濕地松榿木混交幼林營造效果初步分析

何 燕

(貴州省國有龍里林場，貴州 龍里 551200)

1 引言

濕地松(PinusellottiiEngelm)有很強的適應(yīng)性、早期生長迅速、容易育苗造林、產(chǎn)脂量較大、木材利用價值高等特點，可作多種工業(yè)用材、建筑材及紙漿材，是很好的經(jīng)濟(jì)樹種[1]。原產(chǎn)于美國南方平原，垂直分布一般不超過600 m，貴州省龍里林場于1975年對濕地松進(jìn)行引種馴化，現(xiàn)已營造濕地松人工林近萬畝，在海拔1100～1200 m地勢平緩、立地條件較好的地區(qū)表現(xiàn)都優(yōu)于馬尾松、火炬松。榿木(ALnuscremastogyneBurk)為落葉樹種，落葉易腐爛被土壤吸收，且榿木本身具有根瘤菌，為重要的非豆科固氮樹種，每100株榿木的根瘤平均每年能給土壤增加相當(dāng)于15 kg的硫酸肥效的氮素，能改良土壤防止人工林地力衰退[2]，是理想的生態(tài)防護(hù)林和混交林樹種[3]。

目前國內(nèi)外對濕地松的研究主要集中在生態(tài)學(xué)特性、栽植技術(shù)、營林模式等方面[4～7]。為了解濕地松與榿木混交營造效果，采用相同密度，不同混交比例、混交方式及撫育管理技術(shù)，通過混交林生長量測定、土壤分析、競爭關(guān)系等，探索總結(jié)出濕地松榿木混交林營造技術(shù)，為推進(jìn)混地松的混交林營建提供理論和技術(shù)依據(jù)。

2 試驗地概況

試驗地設(shè)在貴州省龍里林場播基分場水淹地林區(qū)。該地年均溫14.8 ℃，年均日照時數(shù)1248.1 h，無霜期283 d，年均降雨量1089.3 mm，相對濕度77%，海拔1125 m，土壤為砂頁巖為母質(zhì)發(fā)育而成的黃壤。

3 研究內(nèi)容及方法

3.1 研究試驗設(shè)計

2014年選擇立地條件差異小的地塊，設(shè)計試驗按隨機(jī)區(qū)組布置，設(shè)置3個重復(fù)，以濕地松純林作對照，中間栽植1行香樟做隔離帶，同時種植，濕地松為1年生合格苗，地徑0.5～0.6 cm,樹高 0.25 m,榿木為1年生苗，地徑0.3～0.4 cm,樹高0.3～0.4 m,隨后每年對造林地進(jìn)行高標(biāo)撫育1次,常規(guī)撫育2次。試驗設(shè)計見表1。

表1 混交試驗設(shè)計

注：每個3個重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組布置

3.2 生長量測定

在研究地內(nèi)，從2015年開始，每年12月左右進(jìn)行1次每木檢尺，分別測定濕地松和榿木的樹高、地徑和冠幅生長量。

3.3 土壤理化性質(zhì)調(diào)查與分析

2017年11月采集，對不同比例的濕地松與榿木混交林和純林進(jìn)行調(diào)查，對各個區(qū)組3種處理和純林分別采樣。在每個處理樣地上、中、下3個位置分別設(shè)立20 cm×20 cm樣方，對每個樣方取表層土壤(0～20 cm)后，將3個位置的土壤混合后裝入自封袋并做好標(biāo)記。帶回實驗室測定其土壤理化性質(zhì)。

3.4 不同混交方式林木競爭狀況分析

在樣地內(nèi)分別選取不同混交比例的，具有代表性的濕地松作為對象木，掛牌做永久標(biāo)記。本研究采用Hegyi單木競爭指數(shù)模型來計算競爭指數(shù)[8]。以對象木為中心，把所有在半徑5 m樣圓內(nèi)的林木作為競爭木，記錄競爭木的種類，并測量競爭木與對象木之間的距離，同時測量競爭木和對象木的胸徑、樹高、冠幅等指標(biāo)，計算競爭指標(biāo)。

(1)

式(1)中:CI為競爭指數(shù)，其值越大競爭越激烈，反之競爭越小;Di為競爭木i的胸徑；Dj表示對象木j的胸徑;Lij表示對象木i與競爭木j之間的距離。按照以上公式可計算出每個對象木的競爭強度，而后把全部對象木的競爭強度求和并平均就可以得出混交林種內(nèi)及種間的競爭強度。

4 結(jié)果與分析

4.1 林木生長

從表2可以看出，與純林相比，2015年不同混交比例的濕地松其樹高、地徑和冠幅差異不顯著(p>0.05)，而2017年不同混交比例以及凈生長量的濕地松樹高、地徑和冠幅差異顯著(p<0.05)。其中， 2015年，無論不同混交比例的濕地松與濕地松純林相比，其樹高、地徑和冠幅差異不大，說明濕地松與榿木混交后在一年內(nèi)生長表現(xiàn)不明顯；隨著年份的推移，2017年，不同混交比例下濕地松的樹高、地徑和冠幅均顯著高于其純林，表明濕地松與榿木混交造林，能促進(jìn)濕地松的生長。另外，由凈生長數(shù)據(jù)得知，混交比例為5∶3時其濕地松的樹高、地徑和冠幅均高于混交比例為1∶1和3∶1；與純林相比，分別是純林的2.08倍、2.09倍和1.67倍。由以上可以得知，濕地松與榿木的混交，栽植榿木數(shù)量越多，對濕地松生長的促進(jìn)作用越明顯。

表2 濕地松榿木不同比例混交林木生長量

注：地徑(cm)、樹高(m)、冠幅(m)

4.2 土壤理化性質(zhì)分析

從表3可以看出，混交比例不同，對土壤的改良作用強度不同。與純林相比，在土壤有機(jī)質(zhì)、全N、P和速效N、P等方面都有較好的改善效果。特別是混交比例為5∶3的混交林，全氮和速效氮的增幅都較大。這是由于榿木為非豆科固氮樹種，具有結(jié)瘤固氮的作用，改善了混交林中的濕地松氮素營養(yǎng)，促進(jìn)生長加快。

表3 濕地松榿木不同比例混交土壤理化性質(zhì)結(jié)果比較

3.3 不同混交方式林木競爭狀況

林木競爭主要包括對光資源和土壤資源的競爭，選取各比例中具有代表性的9株濕地松作為對象木，由表4得出，根據(jù)混交比例額1∶1、3∶1、5∶3，競爭強度隨著增加。

表4 濕地松榿木不同比例混交競爭強度

5 結(jié)論

(1)混交林能提高濕地松的樹高、地徑及冠幅的生長量，但不同的混交比例對濕地松的生長量提高的程度不同，以濕地松和榿木5∶3的帶狀混交方式效果較好。濕地松與榿木的混交，栽植榿木數(shù)量越多，對濕地松生長的促進(jìn)作用越明顯。

(2)混交林改善土壤肥力效果比純林好，能提高有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效氮等含量，其中5∶3混交中速效氮含量提高速度最大。

(3)由于濕地松榿木混交林造林時間不長，純林和混交林競爭強度表現(xiàn)不太明顯。但隨著濕地松混交比例的增加，競爭強度隨著增加。

(4)濕地松、榿木混交林通過改善土壤肥力，促進(jìn)了濕地松的生長，可在類型相同的地區(qū)進(jìn)行示范推廣。