不同種植模式下桉樹(shù)單株生長(zhǎng)指標(biāo)及植物多樣性分析

周俊瑜

（廣西壯族自治區(qū)國(guó)有維都林場(chǎng)，廣西 來(lái)賓 546100）

0 引言

桉樹(shù)引種到廣西壯族自治區(qū)已有100多年歷史，且該樹(shù)種用途廣泛，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)不良環(huán)境抵御能力強(qiáng)，材質(zhì)優(yōu)良，速生性顯著，因此固碳匯碳效益明顯。2021年廣西壯族自治區(qū)林業(yè)局相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，該地區(qū)桉樹(shù)以全區(qū)占比14%的林地生產(chǎn)出全區(qū)80%的木材，支撐3 000億元木材加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，且僅利用占據(jù)全國(guó)0.6%的林地貢獻(xiàn)出全國(guó)40%的優(yōu)質(zhì)木材，每年固碳量超過(guò)4 000萬(wàn)t，在一定程度上促進(jìn)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有利于維護(hù)國(guó)家木材安全［1］?！笆奈濉睍r(shí)期，為貫徹落實(shí)習(xí)近平生態(tài)文明思想，廣西壯族自治區(qū)統(tǒng)籌兼顧生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，著力推動(dòng)桉樹(shù)從短周期培育向長(zhǎng)周期培育轉(zhuǎn)變。廣西壯族自治區(qū)提出，力爭(zhēng)利用10 a左右時(shí)間實(shí)現(xiàn)“桉樹(shù)種植布局優(yōu)化、單產(chǎn)穩(wěn)步提高、功能協(xié)調(diào)穩(wěn)定”等造林目標(biāo)，以此將桉樹(shù)速生林轉(zhuǎn)向永豐林建設(shè)。在這一過(guò)程中，相關(guān)國(guó)有林場(chǎng)應(yīng)該將以上發(fā)展目標(biāo)作為落腳點(diǎn)，積極探索新型桉樹(shù)林培育模式，以提高桉樹(shù)生態(tài)穩(wěn)定性、林間生物多樣性、林地生產(chǎn)可持續(xù)性。

1 試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2013年3月，筆者于廣西壯族自治區(qū)國(guó)有維都林場(chǎng)開(kāi)展試驗(yàn)。試驗(yàn)共分2組，純林組和混交林組，純林組全部種植桉樹(shù)，混交林組種植桉樹(shù)與紅椎［桉樹(shù)為主要樹(shù)種（80%），紅椎為次生樹(shù)種（20%）］，造林地面積均為1 hm2，且兩塊試驗(yàn)地前3 a作物均為桉樹(shù)。兩塊試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分含量較為均等（地力水平均在中級(jí)，土壤有機(jī)質(zhì)含量10～30 g/kg、堿解氮含量60～120 mg/kg、速效磷含量0.75～1.50 mg/kg、速效鉀含量50～150 mg/kg）。同時(shí)，兩塊造林地坡度基本一致，25°以上坡度面積占比不超過(guò)總試驗(yàn)面積的5%，且兩塊造林地均處于向陽(yáng)坡。對(duì)比兩組試驗(yàn)地基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

1.2 純林組造林技術(shù)措施

1.2.1 育苗。選擇速生桉品種廣林9號(hào)，于2013年3月播種，利用輕基質(zhì)育苗法育苗。將珍珠巖、泥炭土、椰糠、黃心土按質(zhì)量比2.0∶4.0∶1.0∶1.5配制成輕基質(zhì)。播種后，每7 d用0.2%磷酸二氫鉀溶液施肥，使得苗木快速生長(zhǎng)，21 d后更換營(yíng)養(yǎng)液（氮磷鉀質(zhì)量比為3∶2∶1）。育苗期間，苗圃內(nèi)溫度始終維持在25～35 ℃。夏季有連續(xù)高溫天氣時(shí)，用遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋或者用水噴濕地面。當(dāng)苗木長(zhǎng)成一級(jí)、二級(jí)大苗時(shí)出圃，移植到試驗(yàn)地造林。

1.2.2 整地移植。造林之前，對(duì)于25°以下地區(qū)采用三犁三耙和全面翻犁方法整地［2］。其中，三犁三耙主要指利用東方紅75號(hào)履帶拖拉機(jī)帶動(dòng)圓盤(pán)犁進(jìn)行犁地，整地深度約28 cm；全面翻犁主要指利用D6履帶拖拉機(jī)進(jìn)行整地，整地深度約30 cm。對(duì)于坡度在25°以上地區(qū)采用人工挖穴方法，種植穴規(guī)格約為35 cm×40 cm×40 cm。2015年4月上山造林，667 m2栽植110～120株。

