鄒淑琴

(安溪豐田國(guó)有林場(chǎng)，福建 泉州 362411)

杉木(Cunninghamialanceolata)為常綠喬木針葉樹(shù)，是我國(guó)亞熱帶主要造林樹(shù)種，在南方林業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位[1]。杉木生長(zhǎng)迅速、主干通直圓滿(mǎn)、材質(zhì)優(yōu)良，是福建省主要用材樹(shù)種之一。杉木大面積純林化和多代連栽，會(huì)引發(fā)病蟲(chóng)害多發(fā)、地力衰退、生產(chǎn)力下降、生物多樣性降低、林分穩(wěn)定性降低等不良后果，嚴(yán)重影響經(jīng)營(yíng)效益[2]。營(yíng)造混交林是一種擬自然經(jīng)營(yíng)方式，能優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)、改善林地自然條件、提高生產(chǎn)力、增加生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，是森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的重要手段。桉樹(shù)(Eucalyptus)是我國(guó)南方地區(qū)重要的短輪伐期工業(yè)原料林樹(shù)種[3]。本研究對(duì)不同坡位的杉木和桉樹(shù)混交林生長(zhǎng)效應(yīng)進(jìn)行調(diào)查研究，以期提高林木生產(chǎn)力，改善人工造林效果，為杉桉混交林的培育推廣提供理論參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在安溪豐田國(guó)有林場(chǎng)寨坂工區(qū)，地理坐標(biāo)東經(jīng)118°00′、北緯25°18′，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，年平均氣溫19.5 ℃，最高氣溫37 ℃，最低溫度0 ℃，年平均降水量1 800 mm，無(wú)霜期330 d，海拔310 m，坡度25°，土壤為紅壤，土層較深厚，立地質(zhì)量等級(jí)Ⅲ級(jí)。植被有雜灌、鐵芒萁(Dicranopterislinearis)、五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)等。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)地設(shè)計(jì)和造林

試驗(yàn)地造林前為杉木采伐跡地。2011年2月，開(kāi)展桉樹(shù)和杉木混交造林試驗(yàn)，混交比例N(杉木)︰N(桉樹(shù))=7︰3。造林用桉樹(shù)、杉木苗木均為一級(jí)苗。桉樹(shù)苗為福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心培育的尾巨桉(DH3229)1 a苗齡扦插苗；杉木苗為福建省洋口國(guó)有林場(chǎng)培育的2.5代裸根苗。以杉木純林對(duì)照。造林時(shí)杉木桉樹(shù)混交林和杉木純林安排在坡向、海拔、立地條件大致相同的同一小班內(nèi)。分別在上坡、中坡、下坡設(shè)置試驗(yàn)樣地，各3次重復(fù)。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)20 m×20 m。造林株行距2.5 m×2.5 m，造林密度約1 590株/hm2。造林后采取的撫育措施一致。

2.2 試驗(yàn)林調(diào)查

造林后每年年底進(jìn)行生長(zhǎng)量調(diào)查。2020年1月，對(duì)試驗(yàn)林樣地進(jìn)行全面調(diào)查，測(cè)量試驗(yàn)地內(nèi)每株活立木的樹(shù)高、胸徑，計(jì)算林木保存率，并求算平均單株材積。

V杉木=0.000 058 061 860D1.955 335 1H0.894 033 04

V桉樹(shù)=0.000 035 46D1.782 514 957H1.256 105 14。

式中：V指單株立木材積(m3)；D指胸徑(cm)；H指樹(shù)高(m)。

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2010、SPSS 17.0等軟件對(duì)調(diào)查的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析比較。

3 結(jié)果分析

3.1 不同坡位胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)量比較

不同坡位對(duì)純林和混交林杉木胸徑和樹(shù)高顯著影響(表1)。下坡杉木純林的胸徑最大，為14.0 cm，分別較上坡和中坡提高27.27%和16.67%；樹(shù)高生長(zhǎng)量下坡也分別較上坡和中坡提高46.67%和15.79%；中坡樹(shù)高也顯著高于上坡，比上坡提高26.67%?；旖涣种邢缕律寄镜男貜胶蜆?shù)高都顯著高于上坡和中坡，中坡也顯著高于上坡。下坡杉木胸徑分別比上坡和中坡高29.09%和13.60%，中坡則比上坡高13.63%；下坡杉木的樹(shù)高分別比上坡和中坡提高51.32%和17.35%，中坡則比上坡高28.95%。混交林中不同坡位桉樹(shù)的胸徑和樹(shù)高沒(méi)有顯著差異。

