閩中山地不同坡位多樹種混交造林效果比較

摘要以8年生楓香、木荷、杉木、馬尾松組成的混交林為研究對(duì)象，分析了相同樹種在不同坡位的生長(zhǎng)情況和相同坡位的各樹種生長(zhǎng)情況。結(jié)果表明：楓香、木荷、杉木均表現(xiàn)為坡位越低，生長(zhǎng)越優(yōu)。其中，楓香對(duì)立地條件變化的反應(yīng)特別敏感，在下坡是優(yōu)勢(shì)樹種，在中坡表現(xiàn)一般，在上坡生長(zhǎng)差。木荷在各坡位均具有生長(zhǎng)潛力。而馬尾松表現(xiàn)為坡位越低，生長(zhǎng)越差，在下坡因受其他樹種遮擋，生長(zhǎng)極差；在中坡，平均胸徑、平均冠幅最大；在上坡，馬尾松是優(yōu)勢(shì)樹種且能促進(jìn)其他樹種生長(zhǎng)?？梢?，下坡適宜營(yíng)造楓香、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林，中坡適宜營(yíng)造馬尾松、杉木（或保留萌芽）、楓香、木荷混交林，上坡適宜營(yíng)造馬尾松、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林。

關(guān)鍵詞多樹種混交；生物學(xué)特性；種間關(guān)系；坡位

中圖分類號(hào)：S725.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2023.02.005

ComparisonofAfforestationEffectsofMultipleTreeSpeciesMixedatDifferentSlopePositionsinMountainousAreasofCentralFujian

LiZhaoshou

（YouxiNationalForestFarmofFujianProvince，Sanming365100，China）

AbstractThemixedforestcomposedof8-year-oldLiquidambarformosana，Schimasuperba，CunninghamialanceolataandPinusmassonianawastakenastheresearchobjecttoanalyzethegrowthofthesametreespeciesatdifferentslopepositionsandthegrowthofvarioustreespeciesatthesameslopeposition.TheresultsshowedthatLiquidambarformosana，SchimasuperbaandCunninghamialanceolataallmanifestedbettergrowthinlowerslopeposition.Amongthem，Liquidambarformosanawasparticularlysensitivetochangesinsiteconditions.Liquidambarformosanawasadominanttreespeciesatthedownhillposition，performedgenerallyatthemiddleslope，andgrewpoorlyattheuphillposition;Schimasuperbahadgrowthpotentialatallslopepositions.However，Pinusmassonianashowedthatthelowertheslopeposition，theworsethegrowth;thegrowthofPinusmassonianawasextremelypooratthedownhillpositionbecauseitwasblockedbyothertreespecies.Inthemiddleslope，theaverageDBHandaveragecrownwidthwerethelargest，whileattheuphillposition，Pinusmassonianawasthedominanttreespeciesandcouldpromotethegrowthofothertreespecies.Tosumup，thedownhillslopeissuitableforplantingLiquidambarformosana，Cunninghamialanceolata（orretainingthebud）andSchimasuperbamixedforest，themiddleslopeissuitableforplantingPinusmassoniana，Cunninghamialanceolata（orretainingthebud），LiquidambarformosanaandSchimasuperbamixedforest，andtheupslopeissuitableforplantingPinusmassoniana，Cunninghamialanceolata（orretainingthebud）andSchimasuperbamixedforest.

Keywordsmultipletreespeciesmixedforest;biologicalcharacteristics;interspecificrelationship;slopepositions

立地條件對(duì)造林樹種的選擇、人工林的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量、質(zhì)量都起著決定性的作用。坡位作為小尺度地形因子，通過影響土壤、光照、降水等環(huán)境因素進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，研究坡位對(duì)植物生長(zhǎng)的影響對(duì)營(yíng)林實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。楓香（Liquidambarformosana）具有較強(qiáng)的耐火性和對(duì)有毒氣體的抗性，木材稍堅(jiān)硬，可制家具及貴重商品的包裝箱，是鄉(xiāng)土珍貴樹種。木荷（Schimasuperba）既是一種優(yōu)良的綠化、用材樹種，又是一種較好的耐火難燃樹種，也是鄉(xiāng)土珍貴樹種。馬尾松（Pinusmassoniana）木材堅(jiān)硬，極耐水濕，有“水中千年松”之說，其分泌的油脂是許多輕、重工業(yè)的重要原料，在輕、重工業(yè)用途廣泛，是不可或缺的樹種[1]。

