發(fā)展有群落結(jié)構(gòu)混交林是維護(hù)、恢復(fù)和提高森林土壤功能實(shí)現(xiàn)人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù)

楊承棟

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所 北京 100091)

人工林經(jīng)營(yíng)過(guò)程中森林土壤質(zhì)量下降，森林土壤功能與長(zhǎng)期生產(chǎn)力難以保持，始終是世界性難題，各國(guó)都在不同程度的開(kāi)展研究，然而，由于長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)、連作經(jīng)營(yíng)引起土壤性質(zhì)惡化以及混交林維護(hù)和恢復(fù)土壤功能的機(jī)理均缺乏深入研究，致使人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)、長(zhǎng)期生產(chǎn)力保持問(wèn)題在世界范圍內(nèi)始終未能獲得根本的解決，我們國(guó)家在該領(lǐng)域存在的問(wèn)題尤為突出，嚴(yán)重地威脅著對(duì)有限可耕林地的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)，至今仍未能引起高度關(guān)注！

單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)，特別是單樹(shù)種針葉樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)，導(dǎo)致土壤生物學(xué)活性下降、土壤質(zhì)量下降，林木抵御不良環(huán)境能力下降，病蟲害嚴(yán)重，林木生長(zhǎng)量下降。人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力問(wèn)題，至今也未能獲得解決，如在林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家德國(guó)，早期的原始林是以櫟類(Quercus)等闊葉樹(shù)種為主，如橡樹(shù)(Quercusacutissima)、山毛櫸(Fagus)等，及其與針葉樹(shù)種如松樹(shù)、云杉(Pinusasperata)和冷杉(Abiesfabri)等組成的混交林。然而，從18世紀(jì)末到19世紀(jì)，該國(guó)大部分天然林被砍伐，大規(guī)模發(fā)展人工林，致使原先以闊葉樹(shù)種為主的混交林，逐漸地被單樹(shù)種云杉等針葉樹(shù)種純林所取代。由于林分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使土壤生物學(xué)活性下降，生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重失調(diào)，易遭受到各種災(zāi)害的襲擊，林木生長(zhǎng)量下降，如1833年和1869年德國(guó)學(xué)者觀察到二代云杉林產(chǎn)量低于笫一代； 1923年Weidemann報(bào)道，下薩克松地區(qū)笫二、三代云杉林產(chǎn)量嚴(yán)重下降，直到20世紀(jì)后期，德國(guó)在云杉林中引入櫟類等闊葉樹(shù)種，才逐漸地培育成穩(wěn)定的、具有生物多樣性的混交林。由于對(duì)單樹(shù)種純林引起土壤質(zhì)量下降以及混交林維護(hù)和恢復(fù)功能的作用機(jī)制均缺泛深入系統(tǒng)的研究，致使混交林未能在該國(guó)大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，據(jù)德國(guó)老資格林學(xué)家H.G.Hatzfeldet 報(bào)道， 德國(guó)于1987年10月開(kāi)始的全國(guó)森林調(diào)查結(jié)果為： 針葉林占森林面積的2/3，曾經(jīng)是德國(guó)主要林相樹(shù)種的櫟類和山毛櫸現(xiàn)在僅占森林面積的1/4，純林化仍在繼續(xù)發(fā)展，2/3的針葉林為純林，針葉林中混交闊葉樹(shù)超過(guò)15%的僅占針葉林總面積的15%，原先的混交林在很大范圍內(nèi)被皆伐后的同齡單層針葉人工林所取代，天然混交林和異齡林在繼續(xù)消失(盛煒彤， 2014 )。類似的情況，在世界其他林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家也常有報(bào)道，如英國(guó)、瑞士等歐洲國(guó)家，也有類似德國(guó)的森林經(jīng)營(yíng)歷程。1978年英國(guó)著名學(xué)者J.Evans 報(bào)道了展葉松(Pinuspatula)、荷蘭的歐洲赤松(P.sylvestris)純林連栽生產(chǎn)力下降， 1990年該學(xué)者在國(guó)際林聯(lián)笫十九屆世界大會(huì)上，對(duì)人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力的現(xiàn)狀進(jìn)行了論述(盛煒彤， 2014)。1993年筆者應(yīng)英國(guó)林業(yè)委員會(huì)邀請(qǐng)考察英國(guó)林業(yè)，親眼目睹在英國(guó)林區(qū)有多處較大面積的云杉純林。1966年Keeves, 1968年Badnall和1979年Boardman均報(bào)道輻射松(P.radiata)純林在澳大利亞南部和新西蘭等地出現(xiàn)生產(chǎn)力下降的情況，Keeves 指出，盡管輻射松在澳大利亞南部笫一代生長(zhǎng)非常好，但笫二代有85%的林地生產(chǎn)力平均下降25%(楊承棟， 2009 )。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，對(duì)木材的需求量快速增長(zhǎng)，大面積的天然林逐漸地被砍伐，采伐跡地急待更新，與此同時(shí)，也由于綠化荒山荒地改變區(qū)域生態(tài)環(huán)境的需求，迎來(lái)了自20世紀(jì)50年代以來(lái)的全國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)模的人工林營(yíng)造，然而較長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，由于缺少經(jīng)營(yíng)人工林的成功經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲(chǔ)備，致使人工林經(jīng)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)了一系列問(wèn)題，煉山、全墾造林，忽視植被保護(hù)和地力維護(hù)，人工林(特別是單樹(shù)種針葉純林經(jīng)營(yíng))和連作經(jīng)營(yíng)，林分結(jié)構(gòu)單一，森林生物多樣性明顯較低，土壤質(zhì)量大幅度下降，致使林木病蟲害發(fā)生嚴(yán)重，林木生長(zhǎng)量下降，嚴(yán)重地威脅著我國(guó)人工林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。我國(guó)人工林面積0.53億hm2，占世界人工林總面積的1/3以上，然而，我國(guó)人工林單位面積木材蓄積量不到世界平均蓄積量的一半。人工林單位面積林木蓄積量遠(yuǎn)低于世界林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)人工林單位面積林木蓄積量為59.3 m3·hm-2，而日本為225.8 m3·hm-2，德國(guó)為268 m3·hm-2(楊承棟， 2016)。如此情況與我國(guó)主要人工林基地是分布在水熱條件較好的東南部是不相稱的，其原因是多方面的，與人工林經(jīng)營(yíng)中單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)(特別是單樹(shù)種針葉純林經(jīng)營(yíng))和連作經(jīng)營(yíng)以及經(jīng)營(yíng)的樹(shù)種偏少密切相關(guān)。我國(guó)可用于造林樹(shù)種有2 000多種，而我國(guó)從南到北實(shí)際應(yīng)用的主要造林樹(shù)種只有10多種，且以針葉樹(shù)種為主。以樹(shù)種豐富、人工林種植規(guī)模較大的亞熱帶省(自治區(qū))為例，浙江、福建、江西、湖南、廣東、廣西和四川7省(自治區(qū))人工闊葉林的比例大體為12%(盛煒彤， 2014)，而該區(qū)域地帶性植被是常綠闊葉林，不僅如此，為了經(jīng)營(yíng)方便，通常是單樹(shù)種、針葉純林經(jīng)營(yíng)，林分結(jié)構(gòu)單一，無(wú)完整的群落結(jié)構(gòu)，土壤的生物學(xué)活性相比于相似立地條件的群落結(jié)構(gòu)好的原始林或次生林大幅度下降，病蟲害嚴(yán)重，造成我國(guó)人工林土壤質(zhì)量退化嚴(yán)重，林木生長(zhǎng)量逐代較大幅度下降。以主要造林樹(shù)種、單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)為例，杉木(Cunninghamialanceolata)笫二代人工林和笫一代相比，林木生長(zhǎng)量下降10%～15%，笫三代和笫一代相比，下降幅度達(dá)到30%～40%；尾葉桉 (Eucalyptusurophylla)人工林笫二代與一代相比，生長(zhǎng)量下降10%～20%，笫三代與一代相比，生長(zhǎng)量下降30%(楊承棟等， 2009)；長(zhǎng)白落葉松(Larixolgensis)二代林和一代林相比，生長(zhǎng)量普遍下降，胸徑、樹(shù)高、蓄積量分別下降10.2%、7.8%和15.1%(陳乃全等， 1992)。黃付平等(1994)報(bào)道，馬尾松(Pinusmassoniana)在其采伐跡地上造林，成活率比荒山造林的低20.9%，其1，2年生幼林的高生長(zhǎng)比馬尾松笫一代林分別低13.4%和15.2%。毛白楊(Populustomentosa)人工林笫二代與笫一代相比，平均樹(shù)高和胸徑分別下降19.32%和11%(孫翠林等， 1995)。山杏(Prunussibirica)是我國(guó)北方干旱、半干旱地區(qū)主要造林落葉亞喬木樹(shù)種，該樹(shù)種單樹(shù)種育苗、其笫二茬苗難以成活，90%以上的山杏笫二茬苗不能成活，少數(shù)能夠成活的苗木，遠(yuǎn)達(dá)不到正常苗木的標(biāo)準(zhǔn)，不能用于造林，時(shí)隔10年這些曾經(jīng)培育過(guò)山杏苗地塊，再培育山杏苗，苗木仍然不能成活，但該地塊培育其他任何苗木或農(nóng)作物，均不存在不能成活或生長(zhǎng)不正常現(xiàn)象。如此情況嚴(yán)重地威脅著我們對(duì)有限耕地的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)(楊承棟， 2014)。

