不同技術(shù)措施對(duì)馬尾松低質(zhì)低效林改造效果的影響

傅成杰，高偉，巫智斌，廖建國(guó)，鄒俊強(qiáng)

(1.福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建 南平 353000；2.森林生態(tài)與碳匯研究所，福建 南平 353000；3.長(zhǎng)汀縣林業(yè)局，福建 龍巖 364000 )

生態(tài)文明建設(shè)是新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義的重要組成部分，在我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)中具有重要地位。森林是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展所賴(lài)以生存的天然資源，在全國(guó)生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，因此，豐富和優(yōu)質(zhì)的森林資源是生態(tài)文明建設(shè)的基礎(chǔ)支撐。當(dāng)前，我國(guó)林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略已由以木材生產(chǎn)為主轉(zhuǎn)向以生態(tài)建設(shè)為主，實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林認(rèn)識(shí)上的重大調(diào)整。然而，與林業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變相適應(yīng)的森林培育模式的轉(zhuǎn)變尚未跟上，可見(jiàn)，調(diào)整和突破現(xiàn)有模式，探索能服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)新需求，滿(mǎn)足新時(shí)期森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的精準(zhǔn)培育模式，具有重大現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。

馬尾松()是南方山地的主要造林樹(shù)種，在南方森林中具有重要地位。福建省現(xiàn)有馬尾松林分總面積381.4萬(wàn)hm，占現(xiàn)有林分總面積的41.2%，其中：馬尾松占比達(dá)8成以上的林分面積137.2萬(wàn)hm，占馬尾松林總面積的35.97%。在全省用材林的面積和蓄積中，馬尾松林分占比均達(dá)50%以上，是福建省名副其實(shí)的用材林當(dāng)家樹(shù)種、荒山綠化先鋒樹(shù)種和水土流失治理功勛樹(shù)種，對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善發(fā)揮了重大作用。然而，由于大面積的馬尾松純林容易發(fā)生森林病蟲(chóng)害，尤其是當(dāng)前發(fā)生的松材線(xiàn)蟲(chóng)病，嚴(yán)重威脅馬尾松林分的健康，有使馬尾松林向低產(chǎn)低效化發(fā)展的趨勢(shì)。因此，對(duì)現(xiàn)有馬尾松林進(jìn)行改造，精準(zhǔn)提升其林分質(zhì)量，意義重大。

針對(duì)松材線(xiàn)蟲(chóng)病對(duì)南方各省區(qū)馬尾松人工林造成的嚴(yán)重威脅，降低以馬尾松為主的松樹(shù)純林比重，調(diào)整優(yōu)化馬尾松林分樹(shù)種結(jié)構(gòu)，提高林分質(zhì)量，構(gòu)建健康、穩(wěn)定、高效的森林生態(tài)系統(tǒng)，是當(dāng)下林業(yè)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)面臨的緊迫任務(wù)。通過(guò)低效馬尾松林改造技術(shù)研究，可在套種樹(shù)種篩選、林分郁閉度調(diào)整、間伐強(qiáng)度控制等方面探索更適宜的方法，達(dá)到優(yōu)化林分樹(shù)種結(jié)構(gòu)、提升林分質(zhì)量、有效治理水土流失、豐富生物多樣性、穩(wěn)定植物群落的目標(biāo)。盡管有很多研究報(bào)道了南方馬尾松林改造的初步成果，但是大多研究報(bào)道的時(shí)間均在實(shí)施改造后的較短時(shí)間內(nèi)，其改造效果尚不穩(wěn)定，缺乏時(shí)間檢驗(yàn)。鑒于此，本文選擇福建省長(zhǎng)汀縣的健康馬尾松林，對(duì)其進(jìn)行了間伐、套種、郁閉度調(diào)控等改造，研究分析了8年后不同改造模式的效果。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省長(zhǎng)汀縣三洲鎮(zhèn)三洲村和桐壩村結(jié)合部(116°18′—116°29′ E，25°33′—26°48′ N)，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤(rùn)，雨量充沛，多年平均氣溫18.2 ℃，最高氣溫38.9 ℃，最低氣溫-10 ℃，年平均無(wú)霜期260 d，年平均降水量1 737.1 mm，年均蒸發(fā)量1 443.8 mm。土壤以紅壤為主，占土地總面積的79.8%。植被主要為馬尾松，全縣森林覆蓋率高，但林分樹(shù)種組成單一，且分布極不平衡，林下植被稀疏，主要以芒萁()為主，水土流失嚴(yán)重。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地設(shè)置 選擇三洲鎮(zhèn)三洲村和桐壩村結(jié)合部海拔、坡位、坡度和坡向一致的馬尾松林設(shè)置試驗(yàn)地，林齡22 a，喬木層以馬尾松低效林為主，灌木層為黃瑞木()、胡枝子()等，草本層主要為芒萁。