長(zhǎng)期以來，為克服杉木連作造成的地力衰退，精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量與森林景觀，我國(guó)亞熱帶地區(qū)持續(xù)采用多樹種對(duì)杉木林進(jìn)行更新改造，其中楓香、木荷、馬尾松等應(yīng)用最為廣泛，逐漸形成了多樹種混交的森林培育模式，對(duì)提高林分生產(chǎn)力、調(diào)節(jié)小氣候及減少病蟲害和森林火災(zāi)的發(fā)生，維護(hù)林地的生態(tài)平衡發(fā)揮著積極的作用[2]。然而，營(yíng)造和培育優(yōu)質(zhì)多樹種混交林對(duì)樹種搭配和混交比例提出了更高的要求，同時(shí)在經(jīng)營(yíng)期間需及時(shí)調(diào)節(jié)種間關(guān)系，在技術(shù)層面更為復(fù)雜。但國(guó)內(nèi)外針對(duì)多樹種混交林栽植技術(shù)仍屬于初步探索階段[3-5]。鑒于此，本文調(diào)查了楓香、馬尾松、木荷和杉木（Cunninghamialanceolata）組成的多樹種混交林在不同坡位的生長(zhǎng)情況，以期確定不同坡位的最優(yōu)混交樹種搭配，為進(jìn)一步營(yíng)建與推廣多樹種混交林提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于西濱管護(hù)站演溪橫坑山場(chǎng)071林班03大班060小班的低山上部，東坡，坡度28°，海拔375～450m，土層1m以上，紅壤，Ⅱ類地；屬中亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫19.2℃。前一輪為28年生9成杉木1成闊葉樹的林分；2013年皆伐后，煉山，挖明穴3300個(gè).hm-2，穴規(guī)格為50cm×30cm×30cm，并施基肥（復(fù)合肥）0.1kg.穴-1；次年2月造林，按4∶4∶2的比例用楓香、馬尾松、木荷裸根苗進(jìn)行帶狀栽植。2020年機(jī)械割灌并定株，淘汰弱小植株，并施復(fù)合肥0.25kg.株-1。2022年7月調(diào)查，郁閉度0.8，林下植物以五節(jié)芒（Miscanthusfloridulus）、烏飯（Vacciniumbracteatum）、芒萁（Dicranopterisdichotoma）為主，平均高度0.6m，蓋度30%。

1.2試驗(yàn)方法

為比較坡位對(duì)不同樹種生長(zhǎng)的影響，按海拔高度每間隔25m左右劃分下、中、上3個(gè)坡位，每個(gè)坡位隨機(jī)設(shè)5個(gè)20m×20m的標(biāo)準(zhǔn)地。在樣地內(nèi)調(diào)查各樹種胸徑，每個(gè)樣地內(nèi)每個(gè)樹種選取1株平均木，測(cè)量樹高、冠幅作為平均樹高、平均冠幅。根據(jù)福建省二元立木材積公式[5]計(jì)算單株平均材積。

其中，杉木立木材積計(jì)算公式為：

Ｖ＝0.000058061860×Ｄ1.9553351×Ｈ0.89403304

馬尾松立木材積計(jì)算公式為：

Ｖ＝0.000062341803×Ｄ1.8551497×Ｈ0.95682492

木荷、楓香立木材積計(jì)算公式為：

Ｖ＝0.000052764291×Ｄ1.8821611×Ｈ1.0093166

式中：Ｖ－材積（m3）；D－胸徑（cm）；H－樹高（m）

根據(jù)樣地各樹種的株數(shù)、單株平均材積計(jì)算各樹種材積，各樹種材積相加獲得林分蓄積量。

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

相同樹種在不同坡位平均胸徑、平均樹高、平均冠幅與同坡位不同樹種平均胸徑、平均樹高、平均冠幅均采用單因素方差分析，多重比較采用Duncan法檢驗(yàn)。數(shù)據(jù)均采用Excel2010進(jìn)行整理。

