陳水玉
(福建省安溪豐田國(guó)有林場(chǎng),福建 安溪 362411)
福建柏(Fokieniahodginsii(Dunn) Henry Thomas)是柏科柏屬常綠針葉喬木,主要分布于福建、浙江、江西、湖南、四川、貴州和廣東、廣西,其中福建居多。福建柏材質(zhì)好,紋理勻直,易于加工,是優(yōu)良的用材樹(shù)種,而且福建柏樹(shù)形優(yōu)美,又是園林上綠化樹(shù)種[1,2]?;鹆﹂?MicheliamacclureiDandy)是木蘭科含笑屬的常綠闊葉樹(shù)種,生長(zhǎng)快,具有耐干旱貧瘠、耐寒、耐陰和抗風(fēng)的優(yōu)良特性,常作為防火樹(shù)種[3]。研究和實(shí)踐表明,單一的針葉樹(shù)種純林往往容易引起病蟲害、地力退化等問(wèn)題,采取混交途徑尤其是針闊混交可以減少病蟲危害、火災(zāi)和土壤肥力下降的發(fā)生[4]。福建柏與杉木、柳杉、禿杉、濕地松、馬尾松、木荷等樹(shù)種混交均取得較好成效[5~7],為福建柏混交造林提供了科學(xué)依據(jù)。筆者開(kāi)展了福建柏與火力楠混交研究,探索福建柏與火力楠合理的混交模式,為福建柏人工林科學(xué)經(jīng)營(yíng)提供借鑒。
試驗(yàn)地位于福建省安溪豐田國(guó)有林場(chǎng)土地壇工區(qū)001林班04大班040小班,屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫18~21.0 ℃,年均降雨量1685 mm左右,年平均相對(duì)濕度85%,有霜的天數(shù)極少。試驗(yàn)地土壤為山地紅壤,土層厚度約90 cm,土壤pH值小于7,立地類型為Ⅲ類地,海拔490~530 m,坡向西南。林下主要有懸鉤子、菝契、黃瑞木、扇葉鐵線蕨、小葉赤楠、冬青、粗毛榕等植被。
1988年春天,在土地壇工區(qū)001林班04大班040小班建立福建柏與火力楠混交試驗(yàn)林,福建柏與火力楠的混交比例設(shè)計(jì)2種,分別為福建柏∶火力楠=8∶2和福建柏∶火力楠=6∶4,混交方式采取插花混交,福建柏純林進(jìn)行對(duì)比,造林密度為1665株/hm2,試驗(yàn)隨機(jī)設(shè)計(jì),3次重復(fù),每塊試驗(yàn)小區(qū)面積400 m2。 11年生時(shí)對(duì)試驗(yàn)林進(jìn)行1次間伐,將下層木進(jìn)行少量伐除,造林樹(shù)種在林分中比例不變。
試驗(yàn)林為30年生時(shí)對(duì)試驗(yàn)地進(jìn)行復(fù)位調(diào)查,分別調(diào)查試驗(yàn)林中每株福建柏和火力楠活立木的樹(shù)高、胸徑,統(tǒng)計(jì)平均樹(shù)高、平均胸徑、活立木株數(shù),計(jì)算平均單株材積、蓄積量。福建柏單株平均材積公式V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304,火力楠單株平均材積公式V=0.00005276D1.882161H1.009317,蓄積量=單株平均材積×保留株數(shù)。對(duì)每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)采集土壤進(jìn)行理化性質(zhì)測(cè)定,土樣采集方法:試驗(yàn)小區(qū)中沿“S”型路線隨機(jī)布設(shè)5個(gè)土壤剖面,分0~20 cm和20~40 cm采集土樣,用于土壤理化性質(zhì)測(cè)定[8,9]。
經(jīng)試驗(yàn)地復(fù)位并對(duì)試驗(yàn)林進(jìn)行生長(zhǎng)情況調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表1,由表1可知,福建柏-火力楠混交林中福建柏的生長(zhǎng)量大于福建柏純林。其中,福建柏與火力楠混交比例為8∶2的混交林中福建柏的平均樹(shù)高、平均胸徑、單株平均材積與福建柏純林相比分別提高了11.1%、4.8%和20.5%,福建柏與火力楠混交比例為6∶4的混交林中福建柏的平均樹(shù)高、平均胸徑、單株平均材積與福建柏純林相比分別提高了29.6%、17.2%和72.0%。方差分析表明,不同類型的林分中福建柏的平均樹(shù)高、平均胸徑和單株平均材積均存在顯著差異,由此說(shuō)明,福建柏與火力楠采取8∶2和6∶4的比例混交,能促進(jìn)福建柏的生長(zhǎng),而且福建柏-火力楠6∶4的混交林中福建柏的生長(zhǎng)量更大。福建柏-火力楠6∶4的混交林中火力楠的生長(zhǎng)量比福建柏-火力楠8∶2混交林中的火力楠大,3種林分中福建柏-火力楠6∶4混交林的蓄積量最大,福建柏純林的蓄積量最小,不同林分的蓄積量差異達(dá)到極顯著水平。