1.2.2 試驗(yàn)處理 試驗(yàn)地于2013年3月實(shí)施2種模式的林分改造：(1)在郁閉度為0.2、0.4、0.6、0.8的馬尾松林內(nèi)分別套種紅葉石楠(×)和山杜英()，套種密度分別為1 200、750、450和300株·hm，對(duì)照為不套種；(2)對(duì)相同郁閉度(0.8)的馬尾松林分別采取強(qiáng)度為0、20%、40%和60%的帶狀間伐，之后分別套種閩粵栲()和深山含笑()，套種密度分別為1 200、750和450株·hm，對(duì)照為不套種。

兩種改造模式總面積8 hm，每種模式分別4 hm，套種樹(shù)種均為胸徑5 cm的帶土球苗。帶狀整地，帶寬25 m，穴規(guī)格60 cm×50 cm×40 cm，株行距2.5 m×2.5 m。造林回土?xí)r先回填表土，再回填心土，當(dāng)回土至穴的1/3時(shí)施硫酸鉀型復(fù)合肥0.25 kg，并與穴土充分混勻，然后繼續(xù)回土至滿(mǎn)穴。回土要高出地面10～15 cm，種植穴面形成饅頭狀，避免土壤下沉后形成積水坑。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)地，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地規(guī)格20 m×20 m，每種處理3次重復(fù)，比較不同郁閉度和不同采伐強(qiáng)度林下套種闊葉樹(shù)的效果。

1.2.3 調(diào)查方法 2015年9月和2021年11月，對(duì)不同處理的馬尾松林進(jìn)行調(diào)查，記錄每個(gè)重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)喬木層(胸徑>5 cm)樹(shù)種的種類(lèi)、數(shù)量、樹(shù)高、胸徑和冠幅。在每個(gè)重復(fù)小區(qū)的中心和四角各設(shè)置一個(gè)5 m×5 m的灌木樣方，調(diào)查灌木的種類(lèi)、數(shù)量、地徑和蓋度。在每個(gè)灌木樣方內(nèi)各設(shè)置2個(gè)1 m×1 m的草本小樣方，調(diào)查每個(gè)小樣方內(nèi)草本的數(shù)量、種類(lèi)和蓋度。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理

將不同時(shí)間調(diào)查的馬尾松生長(zhǎng)數(shù)據(jù)求取平均值作為該時(shí)間不同處理的馬尾松平均生長(zhǎng)量。用2021年不同模式馬尾松的生長(zhǎng)量減去2013年相應(yīng)模式馬尾松的生長(zhǎng)量，得出2021年該模式下馬尾松的總生長(zhǎng)量。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)在Excel 2003中進(jìn)行匯總整理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同郁閉度下套種闊葉樹(shù)種對(duì)馬尾松林分生長(zhǎng)的影響

由不同郁閉度下套種闊葉樹(shù)種的馬尾松樹(shù)高生長(zhǎng)量可見(jiàn)(表1)，在郁閉度為0.2時(shí)，林下套種山杜英對(duì)馬尾松的樹(shù)高生長(zhǎng)有更大的促進(jìn)作用，2021年總樹(shù)高生長(zhǎng)量為0.84 m，高于其他2種模式，但與純林差異不大。在郁閉度為0.4時(shí)，林下套種山杜英模式的馬尾松樹(shù)高生長(zhǎng)量達(dá)到1 m，而其他2種處理的樹(shù)高生長(zhǎng)量與郁閉度為0.2的處理無(wú)差異。在郁閉度為0.6時(shí)，林下套種山杜英模式的馬尾松樹(shù)高生長(zhǎng)量最高，為1.12 m，其他2種模式的馬尾松樹(shù)高生長(zhǎng)量也分別為0.93和1.10 m。在郁閉度為0.8時(shí)，3種模式馬尾松的樹(shù)高生長(zhǎng)量均比其他郁閉度小。

