闕雄劍
(上杭縣林業(yè)局,福建上杭 364200)
馬尾松(Pinus massonianaLamb.)是松科松屬的多年生常綠喬木,耐旱瘠、生長迅速,是我國東南地區(qū)用材林主要造林樹種,也是閩西造林當家樹種;其干形通直、木材質量好,廣泛應用于建筑、枕木、家具、人造板、造紙、松脂化工原料。但我國前期主要營造馬尾松純林,經營粗放,造成保存率低、生長不良,甚至發(fā)生嚴重的病蟲害,木材產量遠遠無法滿足我國平均每年大于2億m3的馬尾松材消耗要求,增加馬尾松單位面積的生產力迫在眉睫[1]。因此,在高海拔山地進行馬尾松闊葉樹混交造林,不僅有助于提高林地利用率,還將有利于促進馬尾松林分生長、增加單位面積的木材產量,有效解決馬尾松材短缺的問題[2-3]。
試驗地位于福建省上杭縣古田國有林場金湖工區(qū)78林班13大班010小班,面積5.4 hm2。地理坐標東經116°46′49″,北 緯25°14′3″。屬 于 亞 熱 帶 季 風 氣候區(qū),氣候溫和,雨量充沛;年平均氣溫17.2 ℃,年均日照時間1 902 h,無霜期260 d左右,年降水量 1 857 mm,相對濕度85%。海拔755~823 m,立地質量等級為Ⅱ~Ⅲ類,坡向為東南向,坡度18°~21°。土壤為紅壤,土層厚度50~200 cm,腐殖質層厚度 3~30 cm;植被主要是馬尾松、木荷、楮、栲、黃瑞木、五節(jié)芒等。
馬尾松苗木分別由漳平五一國有林楊、上杭白砂林場提供,其中五一林場為輕基質容器苗、代號為W-1,白砂林場為普通基質容器苗、代號為H-2;馬尾松苗期6個月,高度8~12 cm?;旖粯浞N以楓香(上杭白砂)、無患子(五一林場)、光皮樺(五一林場)和木荷(五一林場)為主。
輕基質由質量比為4∶2∶1∶1的粉碎樹皮、泥炭土、珍珠巖、松果殼構成,并添加少量復合肥。
馬尾松W-1、H-2與楓香、無患子、光皮樺和木荷混交各按照一個標準地來處理,并以W-1、H-2馬尾松純林作對照。
按上、中、下坡設計3大區(qū)12小區(qū),每個小區(qū)設置標準地;標準地內按2 m×2 m挖穴,面積按 10 m×10 m設計。每個標準地按W-1、W-1×楓香、W-1×無患子、W-1×光皮樺、W-1×木荷和H-2、H-2×楓香、H-2×無患子、H-2×光皮樺、H-2×木荷共計10個類型種植。馬尾松與闊葉樹的混交比例按帶狀2∶1、2∶2和3∶2設置。
馬尾松、楓香、無患子、光皮樺、木荷混交造林采用完全隨機區(qū)組(RCB)設計,采用4株單列小區(qū),順坡排列(從上坡到下坡),重復4次。重復沿山坡水平方向(橫坡)排列,重復內各個小區(qū)順坡單行排列,重復的立地條件要求基本一致,而且各小區(qū)要連在一起構成一個重復。重復在山上的排列順序遵循“從上到下、由左往右”的原則(面向山場),試驗林種一行闊葉樹作為標志行[1]。
馬尾松樹高增益=(混交林平均增高-對照平均增高)/對照平均增高×100%
1.5.1 規(guī)劃
依據(jù)山場橫坡寬和順坡長現(xiàn)狀設置12個小區(qū),測繪平面及小區(qū)分布如圖1所示。
圖1 上杭縣古田林場金湖工區(qū)試驗林標準地示意圖
1.5.2 林地準備
