桉樹與灰木蓮混交造林試驗(yàn)研究

陳國彪

摘要：為探索桉樹山地混交造林的合適模式，促進(jìn)桉樹人工林的持續(xù)經(jīng)營，在閩南山地開展桉樹與灰木蓮行帶狀混交造林試驗(yàn)，對混交林及其純林的生長量、土壤理化性狀以及林分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)查分析。結(jié)果表明：桉樹與灰木蓮采用行帶狀混交方式，混交比例6桉樹∶4灰木蓮（3行桉樹∶2行灰木蓮）是可行的， 5年生混交林中桉樹的平均樹高、胸徑和單株材積生長顯著高于桉樹純林，分別達(dá)15.87 m、14.17 cm和0.1303 m3，相應(yīng)地比桉樹純林提高了9.45%、6.28%和25.17%，混交林分生長力較高，蓄積量接近桉樹純林，達(dá)124.01 m3/hm2;5年生時(shí)，混交林的種間關(guān)系還比較和諧，特別是灰木蓮的生長尚不受桉樹的影響。但是，目前林分已高度郁閉，混交林中灰木蓮、桉樹的胸徑小于其各自平均胸徑的立木比例分別占54.5%和49.2%，林分結(jié)構(gòu)存在不穩(wěn)定的趨勢。此后，及時(shí)通過間伐來改善林分結(jié)構(gòu)和調(diào)整種間關(guān)系是經(jīng)營的關(guān)鍵。該混交模式能促進(jìn)桉樹的生長，同時(shí)一定程度上也改善土壤理化性狀，可作為閩南山地中長輪伐期桉樹人工林持續(xù)經(jīng)營技術(shù)模式之一。

關(guān)鍵詞：桉樹;灰木蓮;混交經(jīng)營;閩南山地

Study on Mixed Afforestationof Eucalyptus ssp. and Magnoliaceae glance Blume

CHEN Guo?biao

（Kowloon Ling National Forest Farm， Longhai， Zhangzhou， Fujian 363112， China）

Abstract： In order to explore suitable planting pattern for Eucalyptus ssp. mixed planting in hilly area， to promote sustainable management for Eucalyptus ssp. plantations. The experiment of mixed plantation of Eucalyptus ssp. and Magnoliaceae glance Blume was carried out in mountainous area of southern Fujian. Growth， physical and chemical properties of soil and the stability of stand structure of mixed and pure forests were investigated and analyzed. The results showed that the combination of Eucalyptus ssp. and Magnoliaceae glance Blume with a banded mixed mode and mixed proportion of 6 Eucalyptus ssp. trees： 4 Magnolia （3 rows of Eucalyptus ssp. trees： 2 rows of Magnoliaceae glance Blume） was feasible. Comparing with pure Eucalyptus ssp. forest， the average tree height， DBH and volume of Eucalyptus ssp. in the 5-year old mixed forest were 15.87 m， 14.17 cm and 0.1303 m3， respectively， which was 9.45%， 6.28% and 25.17% higher than that of pure Eucalyptus ssp. trees. The growth was significantly higher than that of pure Eucalyptus ssp. forest. The growth of trees in the mixed stand was higher， and the volume of mixed stand was 124.01 m3/hm2 and close to the pure Eucalyptus ssp. forest. However， the stand was highly closed at present， the proportion of DBH of Eucalyptus ssp. and Magnoliaceae glance Blume was less than their average DBH， accounting for 54.5% and 49.2% respectively. It became unstable in the structure of the stand. Therefore，according to the growth dynamics， canopy density and the situation of pressed trees， it is critical to improve the stand structure and adjust the species relationship by thinning in time. This mixed mode not only promote the growth of Eucalyptus ssp.， but also improve the physical and chemical properties of soil and maintain soil fertility to some extent. It can be used as one of the sustainable management models of long rotation Eucalyptus ssp. plantations in the mountains of southern Fujian.