筆者依據(jù)多年來(lái)林業(yè)工作的實(shí)踐，在揭示人工林土壤質(zhì)量退化機(jī)制的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)營(yíng)建有群落結(jié)構(gòu)的混交林可以有效地維護(hù)、恢復(fù)和提高森林土壤功能，提高森林土壤生產(chǎn)力，有效地防治病蟲害。由于混交林涉及到樹(shù)種之間競(jìng)爭(zhēng)，不同樹(shù)種對(duì)不同立地條件的適用性能存在差異，兼之發(fā)展混交林的經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施復(fù)雜程度要大于純林，這些是混交林至今未能大面積推廣的原因之一。但更重要的原因是長(zhǎng)期以來(lái)我們對(duì)混交林維護(hù)、恢復(fù)和提高森林土壤功能，改良森林土壤性質(zhì)及提高林木生長(zhǎng)量的作用機(jī)制尚不清楚，也缺少較深入系統(tǒng)的研究，致使我國(guó)混交林面積有限，成功的混交林不多，只占人工喬木林面積的7%。鑒于此，本文將揭示單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)(特別是單樹(shù)種針葉純林經(jīng)營(yíng))和連作經(jīng)營(yíng)所引起的土壤質(zhì)量退化的狀況及其作用機(jī)制，闡述發(fā)展有群落結(jié)構(gòu)混交林維護(hù)、恢復(fù)、提高森林土壤功能和提高林木生長(zhǎng)量的機(jī)制及其經(jīng)營(yíng)技術(shù)途徑。

1 單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)(特別是單樹(shù)種針葉純林經(jīng)營(yíng))引起土壤有機(jī)、無(wú)機(jī)養(yǎng)分含量下降，直接影響土壤性質(zhì)

根據(jù)笫八次全國(guó)森林資源清查統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人工喬木林中，針葉林2 410萬(wàn)hm2，占51%，闊葉林1 987萬(wàn)hm2，占42%，針闊混交林310萬(wàn)hm2，僅占7%。單樹(shù)種純林、特別是單樹(shù)種針葉純林經(jīng)營(yíng)，與經(jīng)營(yíng)混交林相比，林地凋落物量較少、分解速率較低，營(yíng)養(yǎng)元素含量低，致使森林土壤有機(jī)、無(wú)機(jī)養(yǎng)分含量下降，直接影響土壤性質(zhì)。