2結(jié)果與分析

2.1相同樹種不同坡位間生長(zhǎng)情況比較

由表1可知，不同坡位之間的各樹種平均胸徑、平均樹高、平均冠幅表現(xiàn)為：楓香的平均胸徑、平均樹高、平均冠幅均為下坡極顯著大于中坡，中坡極顯著大于上坡。木荷的平均胸徑、平均樹高為下坡極顯著大于中坡，中坡極顯著大于上坡；木荷的平均冠幅為下坡極顯著大于中坡，中坡顯著大于上坡。杉木的平均胸徑、平均樹高為下坡極顯著大于中坡，中坡與上坡無顯著差異。杉木的平均冠幅為下坡與中坡無顯著差異，顯著大于上坡，中坡與上坡無顯著差異。各樹種在不同坡位之間單株平均材積比（下坡∶中坡∶上坡），楓香為36.4∶6.1∶1，木荷為11.9∶4.4∶1，杉木為5.7∶1.9∶1。

在多樹種混交林分中，楓香、木荷、杉木在不同坡位的生長(zhǎng)情況均表現(xiàn)為隨著坡位下降，生長(zhǎng)越優(yōu)。其中楓香對(duì)坡位反應(yīng)異常明顯：楓香在下坡生長(zhǎng)比其他樹種好，在中坡生長(zhǎng)一般，在上坡，楓香葉子很多發(fā)黃、卷曲，這是因?yàn)橥谘?、施肥、培土等技術(shù)措施給楓香提供了前期的營(yíng)養(yǎng)，但隨著楓香材積的增大，上坡的立地條件已無法滿足其增長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需要，造成楓香生長(zhǎng)差。

不同坡位之間的馬尾松平均胸徑表現(xiàn)為：不同坡位的馬尾松平均胸徑之間，上坡與中坡無顯著差異，二者均極顯著大于下坡。不同坡位之間的馬尾松平均樹高沒有顯著差異。不同坡位之間的馬尾松平均冠幅存在顯著差異：不同坡位的馬尾松平均冠幅之間，上坡與中坡無顯著差異，極顯著大于下坡，中坡顯著大于下坡。馬尾松不同坡位之間單株平均材積比（上坡∶中坡∶下坡）為1.7∶1.4∶1。在多樹種混交林分中，馬尾松表現(xiàn)為坡位越低，生長(zhǎng)越差。

2.2同坡位的不同樹種間生長(zhǎng)情況比較

2.2.1下坡位不同樹種生長(zhǎng)情況比較

由表1可知，下坡位不同樹種的平均胸徑、平均樹高、平均冠幅之間表現(xiàn)為：下坡位各樹種的平均胸徑之間，楓香與杉木無顯著差異，二者均極顯著大于木荷；木荷與馬尾松之間無顯著差異。各樹種的平均樹高之間，楓香極顯著大于杉木；杉木與木荷無顯著差異，極顯著大于馬尾松；木荷顯著大于馬尾松。各樹種的平均冠幅之間，楓香與木荷之間無顯著差異，極顯著大于馬尾松；木荷顯著大于馬尾松和杉木；馬尾松與杉木之間無顯著差異。

下坡位各樹種單株平均材積比（楓香∶杉木∶木荷∶馬尾松）為3.1∶2.0∶1.4∶1；楓香占總株數(shù)的35.8%，占蓄積量的51.9%。劉寶良研究認(rèn)為，一個(gè)樹種的蓄積量達(dá)到7成以上即為優(yōu)勢(shì)樹種[6]，可見，楓香是下坡位的優(yōu)勢(shì)樹種。從下坡位混交林各樹種的生長(zhǎng)情況看，楓香平均樹高比其他樹種高出了3.61～5.43m，且樹冠濃密。受其遮擋，一些矮小的杉木樹梢的葉子出現(xiàn)了萎蔫；而木荷耐陰，生長(zhǎng)良好；馬尾松對(duì)光照需求大，由于長(zhǎng)期受楓香、杉木、木荷的遮擋，保存密度只是初植密度的1/3左右，而且在現(xiàn)有林分中約有1/3馬尾松出現(xiàn)了枯梢、斷梢現(xiàn)象。