Key words：Eucalyptus ssp.;Magnoliaceae glance Blume;p lantation management;hilly area of southern Fujian

桉樹（Eucalyptus spp.）速生、豐產(chǎn)、種植經(jīng)濟(jì)效益高，是我國南亞熱帶地區(qū)重要的速豐林用材樹種，也是南方木材戰(zhàn)略儲(chǔ)備建設(shè)的重要造林樹種之一。然而由于不合理的規(guī)劃、不科學(xué)的營林技術(shù)，比如單一無性系多代純林連栽等因素而出現(xiàn)的諸多經(jīng)濟(jì)、生態(tài)問題已引起各界以及種植經(jīng)營者的擔(dān)憂[1-3]，以至于多個(gè)省區(qū)嚴(yán)禁在水源區(qū)等重要生態(tài)區(qū)域種植桉樹，原則上嚴(yán)格控制新造桉樹純林，但鼓勵(lì)營造桉樹混交林，做到生態(tài)和經(jīng)濟(jì)兼顧的發(fā)展方向。因此，桉樹混交林是今后桉樹科學(xué)經(jīng)營的趨勢。

閩南桉樹人工林已進(jìn)入第3、4代種植經(jīng)營，在政策引導(dǎo)和科學(xué)經(jīng)營知識(shí)的宣傳下，種植者已意識(shí)到營建桉樹混交林是桉樹持續(xù)發(fā)展的途徑。然而，桉樹混交研究剛剛起步，未有成熟的混交經(jīng)營技術(shù)體系，也未有針對性選擇有可能與桉樹混交成功的樹種并形成一套科學(xué)的混交模式[4]?；夷旧彛∕agnoliaceae glanca Blume）是木蘭科木蓮屬常綠喬木，適生于南亞熱帶地區(qū)，其適應(yīng)性和抗逆性強(qiáng)，早期速生性較強(qiáng)，樹干通直圓滿且頂端優(yōu)勢明顯，材質(zhì)優(yōu)良，是良好的園林綠化和用材樹種。其主根稍明顯，側(cè)根發(fā)達(dá)，抗風(fēng)力較強(qiáng)，幼齡時(shí)耐蔭，中齡后中性偏蔭，有較強(qiáng)的耐陰性，喜暖熱氣候，其耐寒性與尾巨桉相當(dāng)（能耐短期-2℃～-3℃低溫）[5-6]。從灰木蓮的生物學(xué)生態(tài)學(xué)特性以及各地的引種栽培實(shí)踐看，理論上符合桉樹對混交樹種的要求。本研究以中長輪伐期培育中大徑材為目標(biāo)，開展桉樹與灰木蓮混交造林試驗(yàn)，探討桉樹與灰木蓮混交的可行性、合適經(jīng)營模式，為山地桉樹混交造林提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在福建省漳州市九龍嶺國有林場04-07-080小班（117°42′57″～117°43′2″E，24°22′28″～24°22′29″N），小班面積150 畝，其中純林100畝，混交林50畝。氣候?qū)倌蟻啛釒ШＱ笮约撅L(fēng)氣候帶，年均溫20.5℃，最冷月均溫12.0℃，最熱月均溫35℃，極端低溫-1℃，極端高溫41℃，≥10℃的積溫7330℃，無霜期325 d，年均降雨量1480 mm，相對濕度80%[4]。試驗(yàn)地前茬為馬尾松采伐跡地，海拔200～245 m，坡度10°～14°，坡向東南、西北向，土壤為花崗巖發(fā)育的山地紅壤，土層厚度>100 m，立地質(zhì)量為Ⅱ類地。

林下植被主要有芒萁骨（Dicranopteris linearis）、烏毛蕨（Blechnum orientale Linn.）和華南鱗蓋蕨（Microlepia hancei Prantl）、懸勾子（Rubus corchorifolius L.f.）、白背葉（Mallotus apelta（Lour.）Muell.Arg.）、野牡丹 （Melastoma candidum D.Don）、五節(jié)芒（Miscanthusfloridul-us（Labill.）Warb.）、玉葉金花（Mussaenda Pubescens Ait.f）、淡竹葉（Lophatherum gracile Brongn）、山烏桕（Sapium discolor （Champ.et Benth.） Muell.Arg.）、葛藤（Pueraria lobata（Willd.） Ohwi）等。

1.2研究林分概況

林地經(jīng)清雜煉山（當(dāng)時(shí)還有煉山）后塊狀整地挖穴，穴規(guī)格60 cm×40 cm×30 cm、造林密度1350株/hm2（株行距2.5 m×3.0 m）?；旖涣譃樾袪罨旖?，混交比例3桉∶2灰木蓮（3行桉2行灰木蓮）。結(jié)合生產(chǎn)，純林及混交林以片林排列的方式設(shè)置在同一小班上。