1.1 單樹(shù)種針葉樹(shù)種純林的凋落物量及其分解速率小于針闊混交林

杉木與闊葉樹(shù)種混交林的凋落物量大于杉木純林，如：樹(shù)齡27年杉木與觀光木(Tsoongiodendronodorum)混交林的年凋落物量5.94 t·hm-2a-1，同樹(shù)齡的杉木年凋落物量5.02 t·hm-2a-1，樹(shù)齡是7年的杉木與擬赤楊(Alniphyllumfortunei)混交林，現(xiàn)存凋落物量 2.17 t·hm-2,同樹(shù)齡的杉木純林只有1.67 t·hm-2；又如杉木與火力楠(Micheliamacclurei)混交林的凋落物量為942.79kg·hm-2，杉木純林只有389.50kg·hm-2(樹(shù)齡8年) (陳楚瑩等，2004)。廣西六萬(wàn)林場(chǎng),55年生的馬尾松與火力楠混交林比同齡馬尾松純林凋落物增加11.2%(張家武等， 1993)。16年生馬尾松與木荷(Schimasuperba)混交林的凋落物量為11.5 t· hm-2，而同齡馬尾松純林僅為4.5 t·hm-2，僅為混交林的39%(俞新妥， 1989)。油松(P.tabuliformis)與栓皮櫟(Q.variabilis)混交林凋落物量為2.36 t·hm-2a-1，而油松純林只有2.12 t·hm-2a-1(樹(shù)齡28年)(沈國(guó)舫， 2012)。

杉木的針葉與闊葉樹(shù)的闊葉混在一起，分解速率可提高30%以上(盛煒彤， 2014 )。長(zhǎng)白落葉松純林凋落物當(dāng)年的分解量為1 216.01kg·hm-2，長(zhǎng)白落葉松與白樺混交林的當(dāng)年凋落物分解量為1901.41kg·hm-2，混交林分解速率提高了56.36%，白樺凋落物比純林中的長(zhǎng)白落葉松凋落物分解失重率笫1年高13.32%、笫二年高266.74%，比混交林中的長(zhǎng)白落葉松凋落物分解失重率笫1年高3.34%，笫二年高42.7%(陳立新等, 1998)。

1.2 單樹(shù)種針葉純林土壤有機(jī)質(zhì)含量及凋落物中的營(yíng)養(yǎng)元素含量遠(yuǎn)低于相似立地條件的針闊混交林和次生闊葉林，直接影響土壤性質(zhì)

林地凋落物是土壤有機(jī)質(zhì)的重要來(lái)源，保留林地枯落物是提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的非常重要的技術(shù)途徑。李淑儀等(2007a)根據(jù)定位研究結(jié)果報(bào)道，剛果12W5桉凋落物量與林分生物量的消長(zhǎng)規(guī)律一致(李淑儀等， 2007)。針葉純林凋落物量較少，凋落物中營(yíng)養(yǎng)元素含量較低，分解速率較低，致使林地凋落物積累量和林地土壤有機(jī)質(zhì)含量較低。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的核心，森林土壤有機(jī)質(zhì)不僅是土壤有機(jī)養(yǎng)分庫(kù)，也是土壤無(wú)機(jī)養(yǎng)分庫(kù)，它不但以有機(jī)物形式儲(chǔ)存礦質(zhì)元素，而且還以離子吸附方式保持一部分速效養(yǎng)分。據(jù)Larcher(1975)報(bào)道，在德國(guó)的云杉林中發(fā)現(xiàn)，林木吸收的K的93%、Ca 和Mg的80%、N和P的70%同年通過(guò)凋落物歸還給土壤含量。

在湖南會(huì)同，杉木純林0～10cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量為17.03 g·kg-1，而相似立地條件同土層的杉木與刺楸(Kalopanaxpictus)混交林土壤有機(jī)質(zhì)含量為20.89 g·kg-1，杉木與榿木(Alnuscremastogyne)混交林土壤有機(jī)質(zhì)含量為22.31 g·kg-1(鄧仕堅(jiān)等， 1994)。 在廣西六萬(wàn)林場(chǎng)，樹(shù)齡 8年杉木純林0～20cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量為70.70 g·kg-1，而相似立地條件的同土層杉木與火力楠混交林土壤有機(jī)質(zhì)含量為75.50 g·kg-1(陳楚瑩等， 2004)。 在福建省南平西芹調(diào)查前茬是杉木林的杉木林，其土壤有機(jī)質(zhì)含量為24.85 g·kg-1，而相似立地條件前茬也是杉木林的杉木與楠木(Phoebebournei)混交林土壤有機(jī)質(zhì)含量為32.89 g·kg-1，杉木純林土壤有機(jī)質(zhì)含量只有混交林土壤中含量的75.55%(楊承棟等， 2004)。在廣西六萬(wàn)林場(chǎng)，57年生馬尾松純林0～20cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量為73.50 g·kg-1，而同林齡馬尾松與火力楠混交林的同土層土壤有機(jī)質(zhì)含量為119.8 g·kg-1(張家武等， 1993)； 還是在該林場(chǎng)，樹(shù)齡37年馬尾松純林0～20cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量為85.00 g·kg-1，而馬尾松(樹(shù)齡37 a)與稠木(Cyclobacanopsispachyloma)(樹(shù)齡26a)混交林0～20cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量為121.90 g·kg-1。廣東湛江雷州林業(yè)局下屬的紀(jì)家林場(chǎng)的1997年外業(yè)調(diào)查結(jié)果表明，次生闊葉林0～10cm土層土壤中有機(jī)質(zhì)含量為44.74 g·kg-1，而相似立地條件馬尾松多代萌芽林同土層土壤中有機(jī)質(zhì)含量?jī)H為7.31g·kg-1，只有次生闊葉林的16.34%(胡曰利等， 2009)。

