油松純林改造混交林后的水土保持效果及經(jīng)濟(jì)效益分析

黃春玲

(遼寧省寬甸滿族自治縣國營林場管理事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 丹東 118200)

油松(Pinustabulaeformis)是我國北方地區(qū)主要造林樹種之一，其根系發(fā)達(dá)，適應(yīng)能力強，長勢繁茂，保持水土效果良好。寬甸縣地處遼寧省東南部地區(qū)，新中國成立后營建了大面積的油松純林，隨著林齡的增長，純林的弊端越發(fā)突顯。據(jù)調(diào)查，生長20年以上的林分樹高年增長量僅為17 cm左右，蓄積量年增長量僅為1.4 m3·hm-2[1]。因此必須要對油松純林進(jìn)行改造。

油松純林改造的一條有效途徑是改為針葉與闊葉樹的混交林[2]。目前對營造油松混交林的效果研究主要集中在改善土壤理化性質(zhì)[3]、土壤的抗蝕性方面的變化[4]，在水土保持的效果、經(jīng)濟(jì)效益方面的分析相對較少。本研究選擇油松純林改造后的幾種類型的混交林為對象開展研究，比較改造后的混交林水土保持效果及經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)置在國營寬甸滿族自治縣邊江林場，屬于溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，年均降水量892.3 mm左右，其中2/3分布在夏季，年均溫8.3 ℃，每年7—8月容易集中出現(xiàn)暴雨天氣。試驗地土壤主要為褐土，土層厚15～40 cm，有著豐富的植被資源，油松與闊葉樹混交林是當(dāng)?shù)氐貛灾脖?，主要樹種類型包括油松、刺槐、蒙古櫟、山杏、胡枝子等。林場內(nèi)油松純林營造于1982年，營造時株行距1 m×1.5 m，1994年將大部分油松純林改造成混交林，2019年油松的林齡為37 a，混交樹種年齡為25 a。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)5種林分處理，即在林場內(nèi)分別選擇具有代表性的油松+刺槐(Robiniapseudoacacia)、油松+蒙古櫟(Quercusmongolica)、油松+山杏(Armeniacasibirica)、油松+胡枝子(Lespedezabicolor)幾種混交林作為調(diào)查對象，并選擇立地條件一致的油松純林作為對照進(jìn)行比較。每個處理安排3個重復(fù)樣地，樣地面積20 m×20 m。

1.3 調(diào)查內(nèi)容及方法

2019年對各林分處理開展水土保持效果及經(jīng)濟(jì)效益的調(diào)查分析。樹冠截留雨水量的測量方法：在各處理各樣方的林間、林外分別隨機設(shè)置5個雨量桶，便于對降雨時林間、林外降水量(mm)進(jìn)行實時測量，得出樹冠截留雨水量(mm)、截留率(%)[6，7]?？萋湮镏亓?、吸水量的測定方法：在每個樣地內(nèi)隨機選擇5個具有代表性的樣方(面積為1 m×1 m)，分別測量地面枯落物的厚度(cm)、并收集測重折算單位面積的重量(kg·hm-2)，帶回采取凈水浸泡法得到枯落物的飽和持水量(kg·hm-2)[6]，并采集表層土樣帶回測量含水量(%)。經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)計方法：對各處理的平均產(chǎn)值(元·hm-2)、成本(元·hm-2)、利潤(元·hm-2)、產(chǎn)投比等進(jìn)行統(tǒng)計、分析[6，7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 油松純林改造后的水土保持效果分析

2.1.1 各林分樹冠截留的效果分析 對油松混交林與油松純林的樹冠對雨水截留效果的分析見表1。結(jié)合表1的結(jié)果可知，林分的結(jié)構(gòu)可明顯地影響林冠的截雨量，混交林樹冠截雨的能力與純林相比有著不同程度的提高；林冠截留率超過30%的處理有油松+刺槐、油松+蒙古櫟2個混交處理，與油松純林相比，截留率分別提高12.3和10.9個百分點，油松+山杏混交林的處理林冠截留率為27.1%，比對照處理提高6.9個百分點，油松+胡枝子混交林的處理林冠截留率最低，為23.4%，但也比油松純林提高3.2個百分點。

表1 不同林分對樹冠截留雨水效果的影響

2.1.2 各林分下枯枝落葉量及含水量分析 對油松混交林與油松純林下枯枝落葉及含水量的分析見表2。結(jié)合表2的結(jié)果可知，油松混交林的幾個處理林下枯枝落葉均比油松純林厚，單位面積重量明顯高于油松純林，枯枝落葉飽和持水量高于油松純林，地表10 cm范圍內(nèi)的含水量也大于油松純林；各混交林處理中，以油松+蒙古櫟的處理枯枝落葉最厚(4.1 cm)、單位面積重量最大(6 672.1 kg·hm-2)、表層土壤含水量最高(13.12%)，飽和持水量以油松+刺槐的處理為最大(14 521.5 kg·hm-2)。

表2 不同林分枯枝落葉量及含水量影響

2.2 油松純林改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析

對油松混交林與油松純林經(jīng)濟(jì)效益的分析見表3。結(jié)合表3的結(jié)果可知，油松混交林純利潤均高于油松純林，以油松+刺槐處理的產(chǎn)投比最高，達(dá)到了7.20，其次是油松+山杏處理，產(chǎn)投比為4.78，油松+胡枝子、油松+蒙古櫟的產(chǎn)投比分別為2.22、1.71。

表3 不同林分經(jīng)濟(jì)效益分析表

3 結(jié)論與討論

林間枯枝落葉層厚度增加有助于提高地表粗糙度，避免雨水直接對林地土壤地表產(chǎn)生擊打作用，減少對表層地面結(jié)構(gòu)的破壞，緩解地表徑流的沖擊，為雨水往土壤下層滲透創(chuàng)造了良好的條件，有助于提高土層含水量，且較厚的枯枝落葉層可以積蓄更多的水分，防止降雨時快速形成地表徑流而造成的流失[8]。通過將油松純林改造成混交林，25年后調(diào)查結(jié)果表明，油松與闊葉樹種的混交水土保持的效果明顯好于油松純林，可以有效截留林間降雨，增加林間枯枝落葉層厚度與質(zhì)量、提高地表土壤含水量，本試驗中以油松+刺槐、油松+蒙古櫟的混交林水土保持效果更為明顯；從經(jīng)濟(jì)效益角度分析，混交林可以明顯提高經(jīng)濟(jì)效益，以油松+刺槐混交林的經(jīng)濟(jì)效益最高，產(chǎn)投比最大。