1.2.3 施肥。基肥主要施加桉樹(shù)復(fù)混肥料，在上山造林前7 d左右，每穴施加0.5 kg，施肥后覆表土2～3 cm。幼苗長(zhǎng)至1 m左右后，每穴施加桉樹(shù)專(zhuān)用肥0.3 kg；在造林第2年3—4月，施加桉樹(shù)專(zhuān)用肥0.5 kg/穴；之后在造林第3年、第4年，每株施加桉樹(shù)復(fù)混肥0.85 kg；均采用穴施法，離樹(shù)根30 cm處開(kāi)施肥穴，施肥后覆土。

1.2.4 病蟲(chóng)害防控。造林地桉樹(shù)幼林青枯病和桉樹(shù)成林油桐尺蛾發(fā)生較為嚴(yán)重。針對(duì)桉樹(shù)青枯病，用高錳酸鉀和福爾馬林溶液對(duì)土壤消毒，夏季及時(shí)開(kāi)溝排水，減少地表徑流病菌傳播，及時(shí)集中銷(xiāo)毀處理病枝、落葉枝，并且用硫酸銅溶液對(duì)病株坑穴進(jìn)行消毒，在暴發(fā)盛期利用75%百菌清可濕性粉劑1 000倍液和50%多菌靈可濕性粉劑800倍液進(jìn)行綜合性防治。針對(duì)桉樹(shù)成林油桐尺蛾，在成蟲(chóng)盛期用黑光燈進(jìn)行物理誘殺，同時(shí)噴灑90%敵百蟲(chóng)晶體1 000倍液或20%氰戊菊酯乳油1 200倍液或20%克螨蟲(chóng)乳油1 000倍液或50%殺螟硫磷乳油800倍液進(jìn)行綜合性防控。

1.3 混交林組造林技術(shù)措施

在以上純林組種植方案基礎(chǔ)上，將廣林9號(hào)速生桉與紅椎進(jìn)行混交，混交林中紅椎與桉樹(shù)的種植比例為1∶4（即20%次生樹(shù)種+80%主生樹(shù)種）。其中，廣林9號(hào)速生桉在2015年4月上山造林；紅椎生長(zhǎng)速度小于桉樹(shù)，為更好地形成林間樹(shù)冠層次，紅椎定植時(shí)間比桉樹(shù)早兩三年［3］。

1.4 觀察指標(biāo)

2022年10月，測(cè)定兩組試驗(yàn)地桉樹(shù)單株生長(zhǎng)指標(biāo)、造林地林間植物多樣性和桉樹(shù)平均單位面積產(chǎn)值、桉樹(shù)保存率。

隨機(jī)抽取試驗(yàn)地10株植株，測(cè)定植株樹(shù)高（使用羅盤(pán)儀和克里斯登測(cè)高器測(cè)量）、胸徑（利用軟尺，以坡上位為起始至植株1.3 m高的樹(shù)干直徑）、材積量（在樹(shù)高1.3 m處，利用胡伯爾公式V=g1/2L測(cè)定材積，其中L表示樹(shù)干長(zhǎng)，g1/2為斷面積）、冠幅（測(cè)得樹(shù)干投影長(zhǎng)度，利用皮尺測(cè)量，并多次測(cè)量南北長(zhǎng)度、東西長(zhǎng)度，得出數(shù)據(jù)平均值）、病蟲(chóng)害發(fā)生率（病蟲(chóng)株數(shù)/總調(diào)查株數(shù)×100%）。

采用樣方調(diào)查法，在兩塊試驗(yàn)地分別設(shè)置5個(gè)3 m×3 m小樣方，記錄土壤容重（稱(chēng)重法）、毛管孔隙（毛管最大持水量×土壤容重）、草木層+林間上層+林間中層植物種類(lèi)（觀測(cè)法）、均勻度指數(shù)、多樣性指數(shù)。其中，均勻度指數(shù)利用Pielou均勻度指數(shù)測(cè)量法測(cè)定，多樣性指數(shù)利用林下植物Shannon-Wienner指數(shù)表法測(cè)定［4］。

平均單位面積產(chǎn)值，即每667 m2桉樹(shù)產(chǎn)值總和；保存率=可保存的或已銷(xiāo)售的林木數(shù)量/全部株數(shù)×100%。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量數(shù)據(jù)以（±s）表示，計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)以%表示，兩組間計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 兩組試驗(yàn)地桉樹(shù)單株生長(zhǎng)指標(biāo)

由表1可知，混交林組平均樹(shù)高、平均胸徑、平均材積、冠幅高于純林組，病蟲(chóng)害發(fā)生率低于純林組。

表1 兩組試驗(yàn)地桉樹(shù)單株生長(zhǎng)指標(biāo)對(duì)比（±s）

表1 兩組試驗(yàn)地桉樹(shù)單株生長(zhǎng)指標(biāo)對(duì)比（±s）

桉樹(shù)單株生長(zhǎng)指標(biāo) 純林組 混交林組 t P平均樹(shù)高/m 18.07±1.52 19.35±1.06 2.184 0.042平均胸徑/cm 11.02±1.34 13.15±2.47 2.379 0.028平均材積/m3 37.36±2.59 42.29±2.14 4.640 ＜0.001冠幅/m 3.64±0.82 4.65±0.44 3.432 0.003病蟲(chóng)害發(fā)生率/% 38.24±6.37 24.85±5.82 4.907 ＜0.001 667 m2平均產(chǎn)值/元 7 902±22.31 9 215±25.64 — ＜0.001