2012年4月春季進(jìn)行造林，桉樹、灰木蓮均為容器苗，桉樹苗高20～25 cm，灰木蓮苗高30 cm。造林前純林和混交林施基肥，每穴復(fù)合肥250 g/穴。造林當(dāng)年5月和9月鋤草撫育2次，并于9月?lián)嵊笞贩室淮?，混交林和純林一樣，每株施磷酸氫二胺（NH4）2·HPO4（N-P2O5=18-46）50 g和N、P、K復(fù)合肥（N- P2O5-K2O=16-16-16）100 g。2013年2月追肥，施N、P、K復(fù)合肥（N- P2O5-K2O=16-16-16），桉樹（包括純林）每株500 g，灰木蓮每株100 g 。試驗(yàn)林未受凍害、旱害、風(fēng)害和病蟲危害，保存完好。

1.3林分調(diào)查與計(jì)算

2017年7月份，在東南向、西北向的混交林和純林中，每種林分同時(shí)各設(shè)置3個(gè)20 m×20 m的臨時(shí)樣地，進(jìn)行每木檢尺，調(diào)查指標(biāo)主要有樹高、胸徑、冠幅。計(jì)算林分的平均胸徑、平均樹高、保存率、單株材積和林分蓄積量。立木單株材積，桉樹按福建省林木二元材積公式計(jì)算[4]：V桉樹=0.00003546D1.782514957H1.256710514，灰木蓮按福建省闊葉樹材積公式計(jì)算V灰木蓮=0.00005276D1.882161H1.009317;式中V代表材積，D代表胸徑，H代表樹高;林分蓄積量，按單株平均立木材積乘以林分保留株數(shù)求得。

1.4土壤取樣與測定

于生長量調(diào)查的同時(shí)，在混交林和純林的每一樣地內(nèi)，分別按對角線布3個(gè)取樣點(diǎn)，每樣地分層采集0～40 cm、40～100 cm土層的混合土樣各1 kg左右;并在每個(gè)樣地的中部取樣點(diǎn)用環(huán)刀分層（0～20 cm、20～40 cm）取原狀土。土壤理化性質(zhì)按林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（森林土壤分析方法LY/T1210-1275-1999）分析方法測定[7]。

2結(jié)果與分析

2.1混交林生長情況

由表1看出，混交林中的桉樹平均樹高、胸徑和材積均大于桉樹純林，比桉樹純林分別提高9.45%、6.28%和25.17%。經(jīng)T檢驗(yàn)結(jié)果表明，混交林中桉樹的樹高、胸徑和材積顯著高于桉樹純林（t值分別為5.009、2.1205和3.2985，其中樹高、材積達(dá)到5%的差異水平，胸徑達(dá)到10%的差異水平）。而混交林中的灰木蓮雖然樹高、胸徑、材積略低于其純林，但長勢良好，樹高、胸徑年均達(dá)1.75 m和1.84 cm，達(dá)到了灰木蓮在各地栽培生長量（通常為1.5～2.0 m（cm））的水平。灰木蓮與桉樹混交，形成了桉樹在上而灰木蓮在下層的復(fù)層林分結(jié)構(gòu)，灰木蓮為幼樹較耐陰的樹種，處于上層的桉樹樹冠窄而恰好為其提供側(cè)陰條件，因此其生長不受影響。而桉樹由于來自同種個(gè)體間的競爭減弱加上側(cè)光增強(qiáng)而促進(jìn)了其生長。說明桉樹與灰木蓮行狀混交造林有利于桉樹個(gè)體的生長，而灰木蓮并不因混交而生長受較大影響，混交林分生長力較高，5年生時(shí)混交林分蓄積量接近桉樹純林。

2.2混交林對土壤的影響

混交林的土壤物理性狀比純林有所改善（表2），例如0～20 cm土層的土壤最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙、非毛管孔隙、總孔隙度和通氣度分別比純林提高了5.88%、5.26%、5.83%、3.28%、9.43%、3.90%和4.04%，而土壤容重降低了2.48%。說明，桉樹與灰木蓮混交一定程度上能改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤的持水能力和通氣性能。

從土壤化學(xué)性狀看（表3），混交林的土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等主要營養(yǎng)元素和微量元素有效硼的含量，比桉樹純林均有不同程度的提高。在0～100 cm的土層范圍內(nèi)，混交林地的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮分別比桉樹純林提高了13.41%～21.88%和25.00%～41.38%，水解性氮、有效磷、速效鉀和有效硼等速效養(yǎng)分含量分別比桉樹純林提高20.27%～27.71%、27.45%～40.66%、10.39%～31.02%和6.98%～9.26%，而土壤pH值基本上沒變化?；旖涣滞寥览砘誀畹母纳浦饕c混交林枯枝落葉量多、混交林分微環(huán)境的變化以及兩個(gè)樹種根系的相互作用有關(guān)。利用合適的樹種與桉樹混交，一方面可使土壤理化性狀得到改善，另一方面可減少桉樹的種內(nèi)競爭，克服桉樹純林經(jīng)營的弊端，促進(jìn)桉樹持續(xù)經(jīng)營。