混交林凋落物營(yíng)養(yǎng)元素含量高于其中的針葉樹(shù)或闊葉樹(shù)凋落物的含量，如馬尾松與火力楠混交林凋落物主要營(yíng)養(yǎng)元素(N,P,K,Ca,Mg)含量為103.62kg·hm-2，而馬尾松純林為94.38kg·hm-2，火力楠純林為63.69kg·hm-2。長(zhǎng)白落葉松與白樺混交林凋落物主要營(yíng)養(yǎng)元素(N,P,K,Ca,Mg)含量為189kg·hm-2，但長(zhǎng)白落葉松純林凋落物主要營(yíng)養(yǎng)元素含量為92kg·hm-2，其中N、P、K、Ca和Mg 含量分別比純林高28、2、13、39 和6kg·hm-2(陳立新等, 1998)。

土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤理化性質(zhì)密切相關(guān)。李淑儀等(2007)報(bào)道，桉樹(shù)林地凋落物量與表層土壤有機(jī)質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)r為0.9032(R0.1=0.90000),與全氮含量的相關(guān)系數(shù)r為0.897 4(R0.05=0.950 0),與全磷的相關(guān)系數(shù)r為0.706 5(R0.01=0.990 0),與全鉀的相關(guān)系數(shù)r為0.994 1。又據(jù)筆者對(duì)臥龍自然保護(hù)區(qū)5個(gè)不同植被帶土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)分析表明，土壤密度和最大持水量與土壤有機(jī)質(zhì)含量均顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r分別為-0.76(α=0.01)和0.75(α=0.01)，與土壤全氮含量的相關(guān)系數(shù)r為9.07(α=0.01)，與水解性氮含量的相關(guān)系數(shù)r為0.874(α=0.01)，與交換性鹽基含量的相關(guān)系數(shù)r為0.702(α=0.05)(楊承棟等， 1986)。

鑒于以上研究結(jié)論，針葉純林經(jīng)營(yíng)使土壤理化性質(zhì)發(fā)生惡化是必然的。

2 單樹(shù)種針葉純林土壤生物化學(xué)活性明顯較低

2.1 單樹(shù)種針葉純林土壤pH值較低，嚴(yán)重地影響土壤微生物的正常生長(zhǎng)繁殖及其代謝活性

針葉樹(shù)種凋落物含有較多的單寧、木質(zhì)素和蠟等難分解物質(zhì)，兼之N含量較少，致使針葉樹(shù)種凋落物分解困難，并于分解的同時(shí)，產(chǎn)生較多的脂肪族羥基酸和芳香族羥基酸，引起土壤酸化，土壤pH值下降，導(dǎo)致使土壤固氮微生物活性下降，土壤氮素代謝活動(dòng)受到明顯影響。固氮菌在土壤pH=6～7土壤中占優(yōu)勢(shì)，而杉木、馬尾松、落葉松和濕地松(Pinuselliottii)等針葉純林的土壤pH值大都在4～5之間，二代林土壤pH值還要低于一代林，這勢(shì)必造成固氮微生物活性下降，正常生長(zhǎng)繁殖受到抑制，在連作馬尾松林土壤中固氮菌數(shù)量相比于一代林土壤下降65.66%(楊承棟等，2003)。土壤微生物大都適宜在pH值中性的土壤中生長(zhǎng)，因此，隨著針葉樹(shù)種土壤pH值下降，還要影響到土壤中有機(jī)態(tài)氮素的礦質(zhì)化，影響到土壤中的氨化作用、硝化作用和反硝化作用。參與硝化作用的亞硝化桿菌(Nitrosomonas)和硝化桿菌(Nitrobacter)在中性和堿性環(huán)境中活性最高，而在酸性環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖受到抑制，因此，土壤酸化直接影響到土壤中氮素的轉(zhuǎn)化及土壤中有機(jī)態(tài)氮素的礦質(zhì)化。

2.2 單樹(shù)種連作二代針葉純林較一代林土壤游離氨基酸種類減少、含量下降

在自然界還存在著許多種氨基酸，它們以游離狀態(tài)存在于生物的某些組織或細(xì)胞中，它們不參加任何蛋白質(zhì)的合成，但可參與某些短肽的組成。

土壤中游離氨基酸是土壤中生物正常生物化學(xué)代謝的重要物質(zhì)，游離氨基酸種類減少或含量不足，勢(shì)必影響到土壤中很多重要的生物化學(xué)反應(yīng)正常進(jìn)行，或阻斷植物體中很多重要的生物化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行。

楊承棟等(1996)在浙江麗水林場(chǎng)調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)： 二代杉木林土壤中游離氨基酸相比于頭茬，氨基酸的種類減少、含量下降，在已經(jīng)檢測(cè)的14種游離氨基酸中，一代杉木林土壤中能檢測(cè)到6種游離氨基酸： 甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異氨酸、亮氨酸和精氨酸，而相似立地條件二代林土壤只能檢測(cè)到精氨酸1種，且含量也只有一代林土壤中精氨酸含量的60.20%；二代杉木林土壤中游離氨基酸總含量為25.54 mg·kg，一代杉木林土壤中游離氨基酸總含量為102.15 mg·kg。

2.3 單樹(shù)種連作二代針葉純林與一代林相比，其土壤中微生物數(shù)量減少、類群退化

與一代林相比，二代杉木人工林土壤微生物數(shù)量明顯下降： 細(xì)菌、放線菌、真菌數(shù)量分別下降48.65%，4.76%和6.34%(楊承棟等， 1996)。固氮菌在二代杉木林土壤中數(shù)量于一代林相比下降45.5%。二代馬尾松土壤固氮菌數(shù)量和一代相比下降65.66%(楊承棟等， 2003)。放線菌類群中指示土壤功能退化的白色類群在二代杉木林土壤中增加35.7%； 真菌類群中指示土壤功能退化的青霉屬(Penicillum)在二代杉木林土壤中增加86.0%； 細(xì)菌中指示土壤功能退化的土壤桿菌數(shù)量在二代杉木林土壤中增加29.0%(焦如珍等， 1999)。

