié)構(gòu)，提高了土壤肥力，促進(jìn)了林木生長(zhǎng)，有利于提高林分保水固土能力和抗逆能力。

異齡復(fù)層林；馬尾松；閩粵栲；生長(zhǎng)狀況

馬尾松(Pinusmassoniana)是我國(guó)南方主要針葉造林樹種之一，長(zhǎng)期以來，由于過于追求經(jīng)濟(jì)利益，各地大多是營(yíng)造純林，形成的林分樹種單一，針葉化嚴(yán)重，林分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性不強(qiáng)，抗逆性差，各種有害生物猖獗；造成水土流失、地力衰退。因此，營(yíng)造異齡復(fù)層林，形成多元化的林分結(jié)構(gòu)，以達(dá)到提高森林生態(tài)功能水平，是林業(yè)工作上的首要問題[1]。

為探索馬尾松純林改造的新途徑，改善馬尾松純林的林分結(jié)構(gòu)，2005年開展在馬尾松林下套種閩粵栲(CastanopsisfissaRehder E.H. Wilson)試驗(yàn)，營(yíng)造以馬尾松閩粵栲為主要組成的

異齡復(fù)層林，以提高森林的生態(tài)功能，解決水土流失、地力衰退等問題。為了解馬尾松閩粵栲異齡復(fù)層林的林木立木材積和生長(zhǎng)量，筆者于2016年在福建省沙縣開展了馬尾松林下套種閩粵栲林分的林木生長(zhǎng)狀況調(diào)查研究。

1 調(diào)查林分概況

選擇福建省沙縣(26°6’～26°46’N，117°32’～118°6’E)高橋鎮(zhèn)鎮(zhèn)林場(chǎng)的套種林開展調(diào)查，調(diào)查林分的海拔為450～510 m，無霜期為308 d，年均溫19.3℃，年均降雨量 1 820 mm，相對(duì)濕度81.6%。林分為套種10 a的馬尾松閩粵栲組成的異齡復(fù)層林，套種前馬尾松為20年生的用材林，林分面積為86.2 hm2。林下植被主要有狗脊蕨(Woodwardiajaponica)、紫萼(Hostaventricosa)、烏蕨(Stenolomachusana)、地菍(Melastomadodecandrum)、狗脊(Woodwardiajaponica)芒萁(Dicranopterisdichotoma)、地楊梅(Luzulacampestris)、野桂花(Osmanthusyunnanensis、闊葉箬竹(Indocalamuslatifolius)等[2]。

2 調(diào)查方法

2.1 建立試驗(yàn)林分

2005年，選擇20年生的馬尾松用材林作為試驗(yàn)林，對(duì)林分內(nèi)的馬尾松進(jìn)行間伐[3](表1)。采用的技術(shù)措施：遵循砍小留大及砍劣留優(yōu)原則，機(jī)械均勻間伐，伐后清理林地后在保留木的間隙進(jìn)行挖穴，穴規(guī)格為：50 cm×40 cm×40 cm，于2006年春季選擇閩粵栲實(shí)生苗栽植[4]。

表1 試驗(yàn)林本底概況Tab.1 Background of experimental forest

馬尾松套種試驗(yàn)林分密度保留設(shè)為：0株/hm2、300株/hm2、450株/hm2、600株/hm2和900株/hm25個(gè)水平，用A、B、C、D、E分別表示，閩粵栲的栽植密度均為 1 200 株/hm2。

2.2 試驗(yàn)方法

2005年，在套種的馬尾松閩粵栲組成的異齡復(fù)層林內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地，規(guī)格為20 m×20 m，開展標(biāo)準(zhǔn)地每木調(diào)查，詳細(xì)調(diào)查間伐前后馬尾松的胸徑、樹高、冠幅和枝下高等因子，3次重復(fù)。選擇立地條件相似的馬尾松純林，設(shè)置3塊20 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)地，不間伐，為對(duì)照林，以CK表示。2006年底開展閩粵栲栽植成活率調(diào)查。