2.3混交林種間關(guān)系狀況

林木徑級(jí)分布，通?？梢苑从沉址种辛帜镜姆只潭群土帜鹃g的競爭關(guān)系，是林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、衡量林分質(zhì)量和判斷撫育間伐的一個(gè)重要標(biāo)志[8]。根據(jù)混交林3個(gè)樣地每木調(diào)查資料，按2 cm徑階統(tǒng)計(jì)混交林中2個(gè)樹種的立木徑階分布狀況，結(jié)果表明混交林中桉樹立木徑級(jí)主要集中在12～18 cm，灰木蓮主要集中在10～14 cm。由圖1徑階分布狀況看，混交林中桉樹和灰木蓮的立木徑級(jí)分布目前還比較接近正態(tài)分布，說明5年生時(shí)，2個(gè)樹種的種間關(guān)系還比較和諧，特別是灰木蓮的生長基本上尚不受桉樹的影響。但是，目前林分已完全郁閉，混交林中灰木蓮、桉樹的胸徑，小于各自平均胸徑的立木比例分別占54.5%和49.2%。通常，當(dāng)林分中有40%以上的林木胸徑小于林分平均胸徑時(shí)，就要考慮應(yīng)進(jìn)行撫育間伐[9]。這就說明，混交林目前已高度郁閉，隨著林齡的增長，種間關(guān)系必然趨于激烈，林分結(jié)構(gòu)存在不穩(wěn)定的趨勢。因此，應(yīng)根據(jù)林分的生長狀況、郁閉度和被壓木情況，及時(shí)通過間伐來改善林分結(jié)構(gòu)和調(diào)整種間關(guān)系，以期充分揮發(fā)混交效益。

3結(jié)論與討論

實(shí)施中長輪伐期經(jīng)營，以培育桉樹中大徑材為目標(biāo)，選擇灰木蓮與桉樹混交，采用行帶狀混交方式，混交比例6桉樹∶4灰木蓮（3行桉樹∶2行灰木蓮）是可行的，該混交模式能促進(jìn)桉樹的生長，同時(shí)一定程度上也改善土壤理化性狀，利于維持地力。5年生混交林中桉樹的平均樹高、胸徑和材積分別達(dá)15.87 m、14.17 cm和0.1303 m3，生長顯著高于桉樹純林，生長指標(biāo)相應(yīng)地比桉樹純林提高了9.45%、6.28%和25.17%。而混交林中的灰木蓮，5a生林分平均樹高、胸徑分別達(dá)8.77 m、11.53 cm，雖然樹高、胸徑、材積略低于其純林，但長勢良好，生長量達(dá)到了灰木蓮在各地栽培的生長量水平，混交林分生長力較高，5年生時(shí)混交林分蓄積量達(dá)124.01 m3/hm2，接近桉樹純林。

5年生時(shí)，混交林的種間關(guān)系還比較和諧，特別是灰木蓮的生長尚不受桉樹的影響。但是，目前林分郁閉度較高，混交林中灰木蓮、桉樹的胸徑小于其各自平均胸徑的立木比例分別占54.5%和49.2%。隨著林齡的增長，種間關(guān)系必然趨于激烈，林分結(jié)構(gòu)存在不穩(wěn)定的趨勢。此外，應(yīng)根據(jù)林分的生長動(dòng)態(tài)、郁閉度和被壓木情況，及時(shí)通過間伐來改善林分結(jié)構(gòu)和調(diào)整種間關(guān)系，以期充分發(fā)揮混交效益。

閩南桉樹人工林已進(jìn)入第3、4代種植經(jīng)營，由于長期的純林多代連栽出現(xiàn)林分生產(chǎn)力下降以及或多或少的生態(tài)負(fù)面影響，營建桉樹混交林是桉樹持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)途徑。但是桉樹混交林的經(jīng)營畢竟不同于桉樹純林經(jīng)營，既要考慮培育目標(biāo)用途，又要考慮生態(tài)效益，因此樹種選擇、混交配置與比例、種間關(guān)系調(diào)整、養(yǎng)分的調(diào)控等一系列問題是研發(fā)的關(guān)鍵。限于條件限制以及林齡尚短，有關(guān)混交林的生長動(dòng)態(tài)、種間關(guān)系與調(diào)整、養(yǎng)分循環(huán)以及林下植被的變化等都有待進(jìn)一步研究。

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