3 單樹(shù)種闊葉樹(shù)純林經(jīng)營(yíng)引起土壤質(zhì)量下降

闊葉樹(shù)純林經(jīng)營(yíng)，特別是短輪伐期速生闊葉樹(shù)種(如桉樹(shù)等)對(duì)養(yǎng)分需求量大，盡管凋落物量多于針葉樹(shù)種，但分解速率也快于針葉樹(shù)種，凋落物在林地中累積也較少,由于其土壤中有機(jī)質(zhì)分解速率大于累積速率，兼之采伐剩余物不能歸還林地，缺少高質(zhì)量的有機(jī)物源源不斷地補(bǔ)充林地，導(dǎo)致闊葉樹(shù)純林土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，養(yǎng)分輸出大于輸入，土壤生物學(xué)活性及生物化學(xué)活性明顯下降，影響林木生長(zhǎng)，連作二代林則更嚴(yán)重。

3.1 桉樹(shù)純林經(jīng)營(yíng)的凋落物量、土壤生物學(xué)活性及林木生長(zhǎng)量低于桉樹(shù)與闊葉樹(shù)混交林，桉樹(shù)純林連作經(jīng)營(yíng)更嚴(yán)重

李淑儀等(2007)報(bào)道，在雷州半島種植桉樹(shù)人工林40多年之后，與相似立地條件的次生闊葉林相比，其0～20cm土層土壤pH值下降0.49，有機(jī)質(zhì)含量下降48.7%，全氮含量下降69.1%，全磷含量下降30.8%，全鉀含量下降84.0%。桉樹(shù)純林多代連作經(jīng)營(yíng)，凋落物量較少，如5.5年生的多代連作桉樹(shù)林的凋落物量為1.67 t·hm-2，而相似立地條件的次生闊葉林凋落物量為24.01 t·hm-2(胡曰利等， 2000)，5.5年生桉樹(shù)與厚莢相思(Acaciacrassicarpa)混交林的凋落物量為26.47 t·hm-2。尾葉桉純林與尾葉桉和厚莢相思混交林(6∶2)相比，樹(shù)齡5年時(shí)，混交林土壤有機(jī)質(zhì)含量比尾葉桉純林提高27.49%，土壤三大類微生物數(shù)量提高38%，混交林蓄積量144.62 m3·hm-2，與尾葉桉純林139.59 m3·hm-2相比，增加了3.6%，與厚莢相思純林蓄積量130.18 m3·hm-2相比，增加了11.1%。與相似立地條件次生闊葉林土壤相比，多代連作桉樹(shù)純林土壤細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量分別下降87%、67%和96%，過(guò)氧化氫酶、磷酸酶、脲酶和多酚氧化酶活性分別下降81%、85%、74%和94%,有機(jī)質(zhì)、水解性氮、有效磷和速效鉀含量分別下降84%、78%、63%和76%。pH值下降5.56%(胡曰利等， 2009)。

3.2 楊樹(shù)純林經(jīng)營(yíng)，土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤生物學(xué)活性及林木生長(zhǎng)量低于楊樹(shù)與刺槐(Robinia pseudocacia )混交林，連作二代楊樹(shù)純林更低

二代連作楊樹(shù)人工林和一代林相比，土壤有機(jī)質(zhì)含量平均下降了53.93%，二代連作楊樹(shù)林和一代相比，平均樹(shù)高和平均胸徑分別下降19.32%和11%。(孫翠玲等， 1995)。

樹(shù)齡10年時(shí)，楊樹(shù)純林土壤pH值為8.1，而楊樹(shù)和刺槐混交林(8∶2)下降至7.87，混交林土壤有機(jī)質(zhì)、水解性氮、全磷、有效磷和速效鉀含量較楊樹(shù)純林分別提高6.99%、26.41%、16.86%、228.4%和 88.46%； 混交林土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量分別是楊樹(shù)純林的7.16、1.6和1.8倍，胸徑提高58.95%，樹(shù)高增長(zhǎng)62.07%。，混交林的土壤多酚氧化酶、轉(zhuǎn)化酶、磷酸酶及脲酶活性分別較楊樹(shù)純林提高22.07%、121.17%、36.63%和43.88%(孫翠玲等， 1995)。

4 山杏與檸條錦雞兒(Caragana korshinskii)混交育苗能有效地解決單樹(shù)種山杏連作育苗難以成活的實(shí)際問(wèn)題，其土壤中重要生物化學(xué)活性物質(zhì)的種類和含量發(fā)生了明顯變化

山杏是亞喬木樹(shù)種，該樹(shù)種單樹(shù)種連作育苗難以成活，即使少數(shù)連作苗木能夠成活，也達(dá)不到正常苗木的標(biāo)準(zhǔn)，不能用于造林，不僅如此，經(jīng)過(guò)10年之后，再回到原先培育過(guò)山杏苗的土地、再育山杏苗，苗木仍然不能成活。筆者通過(guò)不同育苗處理系列田間試驗(yàn)，如山杏單樹(shù)種育苗→連作培育山杏苗，山杏與檸條錦雞兒混交育苗→輪作為單樹(shù)種山杏育苗→連作單樹(shù)種山杏育苗等，從土壤生物化學(xué)活性變化角度，揭示山杏連作育苗難以成活的機(jī)制。