2016年，在10年前設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行每木調(diào)查，調(diào)查套種10年后林木的胸徑、樹高、冠幅和枝下高等因子，詳細(xì)調(diào)查馬尾松、閩粵栲的生長(zhǎng)狀況。選擇立地條件相似的10年生閩粵栲純林，設(shè)置3塊20 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)地作為對(duì)照，以CK表示，詳細(xì)調(diào)查閩粵栲的胸徑、樹高、冠幅和枝下高等因子。馬尾松、閩粵栲的立木材積和生長(zhǎng)量計(jì)算公式用闊葉樹、馬尾松二元立木材積計(jì)算公式[5，6]：

V馬=0.0000705985D1.8738831×H0.9103613

(1)

V闊=0.0000685634D1.933221×H0.867885

(2)

于標(biāo)準(zhǔn)地中選定樹高、胸徑與林木平均值相近的3株目標(biāo)樹作為標(biāo)準(zhǔn)木(誤差≤±5%)，伐倒后，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)木伐樁挖掘土壤，直到將標(biāo)準(zhǔn)木整個(gè)根系挖出，將根系的橫縱斷面圖繪制于方格紙上。用“土柱法”測(cè)定細(xì)根，土柱規(guī)格為50 cm×50 cm×80 cm，分10 cm為1層掘出，開展根系生長(zhǎng)分布狀況分析，分細(xì)根(d<1 cm)、側(cè)根(1≤d<3 cm)、粗根(d≥3 cm)分別測(cè)定根鮮重和干重[7，8]。

3 結(jié)果分析

3.1 閩粵栲生長(zhǎng)狀況分析3.1.1 閩粵栲栽植成活率分析

表2是5種不同馬尾松密度套種林內(nèi)閩粵栲生長(zhǎng)狀況。

表2 套種林內(nèi)閩粵栲生長(zhǎng)狀況(10年生)Tab.2 Growth status of intercropping forest of Castanopsis fissa(10 a)

注：A、B、C、D、E分別代表5個(gè)不同間伐馬尾松保留密度的處理，CK為閩粵栲純林。數(shù)據(jù)后同列具相同字母表示差異不顯著，小寫字母表示P<0.05，大寫字母表示P<0.01(下同)。

由表2可知，不同的馬尾松密度套種林中，閩粵栲的當(dāng)年栽植成活率各不相同。經(jīng)方差分析，A水平、B水平相互間差異顯著，A水平與C、D、E水平間差異極顯著，B水平與C、D、E水平間差異亦極顯著，C、D、E各水平相互間差異不顯著，成活率從大到小依次為D、E、C、B、A。結(jié)果表明：閩粵栲的當(dāng)年栽植成活率與馬尾松的保留密度關(guān)系密切，成活率與馬尾松保留密度成正比。閩粵栲在A水平(裸地)成活率較低，分別為45.3%、42.5%和38.7%，平均成活率為42.2%，在D水平成活率達(dá) 91.1%，表明閩粵栲在幼齡階段喜陰濕。為了提高森林群落中的樹種多樣性，培育針闊異齡復(fù)層林，可在馬尾松林下開展閩粵栲栽植，是修復(fù)中亞熱帶的常綠闊葉林的便捷道路。 試驗(yàn)表明馬尾松保留密度對(duì)閩粵栲的造林成活影響極為明顯，這與閩粵栲的生物學(xué)特性有關(guān)。進(jìn)一步表明在馬尾松林形成的森林環(huán)境下套種閩粵栲，以培育針闊異齡復(fù)層林是一種可行的造林更新手段。

3.1.2 閩粵栲生長(zhǎng)狀況分析

由表2可知，不同保留密度馬尾松套種林中閩粵栲生長(zhǎng)量各不相同。經(jīng)方差分析，10年生閩粵栲平均胸徑增幅，A水平與 B 、C、D、E水平相互間差異顯著，而與CK間差異不顯著；B水平與C水平、CK相互間差異顯著，而與D、E水平相互間差異不顯著；C水平與各水平、CK間差異極顯著。10年生閩粵栲C水平的平均胸徑增幅最大，分別比A、 B 、D、E水平增加了12.32%、9.44%、7.81%、8.81%。