表1 不同郁閉度下套種闊葉樹(shù)種的馬尾松樹(shù)高生長(zhǎng)量 單位：m

由不同郁閉度下套種闊葉樹(shù)種的馬尾松胸徑生長(zhǎng)量(表2)可見(jiàn)，在郁閉度為0.2時(shí)，林下套種山杜英處理的胸徑總生長(zhǎng)量最高，為1.01 cm，顯著高于其他2種處理。在郁閉度為0.4時(shí)，林下套種山杜英處理的胸徑總生長(zhǎng)量最高，為2.13 cm，其次為馬尾松純林套種紅葉石楠處理的胸徑生長(zhǎng)量最低。在郁閉度為0.6時(shí)，林下套種山杜英模式的馬尾松樹(shù)高生長(zhǎng)量最高，其次為純林處理，套種紅葉石楠處理僅為1.80 cm。在郁閉度為0.8時(shí)，3種處理的馬尾松胸徑生長(zhǎng)量均大幅度降低，山杜英處理為0.79 cm，另外2種處理均為0.73 cm。

表2 不同郁閉度下套種闊葉樹(shù)種的馬尾松胸徑生長(zhǎng)量 單位：cm

2.2 不同間伐強(qiáng)度下套種闊葉樹(shù)種對(duì)馬尾松林生長(zhǎng)的影響

由表3可見(jiàn)，間伐強(qiáng)度為20%時(shí)，馬尾松純林的樹(shù)高生長(zhǎng)量最高，其次為套種深山含笑處理，套種閩粵栲處理較小。間伐強(qiáng)度為40%時(shí)，套種深山含笑處理的樹(shù)高生長(zhǎng)量最高，高于另外2種處理，套種閩粵栲處理最小。間伐強(qiáng)度為60%時(shí)，3種處理的樹(shù)高生長(zhǎng)量均有顯著提高，其中套種深山含笑處理較高，為1.14 m，其次為套種閩粵栲，為1.07 m。與未間伐相比，3種間伐強(qiáng)度均提高了馬尾松樹(shù)高生長(zhǎng)量，以間伐強(qiáng)度為60%最好。

表3 不同間伐強(qiáng)度下套種闊葉樹(shù)種的馬尾松樹(shù)高生長(zhǎng)量 單位：m

由表4可見(jiàn)，間伐強(qiáng)度為20%時(shí)，馬尾松純林的胸徑生長(zhǎng)量最高，其次為套種深山含笑處理，套種閩粵栲處理較小。間伐強(qiáng)度為40%時(shí)，套種深山含笑處理的胸徑生長(zhǎng)量最高，其次為純林處理，套種閩粵栲處理最小。間伐強(qiáng)度為60%時(shí)，3種處理的胸徑生長(zhǎng)量均有顯著提高，其中套種深山含笑處理較高，為2.19 cm；其次為純林處理，為1.91 cm；套種閩粵栲處理最小，為1.68 cm。與未間伐相比，3種間伐強(qiáng)度均提高了馬尾松胸徑生長(zhǎng)量，以間伐強(qiáng)度為60%最好。

表4 不同間伐強(qiáng)度下套種闊葉樹(shù)種的馬尾松胸徑生長(zhǎng)量 單位：cm

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，在郁閉度為0.4～0.6的馬尾松林下套種闊葉樹(shù)，套種紅葉石楠和山杜英對(duì)馬尾松樹(shù)高生長(zhǎng)均具有明顯促進(jìn)作用，套種山杜英對(duì)胸徑生長(zhǎng)促進(jìn)作用明顯，總體以山杜英效果最好；而郁閉度超過(guò)0.6之后，林下套種闊葉樹(shù)種反而加劇了種間競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致馬尾松的生長(zhǎng)量下降。可見(jiàn)，適合馬尾松林套種改造的郁閉度范圍為0.4～0.6，樹(shù)種為山杜英。與未間伐相比，3種間伐強(qiáng)度均提高了馬尾松樹(shù)高和胸徑生長(zhǎng)量，以間伐強(qiáng)度為60%最好；套種閩粵栲和深山含笑對(duì)馬尾松生長(zhǎng)均有較好的促進(jìn)作用，效果以深山含笑最好。