筆者曾于2006年在內(nèi)蒙古赤峰市翁牛特旗橋頭林場(chǎng)，做山杏與檸條錦雞兒兩樹(shù)種混交育苗試驗(yàn)(處理1，共3塊樣地)，笫二年即2007年，輪茬培育山杏苗。對(duì)照樣地是單樹(shù)種山杏育苗(處理2，共3塊樣地)，笫二年即2007年，連作培育山杏苗。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。2006年生長(zhǎng)季節(jié)結(jié)束時(shí)，處理1和處理2中各研究樣地山杏生長(zhǎng)正常，采集各研究樣地根際和非根際0～20cm土壤樣品。笫二年即2007年，將頭茬山杏與檸條錦雞兒混交育苗(處理1)樣地輪作為培育單樹(shù)種山杏苗，將頭茬是單樹(shù)種山杏苗(處理2)樣地連作培育山杏苗。2007年6月份采集山杏0～20cm根際和非根際土壤樣品，此時(shí)，處理1中的輪茬山杏育苗，生長(zhǎng)正常，而處理2中的連茬山杏育苗處理樣地中的大部分苗木已經(jīng)死亡，少數(shù)存活的苗木，最終遠(yuǎn)不能達(dá)到正常苗木的標(biāo)準(zhǔn)，不能用于造林。并分別把從各研究樣地所采集的根際和非根際土壤樣品，按標(biāo)準(zhǔn)方法篩出粒徑1 和0.25mm的土壤樣品，用于對(duì)這些研究樣地土壤中重要生物化學(xué)活性物質(zhì)進(jìn)行定量分析，如土壤中酸解氨基酸、堿解氨基酸和糖類物質(zhì)含量測(cè)定，揭示單樹(shù)種山杏連作育苗難以成活的作用機(jī)制，主要結(jié)論如下(楊承棟， 2014；Michaeletal.， 2005)。

4.1 單樹(shù)種山杏育苗與山杏和檸條金雞兒混交育苗相比，土壤中酸解氨基酸種類減少，含量較少，連作則更嚴(yán)重

土壤中各種類別的氨基酸大部分存在于蛋白質(zhì)或肽之中，以結(jié)合態(tài)形式存在，可以通過(guò)弱酸水解，得到不同種類的單個(gè)形式的氨基酸，即酸解氨基酸。

分析不同育苗處理樣地中山杏的根際和非根際、1和0.25mm不同粒徑土壤中18種酸解氨基酸(半胱氨酸、精氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、絲氨酸、谷氨酸、組氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、賴氨酸和酪氨酸)含量(楊承棟， 2014；Formaneketal.， 2005)，結(jié)果如下。

研究結(jié)果表明： 處理2頭茬是單樹(shù)種山杏育苗，下一年連作培育山杏苗,發(fā)現(xiàn)連作土壤中酸解氨基酸種類會(huì)減少，在已經(jīng)檢測(cè)的18種酸解氨基酸中，發(fā)現(xiàn)連作山杏育苗土壤中檢測(cè)不到的氨基酸有4～5種，而處理頭茬是混交育苗輪茬為山杏苗輪茬土壤中檢測(cè)不到的氨基酸只有2～3種(楊承棟， 2014)。

研究結(jié)果還表明:無(wú)論頭茬是單樹(shù)種山杏育苗、笫二茬連作培育單樹(shù)種山杏苗,還是頭茬是山杏與檸條錦雞兒混交育苗、笫二茬輪作培育單樹(shù)種山杏苗,都會(huì)引起土壤中酸解氨基酸含量大幅度下降。連作單樹(shù)種培育山杏苗土壤中酸解氨基酸含量下降幅度更大，連作土壤相比于頭茬下降了21.17%。山杏與檸條錦雞兒混交育苗樣地，當(dāng)輪茬為單樹(shù)種山杏育苗后，土壤中酸解氨基酸含量相比于頭茬下降19.55%。

上述研究結(jié)果表明： 培育山杏與與檸條錦雞兒混交苗是維護(hù)和提高土壤酸解氨基酸種類和含量的重要技術(shù)途徑。因此在任何情況下，均不能培育單樹(shù)種山杏苗，否則，笫二茬連作山杏苗不能成活。山杏連作育苗難以成活，很可能既與連作山杏育苗土壤中缺少酪氨酸、脯氨酸和組氨酸有關(guān)，也可能與土壤中酸解氨基酸含量減少有關(guān)。因?yàn)橥寥腊被岬姆N類減少、含量下降，勢(shì)必要進(jìn)一步嚴(yán)重影響到植物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成，致使連作山杏苗死亡。與此同時(shí)，也使我們認(rèn)識(shí)到只能培育山杏與檸條錦雞兒混交苗，或與別的適生樹(shù)種混交育苗(楊承棟等， 2014;崔旭東等， 2009)。

4.2 單樹(shù)種山杏育苗與山杏和檸條錦雞兒混交育苗相比，其土壤中堿解氨基酸——色氨酸含量較低

土壤微生物在代謝過(guò)程中，通過(guò)生物途徑可合成植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。土壤中L-色氨酸含量占土壤中氨基酸含量的2%。研究土壤中色氨酸含量變化，不僅是因?yàn)樵摪被崾菢?gòu)成蛋白質(zhì)的基本單元，同時(shí)它也是構(gòu)成植物體內(nèi)重要激素IAA 的必要組成部分，并影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。在生物合成植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑時(shí)，L-色氨酸中的吲哚基團(tuán)是合成植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑IAA的重要原料(范俊崗， 1994)。

2006年生長(zhǎng)季節(jié)結(jié)束時(shí)，采集處理1頭茬為山杏與檸條金雞兒混交苗3塊樣地中山杏苗木的根際和非根際0～20cm土壤樣品，分別篩出不同粒徑共計(jì)12個(gè)土壤樣品，分析每個(gè)土壤樣品的色氨酸含量，取其平均值16.77 μg·g-1。并采集相似立地條件處理2單樹(shù)種山杏育苗3塊樣地中苗木根際與非根際土壤樣品、分別篩出不同粒徑共計(jì)12個(gè)土壤樣品，分析每個(gè)土壤樣品的色氨酸含量，取其平均值17.98 μg·g-1。此時(shí)，頭茬無(wú)論是山杏與檸條金雞兒混交苗，還是單樹(shù)種山杏育苗，苗木均能正常生長(zhǎng)。試驗(yàn)結(jié)果還表明： 混交育苗樣地土壤中色氨酸含量比單樹(shù)種山杏育苗樣地低6.73%(楊承棟， 2014)。