2.2.2中坡位不同樹種生長(zhǎng)情況比較

由表1可知，中坡位不同樹種之間的平均胸徑表現(xiàn)為：中坡位各樹種的平均胸徑之間，馬尾松極顯著大于杉木；杉木、木荷、楓香之間無顯著差異。中坡位不同樹種之間的平均樹高沒有顯著差異，說明在中坡位各樹種相互遮擋不明顯，尚未形成激烈競(jìng)爭(zhēng)。中坡位不同樹種之間的平均樹冠幅表現(xiàn)為：中坡位各樹種平均冠幅之間，馬尾松極顯著大于木荷；木荷與楓香之間無顯著差異，顯著大于杉木；楓香與杉木之間無顯著差異。中坡位各樹種單株平均材積比（馬尾松∶杉木∶楓香∶木荷）為2.9∶1.3∶1.1∶1；馬尾松占總株數(shù)的29.5%，占蓄積量的52.3%。從中坡位混交林各樹種生長(zhǎng)情況看，馬尾松平均樹高不占優(yōu)勢(shì)但生長(zhǎng)最好，其他各樹種均生長(zhǎng)良好。

2.2.3上坡位不同樹種生長(zhǎng)情況比較

由表1可知，上坡位不同樹種之間的平均胸徑、平均樹高、平均冠幅表現(xiàn)為：上坡位不同樹種平均胸徑之間，馬尾松極顯著大于杉木；杉木極顯著大于木荷；木荷與楓香之間無顯著差異。各樹種平均樹高之間，馬尾松極顯著大于杉木；杉木、木荷、楓香之間無顯著差異。各樹種平均冠幅之間，馬尾松極顯著大于木荷；木荷、杉木、楓香之間無顯著差異。

上坡位各樹種單株平均材積比（馬尾松∶杉木∶木荷∶楓香）為20.9∶4.2∶1.4∶1，即在上坡位，馬尾松單株平均材積約是杉木的5倍，約是木荷的15倍，約是楓香的21倍；馬尾松占總株數(shù)的34.7%，占蓄積量的82.7%，馬尾松是上坡位的優(yōu)勢(shì)樹種。從上坡位混交林各樹種生長(zhǎng)情況看，馬尾松平均樹高比其他樹種高出2.86～3.65m，樹冠也很大，但馬尾松樹冠較稀，透光性好，并且馬尾松能改善林分的生態(tài)環(huán)境，對(duì)其他樹種生長(zhǎng)有促進(jìn)作用：木荷前期生長(zhǎng)慢，與馬尾松混交互補(bǔ)性強(qiáng)[7-9]；馬尾松能促進(jìn)呈“小老樹”的杉木恢復(fù)生機(jī)[10]。但由于楓香對(duì)立地條件要求比較苛刻，馬尾松對(duì)其影響有限，不適宜在上坡位栽植。

3結(jié)論與討論

8年生的多樹種混交林分中，不同樹種表現(xiàn)出了多樣的生物學(xué)特性與復(fù)雜的種間關(guān)系：楓香、木荷、杉木隨著坡位下降，生長(zhǎng)越好。其中，楓香對(duì)立地條件反應(yīng)敏感，在下坡位是優(yōu)勢(shì)樹種，在中坡位生長(zhǎng)表現(xiàn)一般，在上坡位生長(zhǎng)差；木荷平均胸徑、平均樹高在各坡位種間競(jìng)爭(zhēng)中，處在偏下位置，但木荷耐陰性強(qiáng)，在各坡位平均冠幅排在第二，且葉子青翠，表明木荷在各坡位都具有生長(zhǎng)潛力。雖然杉木在各坡位的生長(zhǎng)表現(xiàn)并不突出，且在下坡位一些矮小杉木樹梢的葉子還出現(xiàn)了萎蔫，但眾所周知，杉木經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，林分再過兩三年將郁閉，需要安排一次撫育間伐，適當(dāng)增加杉木的數(shù)量能增加林分的短期經(jīng)濟(jì)收益。而馬尾松表現(xiàn)為坡位越低，生長(zhǎng)越差，因此，馬尾松在立地條件好的地方不適宜與速生樹種（如楓香、杉木[11，12]）混交，馬尾松在立地條件差的地方，比其他樹種生長(zhǎng)更好，還能改善林分的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)其他樹種的生長(zhǎng)。綜上，下坡位適宜栽植楓香、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林；中坡位適宜栽植馬尾松、杉木（或保留萌芽）、楓香、木荷混交林；上坡位適宜栽植馬尾松、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林。

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收稿日期：2022-08-26

基金項(xiàng)目：福建省三明市林業(yè)科學(xué)研究項(xiàng)目“杉木與木荷混交林間伐技術(shù)研究”（2019N02）

作者簡(jiǎn)介：李肇守（1982-），男，福建尤溪人，工程師，從事森林培育、環(huán)境與資源保護(hù)與利用研究，E-mail：13960504416@163.com