趙遙遙 吳大平 農(nóng)云偉 黃慧明 馮愛萍 陳春明
(廣西國有博白林場 廣西玉林 537600)
森林是人類賴以生存的重要資源,積極發(fā)展林業(yè)事業(yè),擴大森林面積,提高森林經(jīng)營質(zhì)量,不僅可以為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)木材、能源和林副產(chǎn)品,而且有利于生態(tài)文明建設(shè)、維護自然生態(tài)平衡、促進林業(yè)事業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前,如何提高林木平均單位產(chǎn)材量,利用有限的土地資源生產(chǎn)出更多的優(yōu)質(zhì)木材,一直是人們的重點研究方向。以桉樹為代表的速生造林樹種生長迅速、主伐周期短、收益快;以松樹為代表的針葉樹種對立地條件要求不高,大部分地區(qū)均有分布。兩種樹種混交能最大限度地利用有限土地資源生產(chǎn)出更多木材,同時,有效減少森林病蟲害,實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟雙豐收。
桉樹具有速生豐產(chǎn)、主伐周期短、投資收益快等特性。松樹是材脂兼用的經(jīng)濟樹種,對立地條件要求不高,在我國南北地區(qū)均有廣泛分布。
2007年,廣西國有派陽山林場在場屬公武分場1林班(海拔310~485 m)開展桉樹×馬尾松(Pinus massoniana)混交林試驗。馬尾松×桉樹混交方式為帶狀混交,比例3∶1。混交林和純林營造林、撫育、施肥、管護等措施均保持一致,每年施肥1次、撫育2次。2013年8月份,對試驗區(qū)各類型樹種的胸徑、樹高進行調(diào)查分析,計算平均胸徑、樹高、單株材積、蓄積量等。結(jié)果顯示,松×桉混交林中桉樹樹高、胸徑生長量均大于桉樹純林,分別高出1.4、4.5 cm,混交林總蓄積量比桉樹純林蓄積量提高了14.46%。與松樹純林相比,松×桉混交林松樹純林的平均胸徑、單株材積差異較大,混交林表現(xiàn)優(yōu)勢較為明顯[1]。
分析巨尾桉(Eucalyptus grandis×urophylla)×杉木、巨尾桉×馬尾松人工混交復(fù)層林的生長情況和生態(tài)效應(yīng)。結(jié)果表明,巨尾桉×杉木、巨尾桉×馬尾松混交復(fù)層林能有效提高桉樹生長量和林分總蓄積量;桉樹混交復(fù)層林形成的獨特林分結(jié)構(gòu)提高了林下植被多樣性,明顯改善土壤理性結(jié)構(gòu),有效協(xié)調(diào)土壤水、肥、氣、熱平衡,顯著提高土壤肥力[2]。
通過近10年松桉混交林數(shù)據(jù)分析,與純林相比,混交林生長效應(yīng)優(yōu)勢顯著,能最大限度地利用土地資源,解決經(jīng)營收益周期矛盾,有利于生物多樣性發(fā)展[3]。
通過研究巨尾桉×馬尾松混交林,結(jié)果表明,混交林無論是林木生長效益上,或經(jīng)濟、生態(tài)效益上,都優(yōu)于相應(yīng)純林[4]。
1.3.1 生長習(xí)性相似
桉樹生長快、成林成材快、輪伐周期短,喜光、喜溫、喜濕、耐熱,適宜在降水量較多的地區(qū)生長。松樹在我國各個地區(qū)均有分布,根據(jù)不同地區(qū)氣候、環(huán)境等條件,分布不同類型的松樹。桉樹和松樹生長習(xí)性比較相似,為松×桉混交提供優(yōu)勢條件。
1.3.2 立地條件互補
桉樹生長周期為8~10年,生長旺盛期為第1~5年;松樹生長周期為25~30年,生長旺盛期為第5~20年。桉樹由于速生性,在生長盛期需要大量水、肥、光、熱等供應(yīng),而此時松樹正處于生長緩慢期,對水肥、光照等要求不高,桉樹能為松樹幼齡期提供庇蔭條件,松樹針形葉有一層蠟質(zhì)角質(zhì)層,能減少水分蒸發(fā),保水性強,具有較強抗旱性,松×桉混交林能充分利用林地空間和土壤中水分、養(yǎng)料,促進兩樹種生長。桉樹第一次采伐后,松樹進入生長旺盛期,林地內(nèi)有足夠的空間和養(yǎng)分任其生長。通過加強后期經(jīng)營管理,及時進行撫育施肥,桉樹萌芽林可以繼續(xù)生長,在松樹采伐前,能夠采伐2~3次桉樹,增加林地木材產(chǎn)出能力,極大地提高林地的利用率,增加經(jīng)濟效益,達到生態(tài)、經(jīng)濟效益雙豐收。