但是第二年(2007年)，將處理1的3塊頭茬是山杏與檸條金雞兒混交苗的樣地輪作山杏育苗，在6月份采集苗木根際和非根際0～20cm土層土壤樣品，分析根際和非根際不同粒徑12個(gè)土壤樣品中的色氨酸含量，取其平均值15.61μg·g-1，該數(shù)值和頭茬混交育苗土壤中色氨酸含量相比只下降6.9%，此時(shí)，輪茬樣地山杏苗木生長(zhǎng)正常。而將處理2的3塊頭茬是單樹(shù)種山杏苗樣地繼續(xù)培育連作山杏苗，同樣在當(dāng)年6月采集苗木根際和非根際0～20cm土層土壤樣品，分析根際和非根際不同粒徑12個(gè)土樣品中色氨酸含量，取其平均值11.55μg·g-1，該數(shù)值與頭茬單樹(shù)種山杏育苗樣地相比下降35.76%，也只有處理1頭茬為混交育苗、輪茬山杏育苗樣地土壤中含量的 73.99%，且此時(shí)山杏苗木大部分已死。該研究結(jié)果表明，處理1山杏與檸條金雞兒混交育苗的混交效應(yīng)，對(duì)下一茬土壤色氨酸含量的影響明顯。而處理2山杏單樹(shù)種育苗、連作山杏育苗難以成活，很可能與單樹(shù)種山杏連作育苗土壤中色氨酸含量下降幅度更大有關(guān)(楊承棟， 2014)。

上述試驗(yàn)結(jié)果表明： 無(wú)論是由混交育苗輪作為單樹(shù)種山杏育苗，還是由單樹(shù)種山杏育苗連作為單樹(shù)種山杏育苗，均會(huì)引起土壤中色氨酸含量下降，且連作山杏育苗土壤中色氨酸含量下降幅度更大。山杏和檸條錦雞兒混交育苗是防治土壤中色氨酸含量較大幅度下降的重要技術(shù)途徑。

4.3 單樹(shù)種山杏育苗與山杏和檸條錦雞兒混交育苗相比，土壤中戊糖和己糖含量較少，連作則更嚴(yán)重

糖類是一切生物體維持生命活動(dòng)所需能量的主要來(lái)源，也是生物體合成其他化合物的基本原料，有些糖類還可以充當(dāng)體內(nèi)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，如生物的細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核中含有的核糖和脫氧核糖，它們是組成核酸的生物大分子的主要成分。糖類也是與細(xì)胞識(shí)別、生物信息傳遞相關(guān)的物質(zhì)(黃汝多等， 2010)。

自然界中的單糖以戊糖和己糖最重要 (吳東儒,1987)。葡萄糖與果糖的某些磷酸酯，如6-磷酸葡萄糖等和6-磷酸果糖等，在淀粉合成、植物呼吸代謝中起著重要作用。

己糖通過(guò)糖酵解產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物(如磷酸丙糖等)，并生成ATP，釋放出能量，最終產(chǎn)物是丙酮酸。在有氧情況下，丙酮酸進(jìn)入線粒體，通過(guò)氧化脫羧生成乙酰CoA，進(jìn)入三羧酸循環(huán)，逐步氧化分解，直到形成水和二氧化碳，并釋放能量。己糖含量不足，就勢(shì)必要影響三羧酸循環(huán)的正常進(jìn)行及其他物質(zhì)代謝的正常進(jìn)行。

在高等植物中還發(fā)現(xiàn)可通過(guò)有氧呼吸的途徑，即戊糖磷酸途徑，生成1個(gè)核酮糖-5-磷酸和2個(gè)NADPH，該途徑產(chǎn)生的NADPH可為細(xì)胞各種合成反應(yīng)提供主要的還原作用的能力。核酮糖-5-磷酸是合成核苷酸的原料，也是NAD、FAD、NADP等輔酶的組分，戊糖不僅是核酸的重要組成部分，也是植物體其他生物活性物質(zhì)的重要組成部分，參與植物體內(nèi)一些重要的代謝，戊糖含量不足，影響核酸的合成。

正因?yàn)槲焯呛图禾窃谥参矬w生命活動(dòng)中如此重要，本文將重點(diǎn)論述單樹(shù)種山杏育苗樣地及其連作單樹(shù)種山杏育苗樣地中，山杏與檸條錦雞兒混交育苗樣地及其輪作為單樹(shù)種山杏育苗樣地中山杏苗木的根際和非根際土壤中的戊糖和己糖含量的變化狀況及其對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響。

戊糖含量測(cè)定結(jié)果表明： 測(cè)得處理1頭茬山杏與檸條錦雞兒混交育苗樣地中的山杏苗根際和非根際不同粒徑12個(gè)土壤樣品中戊糖總含量為 4 913.13μg·g-1，遠(yuǎn)大于處理1由混交育苗輪作為單樹(shù)種山杏育苗的根際和非根際不同粒徑12個(gè)土壤樣品戊糖總含量(3 736.36 μg·g-1)，相比于其頭茬混交育苗土壤中含量，輪作單樹(shù)種山杏育苗土壤中戊糖含量下降23.95%(楊承棟， 2014)。

戊糖含量測(cè)定結(jié)果還表明： 測(cè)得處理2連作山杏育苗木根際和非根際不同粒徑的12個(gè)土壤樣品戊糖總含量為3 607.2 μg·g-1，相比于其頭茬單樹(shù)種山杏育苗根際和非根際不同粒徑的12個(gè)土壤樣品戊糖總含量 4 846.9 μg·g-1，下降了25.58%。下降幅度超過(guò)處理1，不僅如此，處理1輪作山杏育苗土壤中戊糖含量也比連作山杏育苗土壤中含量高出3.58%(楊承棟， 2014)。

