沿海沙岸木麻黃基干林帶套種鄉(xiāng)土樹(shù)種效果研究

林武星，朱 煒，李茂瑾，吳惠忠

(1.福建省林業(yè)科學(xué)研究院，福建 福州 350012；2.福建省惠安赤湖國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)，福建 惠安 362131)

1 引言

福建省海岸線長(zhǎng)3752 km，沿海常遭受大風(fēng)和流沙危害，惡劣的自然條件嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)鼐用裆詈徒?jīng)濟(jì)發(fā)展。自20世紀(jì)50年代木麻黃在該省引種獲得成功以來(lái)，已在海岸線上營(yíng)建起綿延不斷的以木麻黃為主的防護(hù)林綠色生態(tài)屏障，極大地改善了沿海地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，確保了沿海居民穩(wěn)定生產(chǎn)和生活，有力地促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)健康發(fā)展[1～5]?，F(xiàn)有的沿海防護(hù)林基本上是木麻黃單一樹(shù)種純林，林分生物多樣性和生態(tài)穩(wěn)定性差，木麻黃成熟期較早，30年左右就趨于衰老，木麻黃現(xiàn)有林中有相當(dāng)部分已進(jìn)入防護(hù)成熟末期，林木老化、枯死嚴(yán)重，防護(hù)功能衰退，對(duì)于成熟的防護(hù)林帶需要更新以保證其防護(hù)功能持續(xù)發(fā)揮[6，7]。由于有些林帶位于海岸前沿，風(fēng)沙大，采伐更新存在形成新風(fēng)口的可能，為此，對(duì)基干林帶成熟的防護(hù)林通過(guò)套種黃槿、赤桐、海桐等鄉(xiāng)土樹(shù)種的方式構(gòu)建異齡復(fù)層林，從中篩選合適的鄉(xiāng)土樹(shù)種應(yīng)用于推廣造林，從而為沿海防護(hù)林體系建設(shè)樹(shù)種選擇提供依據(jù)。

2 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在福建省惠安赤湖國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)，位于惠安縣崇武半島(東經(jīng)118°55′，北緯24°35′)。屬于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年降雨量不足1030 mm，年蒸發(fā)量大于年降雨量，年均氣溫21 ℃，夏季多臺(tái)風(fēng)，秋冬盛行東北風(fēng)，平均風(fēng)速7.1 m/s，年8級(jí)以上大風(fēng)100 d。土壤以沙壤土為主，沙土層厚度80～100 cm，肥力差、干旱。主要植被有潺槁木姜子(Litseaglutinosa(Lour.) C. B. Rob.)、樸樹(shù)(CeltissinensisPers.)、臺(tái)灣相思(AcaciaconfusaMerr.)、馬纓丹(Lantanacamara)、厚藤(Ipomoeapes-caprae(L.) R. Br. subsp. brasiliensis)、海邊月見(jiàn)草(OenotheradrummondiiHook.)、老鼠簕(AcanthusilicifoliusL.)、狗牙根(Cynodondactylon(L.) Pers.)等。

3 研究方法

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及造林

2015年11月，將惠安赤湖林場(chǎng)大山頭工區(qū) 02大班 070小班49年生的木麻黃基干林帶的郁閉度劃分為0.4以下、0.4～0.6和0.6以上3種，2016年3月開(kāi)展黃槿、赤桐、海桐等樹(shù)種套種試驗(yàn)，試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每個(gè)樹(shù)種為一個(gè)試驗(yàn)處理，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積20 m×20 m，造林株行距2 m×2 m。造林前進(jìn)行挖穴整地，穴規(guī)格50 m×50 m×50 m，下客土，每穴15 kg，營(yíng)養(yǎng)袋苗雨天種植。

3.2 試驗(yàn)林調(diào)查

2018年5月對(duì)試驗(yàn)林進(jìn)行全面調(diào)查，調(diào)查的內(nèi)容包括每個(gè)樹(shù)種的保存率、高和徑生長(zhǎng)量，林內(nèi)風(fēng)速。林內(nèi)風(fēng)速測(cè)定：采用手持風(fēng)向風(fēng)速儀分別測(cè)定林內(nèi)和空曠地的風(fēng)速，計(jì)算林內(nèi)相對(duì)風(fēng)速。

4 結(jié)果與分析

4.1 木麻黃基干林帶下鄉(xiāng)土樹(shù)種保存率

通過(guò)對(duì)木麻黃基干林帶下黃槿、赤桐、海桐保存情況的調(diào)查可知(表1)，3種樹(shù)種的保存率在75%～100%之間，說(shuō)明這些樹(shù)種在沿海沙岸的生境有較強(qiáng)的適應(yīng)性。隨木麻黃基干林帶郁閉度的增大，黃槿、赤桐、海桐的保存率下降，經(jīng)方差分析，林帶不同郁閉度對(duì)赤桐、海桐的保存率有顯著影響(F保存率=11.01*、F保存率=24.36*)，說(shuō)明這些樹(shù)種在林下種植時(shí)，如果上層林的郁閉度太大，不利于其存活。