1.3.3 減少病蟲害影響
混交林病蟲害發(fā)生率比純林少得多,松樹純林中松毛蟲、松材線蟲等危害大,一旦發(fā)生,涉及面積較廣、防治難度大;混交林各樹種間在無形中相互形成天然病蟲隔離帶,能較大程度降低病蟲害的發(fā)生幾率。
1.3.4 改善土壤結(jié)構(gòu)
各樹種根系能夠在土壤中相互穿插,充分利用空間、水、肥、養(yǎng)分的同時,還可以增加土壤通透性,改善土壤理化性狀,提高土壤生產(chǎn)力。
紅錐(Castanopsis hystrixMiq.)是常綠喬木,生長較快且萌芽力強,是我國南方優(yōu)良闊葉樹種。馬尾松適應(yīng)性強,能生長在干旱瘠薄的山脊上,一度成為我國南方主要造林樹種之一,目前在我國大多數(shù)地方有廣泛分布。
調(diào)查7年生紅錐×馬尾松混交林及其純林,結(jié)果顯示,紅錐×馬尾松混交能顯著促進林木生長,提高造林保存率和林分生產(chǎn)力。7年生混交林分中,紅錐的平均胸徑、樹高、單株材積比紅錐純林分別高出12.5%、11.7%、38.7%,混交林林分蓄積量分別比馬尾松、紅錐純林高出42.7%、14.6%。同時,混交林木材材質(zhì)和林分質(zhì)量較純林優(yōu),林分抗逆性強,土壤改良效果好,對抑制火災(zāi)發(fā)生、蔓延等有良好作用,是一種社會、生態(tài)、經(jīng)濟效益三者合一的混交林組合[5]。
將馬尾松×紅錐按7∶3呈星狀進行混交,造林密度2500株/hm2,兩混交樹種間關(guān)系協(xié)調(diào),空間布局合理,林分顯示出較強的抗逆性,能夠進一步改善森林生態(tài)環(huán)境,較大程度地提升各混交樹種的生長、生產(chǎn)能力[6]。
對比分析馬尾松×紅錐混交林、馬尾松純林的林冠結(jié)構(gòu)和葉面積指數(shù)。結(jié)果表明,混交林分中兩樹種的林冠是鑲嵌分布,混交林林分總?cè)~量比馬尾松純林高40.2%,林冠長比馬尾松純林高69.13%,透光率比馬尾松純林高26.35%~66.62%,葉面積指數(shù)比馬尾松純林高64.59%,說明混交林比純林更充分地利用太陽光能,提高林分生物生產(chǎn)力[7]。
以馬尾松(Pinus massoniana)、紅錐(Castanopsis hystrix)按1∶1混交人工林為研究對象,對比分析混交林、馬尾松純林的林木生長情況,結(jié)果表明,混交能促進馬尾松和紅錐的生長,特別是促進了馬尾松的胸徑生長;混交林分種間關(guān)系協(xié)調(diào),馬尾松生長沒有受到處于林冠上層的紅錐影響[8]。
2.3.1 改善林木生存環(huán)境
紅錐屬中偏陰性樹種,馬尾松屬陽性樹種。在生長前期,馬尾松能夠提供良好的避蔭條件,在一定程度上可以為紅錐創(chuàng)造良好的生長條件,提高造林成活率及保存率。
2.3.2 提高林地土壤肥力
馬尾松保水能力較差,因此,馬尾松純林林地干燥,枯枝落葉難被分解,整個林地土壤理性結(jié)構(gòu)改良效果不佳,而紅錐枝葉枯落物較多,比較容易腐蝕分解,林地土壤中有機物顯著增多,微生物更加活躍,減少林地水分流失,為樹木營造良好生長條件。因此,紅錐×馬尾松混交林能有效改善土壤理化性狀、增加肥力,保持良好的土壤結(jié)構(gòu)。
2.3.3 提高林分質(zhì)量
馬尾松×紅錐混交林各樹種間沒有明顯種間競爭關(guān)系,能有效促進營養(yǎng)空間的合理利用與分配;相比于純林,混交林抗逆性更好,能有效降低病蟲害的發(fā)生[5]。兩樹種具有一定的互補作用,減小樹干的尖削度,使整體林分形成良好桿形,桿形通直飽滿,其林分質(zhì)量和出材量也大大提高。
以馬尾松為代表的針葉樹種分別與桉樹為代表的闊葉速生樹種、紅錐為代表性的闊葉慢生樹種進行混交,能實現(xiàn)立地條件互補,有效改善土壤結(jié)構(gòu),減輕病蟲害的發(fā)生,促進混交林分種間關(guān)系協(xié)調(diào),提高林分生長力,提升森林生態(tài)效益等。闊葉速生樹種生長較快,針葉樹種生長較緩慢,兩者的生長旺盛期和成材期不同,形成復(fù)層林結(jié)構(gòu),以短養(yǎng)長,長短結(jié)合,林業(yè)經(jīng)營持續(xù)增效,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、生態(tài)效益雙贏。