2.2 兩組試驗(yàn)地林間植物多樣性

由表2可知，混交林組土壤容重、毛管孔隙、草木層植物種類(lèi)、林間上層、林間中層植物種類(lèi)、均勻度指數(shù)、多樣性指數(shù)均優(yōu)于純林組，但是土壤容重對(duì)比差異不明顯（t=0.348，P=0.730＞0.05），組間對(duì)比差異不顯著。

表2 兩組試驗(yàn)地林間植物多樣性（±s）

表2 兩組試驗(yàn)地林間植物多樣性（±s）

檢測(cè)指標(biāo) 純林組 混交林組 t P土壤容重/（g/cm3） 1.124±0.33 1.172±0.42 0.348 0.730毛管孔隙/% 32.21±4.86 36.13±4.77 2.229 0.034草木層植物種類(lèi)/種 117.66±18.26 162.35±11.37 8.046 ＜0.001林間上層/種 1.03±0.03 2.08±0.04 81.333 ＜0.001林間中層植物種類(lèi)/種 1.25±0.26 3.86±0.41 20.821 ＜0.001均勻度指數(shù) 0.661±0.01 0.843±0.01 49.843 ＜0.001多樣性指數(shù) 0.685±0.02 0.926±0.02 33.000 ＜0.001

2.3 兩組試驗(yàn)地桉樹(shù)平均單位面積產(chǎn)值、保存率

由表3可知，混交林組試驗(yàn)地桉樹(shù)平均單位面積產(chǎn)值、保存率均高于純林組，對(duì)比差異明顯，P＜0.05。

表3 兩組試驗(yàn)地桉樹(shù)平均單位面積產(chǎn)值、保存率（x—±s）

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，除土壤容重對(duì)比差異不明顯外（P＞0.05），混交林組單株生長(zhǎng)指標(biāo)、林間植物多樣性和平均單位面積產(chǎn)值、桉樹(shù)保存率均優(yōu)于純林組（P＜0.05）。由此可見(jiàn)，混交營(yíng)林可提高林間綜合生產(chǎn)率，在林間合理搭配樹(shù)種可使其生長(zhǎng)更為迅速［5］；可綜合利用土壤養(yǎng)分和水分，綜合利用光能與熱能，有利于提高林間病蟲(chóng)害整體防治效果，降低火災(zāi)和病蟲(chóng)害發(fā)生率、蔓延速度。該營(yíng)林方式更加符合當(dāng)前生態(tài)文明發(fā)展理念，與傳統(tǒng)單一造林相比，其生態(tài)防護(hù)效益更高，水土保持、涵養(yǎng)水源等能力更強(qiáng)。

張培等［6］認(rèn)為混交營(yíng)林模式更能集聚土壤養(yǎng)分，幫助桉樹(shù)根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行綜合吸收與利用，同時(shí)林下凋落物量更多，林木生長(zhǎng)質(zhì)量更好。這與筆者的研究結(jié)果基本一致，可以為此次研究提供有力佐證。桉樹(shù)屬于高大喬木，紅椎無(wú)論是樹(shù)高還是冠幅方面均低于桉樹(shù)，將二者混交在一定程度上可以充分利用林間內(nèi)膛，合理利用冠層空間。此外，桉樹(shù)屬于速生樹(shù)種，紅椎屬于慢生樹(shù)種，二者發(fā)芽與落葉時(shí)間不同，喜光與耐陰性不同，兩種樹(shù)種可以為林地提供豐富落葉層，地上結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)與純林相比更為復(fù)雜，枯落物更為豐富，在一定程度上可以提高地表生物量與有機(jī)物質(zhì)總蓄積量。雖然在此次試驗(yàn)中土壤容重對(duì)比差異不夠明顯，但是毛管孔隙指標(biāo)顯著優(yōu)于單一純林。混交林中的生物物種與單一純林相比更多，生物鏈循環(huán)機(jī)制更強(qiáng)，生物鏈條更為完善［7］?；旖涣种泻οx(chóng)生物天敵較多，益蟲(chóng)、益鳥(niǎo)的存在可以減少部分害蟲(chóng)侵害。與純林相比，混交林病蟲(chóng)害暴發(fā)率更低，林木生長(zhǎng)質(zhì)量更好，林間保存率和平均單位面積產(chǎn)值更高。因此，桉樹(shù)適生區(qū)國(guó)有林場(chǎng)及其他造林地應(yīng)大規(guī)模推廣桉樹(shù)混交營(yíng)林模式，以此助推桉樹(shù)種植業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。