混交林中杉木平均胸徑和樹(shù)高分別是純林杉木的1.02倍和1.03倍(表1)，二者差異不大，表明混交對(duì)杉木胸徑和樹(shù)高的生長(zhǎng)未產(chǎn)生不利影響。

表1 不同坡位杉木純林和混交林生長(zhǎng)情況

3.2 不同坡位林分土壤理化性質(zhì)分析

由不同坡位的土壤通透狀況與養(yǎng)分含量的差異分析可知，土壤容重、毛管孔隙度隨坡位上升呈增加趨勢(shì)，而土壤總孔隙度、非毛管孔隙度、最大持水量、最小持水量和毛管持水量則隨坡位上升而逐漸減少。不同坡位相同土層的養(yǎng)分含量表現(xiàn)為下坡位>中坡位>上坡位；同一坡位不同土層的養(yǎng)分含量隨土壤深度呈減少趨勢(shì)。

下坡位混交林的土壤容重比純林杉木低(表2)，其中0～20 cm土層混交林土壤容重比杉木純林降低0.87%，20～40 cm土層降低1.58%。下坡位混交林0～20 cm、20～40 cm層土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度、最大持水量、最小持水量和毛管持水量比純林杉木高；0～20 cm土層混交林土壤總孔隙度比杉木純林高14.40%；20～40 cm土層混交林土壤總孔隙度比純林杉木高7.14%。下坡位混交林土壤毛管持水量與杉木純林同層次相比，0～20 cm土層提高27.75%，20～40 cm土層提高23.79 %。因此，混交林比純林杉木土壤通透性好、持水性強(qiáng)，有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)林木生長(zhǎng)。

表2 不同坡位林分土壤的物理性質(zhì)

比較不同坡位的林木胸徑、樹(shù)高、保存株數(shù)及蓄積量，發(fā)現(xiàn)下坡位林木生長(zhǎng)較好，故對(duì)下坡位純林和混交林杉木不同土層化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析研究(表3)。下坡位混交林土壤全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)、速效鉀、水解性氮含量與純林杉木相比，0～20 cm土層分別提高了50.09%、31.11%、37.78%、40.14%、78.68%和1.29%；20～40 cm土層分別提高16.25%、26.67%、31.25%、81.22%、79.40%和6.39%。分析表明，混交林土壤更為疏松透氣，土壤微生物活動(dòng)更頻繁，土壤肥力更高。

表3 不同坡位林分土壤的化學(xué)性質(zhì)

4 結(jié)論與討論

杉木桉樹(shù)混交林實(shí)驗(yàn)表明，混交杉木平均胸徑、樹(shù)高、林分蓄積量都高于純林，在一定程度上改善了林分結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了杉木生長(zhǎng)。混交林的光能利用效率更高[4-6]，其水肥和立地條件形成相互協(xié)調(diào)關(guān)系，有利于提高林分立地質(zhì)量，這與混交后土壤有機(jī)質(zhì)和土壤酶活性增強(qiáng)產(chǎn)生生態(tài)效應(yīng)的研究結(jié)果也相印證[7]。

由于不同坡位的土壤孔隙狀況、持水能力和養(yǎng)分循環(huán)周期不同，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)、保水、保肥能力產(chǎn)生差異。下坡土壤養(yǎng)分積累好，水肥條件更優(yōu)，林地生產(chǎn)力更高；中坡次之；而上坡的土壤養(yǎng)分肥力相對(duì)較低，水分也稍差，這與鄭孔明的研究結(jié)果相類(lèi)似[8]。

本研究中混交林土壤的理化性質(zhì)都高于杉木純林?；旖涣滞寥辣壬寄炯兞指杷赏ㄍ??；旖徊粌H增加了土壤養(yǎng)分含量，改善了土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了各種動(dòng)物和微生物活動(dòng)[9]，也提高了土壤肥力和養(yǎng)分吸收效率?；旖灰矔?huì)改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能，影響混交樹(shù)種間根系分泌物的相互作用[10]，這與張?zhí)僮拥鹊难芯拷Y(jié)果相一致[11]。