10年生閩粵栲平均樹高增幅，各水平與CK間差異顯著，A水平和B水平與 C、D、E水平相互間差異顯著，A水平和B水平相互間差異不顯著；而C水平和D水平相互間差異不顯著，E水平與各水平相互間差異極顯著。10年生閩粵栲E水平的平均樹高增幅最大，分別比A、 B 、C、D水平增加了14.51%、12.58%、5.08% 、4.26% 。

10年生閩粵栲平均立木材積增幅，各水平與CK間差異顯著，A水平與B、C、D、E水平相互間差異極顯著，B水平和C、D、E水平相互間差異極顯

著，C水平和D、E水平相互間差異極顯著，D水平和E水平相互間差異不顯著。10年生閩粵栲C水平立木材積增幅最大，分別比A、 B 、D、E水平增加了151.61%、49.73%、13.73%、15.87%。

3.2 馬尾松生長(zhǎng)狀況分析3.2.1 馬尾松胸徑生長(zhǎng)分析

異齡復(fù)層林中馬尾松的胸徑生長(zhǎng)量見表3。

表3 不同保留密度下馬尾松生長(zhǎng)狀況分析Tab.3 Analysis of the growth status of Pinus massoniana with different reserve density

由表3的方差分析可知，10年生異齡復(fù)層林的馬尾松胸徑平均增長(zhǎng)量，各水平與CK間差異極顯著，B水平與C、E、D水平相互間差異極顯著，C、D水平與E水平相互間差異極顯著，C、D水平相互間差異不顯著；馬尾松胸徑平均增長(zhǎng)量從大到小依次為C、D、E、B。C水平增長(zhǎng)量最大，為8.6 cm, B水平增長(zhǎng)量最小，為7.7 cm。表明馬尾松的胸徑生長(zhǎng)與保留密度相關(guān)，在馬尾松生長(zhǎng)過程中，相互間競(jìng)爭(zhēng)較為劇烈，間伐所釋放出的空間為馬尾松生長(zhǎng)提供良好的水肥空間，同時(shí)也產(chǎn)生一些空閑生態(tài)位，套種的閩粵栲填補(bǔ)了這空位，形成了異齡復(fù)層林，使林分土壤的水肥狀況得到提高，改善了林木的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)了林木生長(zhǎng)。

3.2.2 馬尾松高生長(zhǎng)量分析

各保留密度馬尾松的高生長(zhǎng)量見表3。

從表3可知,異齡復(fù)層林中馬尾松樹高生長(zhǎng)有變化，經(jīng)方差分析，10年生異齡復(fù)層林的馬尾松樹高平均增長(zhǎng)量，各水平與CK間差異極顯著，各水平相互間差異不顯著，馬尾松樹高平均增長(zhǎng)量從大到小依次為E、D、C、B。表明平均樹高增長(zhǎng)量與保留密度相關(guān),馬尾松保留密度較大時(shí)，套種相同數(shù)量的閩粵栲，林分的種內(nèi)或種間的競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)了保留的馬尾松高生長(zhǎng)。

3.2.3 馬尾松材積生長(zhǎng)分析

不同保留密度的異齡復(fù)層林馬尾松立木材積生長(zhǎng)情況見表3。從表3可知,異齡復(fù)層林馬尾松的立木材積有不同程度的提高。經(jīng)方差分析，10年生異齡復(fù)層林的馬尾松年平均生長(zhǎng)量，各水平與CK間差異極顯著；B、E水平與C、D水平相互間差異極顯著，B、E水平相互間差異不顯著；C、D水平相互間差異亦不顯著；馬尾松年平均生長(zhǎng)量從大到小依次為C、D、E、B。C水平年生長(zhǎng)量最大，為0.024 6 m3/株, B水平年生長(zhǎng)量最小為0.015 5 m3/株。表明馬尾松保留密度以C水平最好。

3.3 根系生長(zhǎng)分布特征

異齡復(fù)層林的根系生長(zhǎng)分布特征見表4。

從表4可知，異齡復(fù)層林馬尾松根系總量為6.55 kg/株，根系總長(zhǎng)為5.34 m，均比馬尾松純林大。表明栽植閩粵栲后，土壤結(jié)構(gòu)得以改善，土壤有機(jī)質(zhì)等各種養(yǎng)分增加，促進(jìn)了馬尾松根系的生長(zhǎng)，其根系在土壤中的分布范圍擴(kuò)大。