2016年10月中下旬對采伐的林地劈雜、煉山、清理;挖40 cm×30 cm×30 cm明穴,每穴施過磷酸鈣或復合肥200 g并回填部分表土,之后回填紅心土,土塊要打碎,雜根應剔除,壘成饅頭型。
1.5.3 造林
2017年3月造林。先按設置小區(qū)所需的株數(shù)集中分好各種苗木、掛好標簽,分苗時細心對號,不得錯位;造林時,邊分苗邊畫圖,一個重復認真細致栽植好后馬上核對,確保做到配置圖、現(xiàn)場、苗木完全對應。
1.5.4 撫育措施
古田林場高海拔地造林苗木2 544株,試驗林面積為1 hm2,栽植株行距為2 m×2 m,每667 m2種植167株。造林當年8—9月進行全面鏟草、擴穴(1 m× 1 m)、培土、除萌、施肥。造林第2年4—5月再次全面鏟草、擴穴(1 m×1 m)、培土、除萌、施肥,并株施0.25 kg復合肥,8—9月再全面劈草一次。造林第3年進行最后一次全面鏟草、除萌。
1.5.5 調查統(tǒng)計
2017年11月,對24種混交處理的上、中、下坡兩次重復的144區(qū)域,以及12個對照純林區(qū)域每木調查樹高、抽梢;2019年11月,每木實測調查156個區(qū)域各樹高、地徑、冠幅、病蟲為害情況。
據(jù)2017年11月的調查數(shù)據(jù)計算得馬尾松闊葉樹混交造林平均成活率為86.37%,且植株生長旺盛,達到要求。
通過撫育措施提高林地土壤肥力,促進林木生長,加快林分郁閉。結合表1和表2,2017年和2019年的調查數(shù)據(jù)顯示,馬尾松種源和混交比例對樹木生長狀況有一定的影響:通過混交設計對比,2∶1混交比例的馬尾松生長量大于2∶2和2∶3混交比例的馬尾松,混交比例為2∶2的林分各樹種生長量顯著低于其他比例;在不同混交模式下,上杭白砂國有林場種源的馬尾松長勢好于漳平五一國有林場種源;混交林中的馬尾松生長量均顯著大于純林。從中不難得出,合理的混交模式(2∶1)有利于促進各樹種間的均衡生長,從而避免了樹種間表現(xiàn)出過高或過低生長現(xiàn)象;不同混交模式的馬尾松種源生長量均已達到《馬尾松速生豐產林標準》(LY/T 1496—2009)的豐產林標準(>1.85 m),因此應著重發(fā)展混交林。
根據(jù)表1和表2得,漳平五一國有林場馬尾松種源混交林2017—2019年的平均樹高增長量為148.7 cm,對照的樹高增長量為131.0 cm,平均樹高增益為13.51%;上杭白砂國有林場馬尾松種源混交林2017—2019年的平均樹高增長量為158.0 cm,對照的樹高增長量為141.0 cm,平均樹高增益為12.06%。兩者的樹高增益均大于10%,達到預期的樹高增益目標。
表1 W-1純林及混交林生長狀況調查 單位:cm
表2 H-2純林及混交林生長狀況調查 單位:cm
高海拔山地馬尾松與闊葉樹混交比例2∶1最佳,不但促進了馬尾松樹高、地徑、冠幅的生長,而且使馬尾松平均樹高增益在10%以上,顯著提高了馬尾松林分的蓄積量。
馬尾松是閩西紅壤區(qū)及水土流失區(qū)的主要造林先鋒樹種。如何有效地促進馬尾松凋落葉的分解速度、改善林地環(huán)境、林分生長量及經濟效益,成為我國南方林業(yè)工作者的主要研究課題之一[4-5]。上杭古田林場高海拔山地營建馬尾松與闊葉樹種混交林,不僅能加快凋落葉分解速度、改善環(huán)境、促進林分生長,而且還能增強馬尾松林抗性,效果明顯,值得推廣。