表1 福建柏-火力楠混交林和福建柏純林生長(zhǎng)量
對(duì)福建柏純林、福建柏-火力楠混交林的土壤進(jìn)行采樣后測(cè)定其土壤容重、孔隙度和通氣度,結(jié)果見(jiàn)表2,從中看出,福建柏純林的土壤容重大于福建柏-火力楠混交林,但孔隙度、通氣度比福建柏-火力楠混交林小。如在0~20 cm土層,福建柏純林土壤的容重與福建柏火力楠8∶2混交林和福建柏-火力楠6∶4混交林的土壤容重相比分別增加2.2%和11.2%,福建柏純林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度和通氣度與福建柏-火力楠8∶2混交林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度和通氣度相比分別減少了4.0%、13.1%、8.4%和13.2%,福建柏純林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和總孔隙度與福建柏-火力楠6∶4混交林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和總孔隙度相比分別減少了7.5%、21.5%、14.5%和23.1%。土壤容重、孔隙度和通氣度均是反映土壤通透狀況的指標(biāo),土壤容重越大、孔隙度和通氣度越小,表明土壤粘性強(qiáng)、通透性差;反之,土壤容重越小、孔隙度和通氣度越大,則表明土壤粘性弱、通透性好。山區(qū)土壤通透性好有利于樹(shù)木根系生長(zhǎng)和土壤中各種微生物、動(dòng)物的活動(dòng),可以促進(jìn)土壤良好結(jié)構(gòu)的形成和樹(shù)木生長(zhǎng)??梢?jiàn),福建柏與火力楠混交后,土壤變得疏松通透,土壤的結(jié)構(gòu)得到改善,促進(jìn)了林分生長(zhǎng)。
表2 福建柏-火力楠混交林與福建柏純林土壤通透狀況
通過(guò)對(duì)福建柏純林和福建柏-火力楠混交林土壤中有機(jī)質(zhì)、水解性N、速效P和速效K含量進(jìn)行測(cè)定(表3),結(jié)果顯示,福建柏純林土壤中的有機(jī)質(zhì)、水解性N、速效P和速效K含量均低于福建柏-火力楠混交林土壤。如福建柏純林0~20 cm的土層中有機(jī)質(zhì)、水解性N、速效P和速效K含量與福建柏-火力楠8∶2混交林相同土層的有機(jī)質(zhì)、水解性N、速效P和速效K含量相比,分別降低了41.0%、5.5%、1.2%和6.6%;福建柏純林0~20 cm的土層中有機(jī)質(zhì)、水解性N、速效P和速效K含量與福建柏-火力楠6∶4混交林相同土層的有機(jī)質(zhì)、水解性N、速效P和速效K含量相比,分別降低了46.4%、9.9%、3.1%和11.2%。土壤中有機(jī)質(zhì)、水解性N、速效P和速效K是反映土壤肥力的重要指標(biāo),這些指標(biāo)大說(shuō)明土壤較為肥沃。說(shuō)明福建柏-火力楠混交林土壤的肥力高于福建柏純林土壤,可見(jiàn),福建柏與火力楠混交有利于增加土壤肥力。兩種混交林中福建柏-火力楠6∶4混交林土壤的肥力比福建柏-火力楠8∶2混交林土壤的肥力高一些。
表3 福建柏-火力楠混交林與福建柏純林土壤化學(xué)性質(zhì)
通過(guò)對(duì)福建柏純林、福建柏與火力楠采取8∶2和6∶4這2種比例進(jìn)行插花混交的試驗(yàn)林進(jìn)行測(cè)定和分析,表明福建柏與火力楠混交后,福建柏的生長(zhǎng)量增大,福建柏-火力楠混交林土壤疏松透氣、肥力增強(qiáng)。本試驗(yàn)中,福建柏與火力楠按照6∶4的比例進(jìn)行插花混交的林分中福建柏生長(zhǎng)更快,土壤的理化性質(zhì)更好。本試驗(yàn)條件下,福建柏與火力楠以6∶4的比例進(jìn)行插花混交造林的效果最佳。
福建柏是福建中南部山區(qū)經(jīng)常性造林樹(shù)種,為了經(jīng)營(yíng)管理方便,生產(chǎn)上常種植純林。純林有其優(yōu)點(diǎn)但也存在一些弊端,如人工林結(jié)構(gòu)單一,容易發(fā)生地力退化和病蟲危害等。通過(guò)混交造林可望提高人工林生產(chǎn)力,促進(jìn)地力維持,增強(qiáng)人工林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。