表4 純林與異齡復(fù)層林2種林分根系生長(zhǎng)分布特征對(duì)比Tab.4 Root growth and distribution characteristics of 2 kinds of forest stands

4 結(jié)論

研究結(jié)果表明：在異齡復(fù)層林中，閩粵栲、馬尾松均生長(zhǎng)良好，各處理水平閩粵栲、馬尾松年生長(zhǎng)量均好于對(duì)照林，其中：馬尾松胸徑生長(zhǎng)量比對(duì)照提高6.94%以上，以C水平的胸徑平均增長(zhǎng)量最大；馬尾松高生長(zhǎng)比對(duì)照增加25.34%以上，以E水平的樹高平均增長(zhǎng)量最大；馬尾松年平均生長(zhǎng)量比對(duì)照增加20.16%以上，以C水平的年生長(zhǎng)量最大。異齡復(fù)層林的根系總量、根系長(zhǎng)度和分布范圍均高于對(duì)照林。因此，馬尾松保留密度選擇控制在450 ～600株/hm2為宜，閩粵栲套種密度為 1 200 株/hm2。

對(duì)現(xiàn)有馬尾松林采取間伐措施后栽植閩粵栲,造林成活率較高，建立的異齡復(fù)層林增加了林分凋落物含量，促進(jìn)了馬尾松和閩粵栲的生長(zhǎng)[9-11]。異齡復(fù)層林形成了復(fù)合的林分結(jié)構(gòu)，改善了土壤結(jié)構(gòu)，提高了土壤肥力[12-14]，促進(jìn)了閩粵栲、馬尾松的生長(zhǎng)，林木根系發(fā)達(dá)，根的總量增加，分布空間增大；有利于提高了林分保水固土能力，增強(qiáng)了林分的抗逆能力[15]，提高林分經(jīng)營(yíng)效益，實(shí)現(xiàn)了森林可持續(xù)性經(jīng)營(yíng)[16，17]。

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Tree Growth Status of Intercropping Forest ofPinusmassonianaand Castanopsis fissa

LE Xingzhao

(Fujian Shaxian Forestry Bureau, Shaxian, Fujian 665500, China)

In order to explore the new ways to improve the pure forest ofPinusmassonianaand improve the stand structure ofPinusmassonianapure forest, we carried out the test of Interplanting Castanopsis fissa inP.massonianaforest, to create a different ageP.massonianaand C. fissa based multiple layer. The investigation on the growth status of intercroppingCastanopsisfissainPinusmassonianaForest was carried out in Shaxian County of Fujian Province in 2016. The results showed that the annual growth and root growth ofPinusmassonianaandCastanopsisfissawere better than those in control, and the density ofPinusmassonianawas 450～600 /hm2. The density ofCastanopsisfissawas 1 200 plants /hm2. The formation of soil structure in different ages improved soil structure and soil fertility, promoted the growth of trees, and also improved the ability of soil water retention and resistance to stress.

different age and multiple layer forest;Pinusmassoniana;Castanopsisfissa; growth conditions

2017-02-28.

福建省地方標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目“閩粵栲栽培技術(shù)規(guī)范”(閩質(zhì)監(jiān)標(biāo)[2015]94號(hào))；福建省標(biāo)準(zhǔn)化專項(xiàng)資金“閩粵栲栽培技術(shù)規(guī)范”(閩財(cái)建指[2016]75號(hào))資助；三明市林業(yè)科技研究項(xiàng)目“閩粵栲栽培技術(shù)規(guī)范”(明財(cái)(農(nóng))指[2015]54號(hào))資助.

樂興釗(1968-)，男，福建沙縣人，工程師.研究方向：森林培育與環(huán)境.Email：honghyc_886sina.com

10.3969/j.issn.1671-3168.2017.02.024

S791.248；S725.2；S718.43

A

1671-3168(2017)03-0108-05