表1 木麻黃基干林帶下鄉(xiāng)土樹(shù)種保存率 %

4.2 木麻黃基干林帶下鄉(xiāng)土樹(shù)種生長(zhǎng)量

從套種在木麻黃基干林帶下3種樹(shù)種的樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量的測(cè)定結(jié)果來(lái)看(表2、表3)，黃槿的樹(shù)高最大，平均高超過(guò)2 m，平均地徑為2.4 cm，赤桐次之，海桐的高、徑生長(zhǎng)最緩慢。不同郁閉度的木麻黃基干林帶下3種樹(shù)種的樹(shù)高、地徑隨林帶郁閉度的增大而降低，方差分析表明，木麻黃基干林帶郁閉度對(duì)黃槿的高生長(zhǎng)、徑生長(zhǎng)、赤桐和海桐的高生長(zhǎng)均產(chǎn)生顯著影響(FH=10.81*，F(xiàn)D=12.43*；FH=52.72**、9.52**)，這與黃槿、赤桐及海桐的生物學(xué)特性有關(guān)，這幾個(gè)樹(shù)種均為陽(yáng)性樹(shù)種，在林帶下種植，如果上層林冠過(guò)于郁閉，會(huì)導(dǎo)致林內(nèi)光照弱，從而影響林下樹(shù)種生長(zhǎng)。

表2 木麻黃基干林帶下鄉(xiāng)土樹(shù)種樹(shù)高生長(zhǎng)量 m

表3 木麻黃基干林帶下鄉(xiāng)土樹(shù)種地徑生長(zhǎng)量 cm

4.3 木麻黃基干林帶套種鄉(xiāng)土樹(shù)種后林內(nèi)相對(duì)風(fēng)速

從套種黃槿、赤桐、海桐的木麻黃基干林帶進(jìn)行林內(nèi)風(fēng)速測(cè)定(表4)，發(fā)現(xiàn)郁閉度在0.4以下、0.4～0.6和0.6以上且套種黃槿的林帶其林內(nèi)風(fēng)速分別為9.5%、10.5%和10.9%，套種赤桐的林帶其林內(nèi)風(fēng)速分別為10.6%、11.5%和11.7%，套種海桐的林帶林內(nèi)風(fēng)速分別為13.5%、13.0%和13.8%，而沒(méi)有套種且郁閉度分別在0.4以下、0.4～0.6和0.6以上的同一片林帶的林內(nèi)相對(duì)風(fēng)速分別為15.4%、13.7%和14.5%。郁閉度在0.4以下分別套種黃槿、赤桐的基干林帶其林內(nèi)相對(duì)風(fēng)速與同郁閉度沒(méi)有套種的林帶相比分別降低了38.3%、31.2%，與同郁閉度套種木麻黃的林帶相比分別降低了22.1%、13.1%；郁閉度在0.4～0.6分別套種黃槿、赤桐的基干林帶其林內(nèi)相對(duì)風(fēng)速與同郁閉度沒(méi)有套種的林帶相比分別降低了23.4%、16.1%；郁閉度在0.6以上分別套種黃槿、赤桐的基干林帶其林內(nèi)相對(duì)風(fēng)速與同郁閉度沒(méi)有套種的林帶相比分別降低了24.8%、19.3%。方差分析顯示，木麻黃基干林帶郁閉度對(duì)套種黃槿、赤桐的林帶內(nèi)風(fēng)速有顯著的影響(F風(fēng)速=8.03*、13.0*)，由此說(shuō)明，不同郁閉度的木麻黃基干林帶在套種黃槿、赤桐后其林內(nèi)風(fēng)速有了較大的降低。

表4 木麻黃基干林帶套種鄉(xiāng)土樹(shù)種后林內(nèi)相對(duì)風(fēng)速 %

5 結(jié)論與討論

黃槿、赤桐、海桐套種在不同郁閉度的木麻黃基干林帶下2年時(shí)進(jìn)行保存率、生長(zhǎng)狀況和林內(nèi)風(fēng)速測(cè)定表明，3種樹(shù)種保存率、生長(zhǎng)量均隨著上層木麻黃郁閉度的增加而下降，木麻黃基干林帶套種黃槿、赤桐后其林內(nèi)風(fēng)速有了較大的降低。從試驗(yàn)初期來(lái)看，黃槿、赤桐在木麻黃林帶下套種效果較好，海桐早期生長(zhǎng)緩慢，但后期長(zhǎng)勢(shì)旺盛。在沿海基干林帶實(shí)施套種作業(yè)時(shí)，應(yīng)選擇較為稀疏的林帶，如果林帶較為郁閉，需要進(jìn)行適當(dāng)漸伐將林帶郁閉度調(diào)低后再進(jìn)行套種。

福建沿海木麻黃基干林帶大多已進(jìn)入防護(hù)成熟期，需要逐步更新以確保其防護(hù)功能的持續(xù)發(fā)揮，但由于基干林帶位置特殊，往往風(fēng)沙危害大，更新方式如果選擇不當(dāng)，很容易形成新的風(fēng)口而造成不良后果，一般基干林帶的更新采用間隔帶狀或林下套種比較穩(wěn)妥，在更新樹(shù)種選擇上，以抗風(fēng)、抗旱、耐鹽堿且較為速生的樹(shù)種為主，如木麻黃優(yōu)良無(wú)性系、相思類(lèi)樹(shù)種、沿海鄉(xiāng)土樹(shù)種黃槿、赤桐等。