上述研究結(jié)果表明: 頭茬無(wú)論是單樹(shù)種山杏苗,還是山杏與檸條錦雞兒混交育苗只要笫二茬是單樹(shù)種山杏育苗，都會(huì)引起根際和非根際土壤中戊糖含量大幅下降，其中連作山杏育苗土壤戊糖含量下降幅度更大。這表明山杏與檸條錦雞兒混交育苗，是維護(hù)和提高土壤戊糖含量的重要技術(shù)途徑。戊糖在植物體內(nèi)含量不足,則要影響到在植物細(xì)胞生命活動(dòng)中起著十分重要作用的核酸的生成，核酸合成受到障礙，則植物體的生命活動(dòng)受到影響。因此山杏單樹(shù)種連作育苗難以成活，很可能與根際、非根際土壤中戊糖含量下降幅度較大密切相關(guān)(楊承棟， 2014)。

己糖含量測(cè)定結(jié)果表明： 處理2連作山杏育苗根際和非根際不同粒徑的12個(gè)土壤樣品中己糖總含量24 722.2μg·g-1，比其頭茬山杏育苗根際和非根際不同粒徑的12個(gè)土壤樣品中己糖含量28 452.4μg·g-1明顯下降，下降幅度達(dá)到13.11%。2007年6月采土壤樣品時(shí)，連作山杏育苗樣地中大部分山杏苗木已處于死亡狀態(tài)(楊承棟， 2014)。

己糖含量測(cè)定結(jié)果還表明： 處理1混交育苗樣地輪作為山杏育苗，其山杏苗木的根際和非根際不同粒徑的12個(gè)土壤樣品中的己糖總含量為25 406.7μg·g-1，該含量大于其頭茬混交育苗山杏土壤中己糖總含量( 24 867.7μg·g-1)。說(shuō)明由于頭茬混交效應(yīng)的影響，輪作山杏土壤中的己糖含量不但未降、還發(fā)生了明顯的升高，試驗(yàn)地里苗木生長(zhǎng)正常(楊承棟， 2014)。

上述研究結(jié)果表明，處理2連作山杏苗難以成活，很可能與連作土壤中己糖含量大幅度下降有關(guān)。植物體內(nèi)糖代謝若受到影響，連鎖反應(yīng)也會(huì)影響到植物體內(nèi)脂肪代謝和蛋白質(zhì)代謝，進(jìn)而影響到植物的正常生長(zhǎng)。也說(shuō)明山杏與檸條錦雞兒混交育苗是維護(hù)和提高土壤中己糖含量的重要技術(shù)途徑(楊承棟， 2014)。

5 單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)容易發(fā)生病蟲害

由于單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)，引起土壤質(zhì)量下降，病蟲容易滋生，致使病蟲害也日趨嚴(yán)重，嚴(yán)重影響林木生長(zhǎng)，林木生長(zhǎng)狀況較差。如中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心，地處南亞熱帶，是馬尾松樹(shù)種適生區(qū)域，經(jīng)營(yíng)著大面積的馬尾松人工純林， 20世紀(jì)末，曾發(fā)生過(guò)嚴(yán)重的松毛蟲(Dendrolimuspunctatus)災(zāi)害，迅速蔓延，迫使該中心成片砍伐尚未成熟的馬尾松林，每片被砍伐面積達(dá)到600～700 hm2，因?yàn)槿绮患皶r(shí)砍伐，等松毛蟲把樹(shù)葉吃光，樹(shù)必然會(huì)枯死，枯死的樹(shù)則無(wú)任何實(shí)用價(jià)值； 除去馬尾松純林容易遭病蟲害之外，南方經(jīng)營(yíng)的桉樹(shù)雖然是闊葉樹(shù)種，但由于單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)，林分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)完整的群落結(jié)構(gòu)，土壤生物學(xué)活性逐漸降低，土壤質(zhì)量嚴(yán)重下降，病蟲害也是逐年增加，林木生長(zhǎng)量逐代較大幅度下降。

6 發(fā)展有群落結(jié)構(gòu)的混交林是維護(hù)、恢復(fù)和提高森林土壤功能，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù)

如何根據(jù)具體的立地條件和樹(shù)種生物學(xué)特性，適地適樹(shù)，選擇適合的混交樹(shù)種、混交比例和混交模式，營(yíng)造、營(yíng)建不同林分類型有群落結(jié)構(gòu)的混交林，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)，仍是擺在林業(yè)科技工作者面前任重而道遠(yuǎn)的艱巨任務(wù)。

6.1 依據(jù)具體立地條件和樹(shù)種的生物學(xué)特性，優(yōu)選適合的混交樹(shù)種、混交比例和混交模式

6.1.1 優(yōu)選適合的混交樹(shù)種 依據(jù)樹(shù)種的生物學(xué)特性和具體的立地條件，在適地適樹(shù)基礎(chǔ)上優(yōu)選適合的混交樹(shù)種，使目的樹(shù)種與混交樹(shù)種的生物學(xué)特性能協(xié)調(diào)、互補(bǔ)，針葉樹(shù)種可選與闊葉樹(shù)種混交，因?yàn)獒樔~樹(shù)種凋落物分解慢，影響林地的養(yǎng)分循環(huán)，但是針葉和闊葉在一起，分解速度加快，如杉木與木荷、火力楠和鵝掌楸(Liriodendronchinense)等闊葉樹(shù)種混交，就可加速杉木枯落物的分解速率； 喜光樹(shù)種可選與耐蔭樹(shù)種混交，可以充分利用光能，如陽(yáng)性樹(shù)種馬尾松與陰性樹(shù)種紅椎(Castanopsishystrix)混交，無(wú)論是同樹(shù)齡、還是異樹(shù)齡混交，特別是異林齡，均可獲得滿意混交效果； 常綠樹(shù)種可選與落葉樹(shù)種混交，如油松與栓皮櫟(Quercusariabilis)混交，杉木與檫樹(shù)(Sassafrastzumu)混交，均可獲得滿意混交效果； 深根樹(shù)種可選與淺根樹(shù)種混交，可充分利用不同土壤層中的養(yǎng)分，如落葉松與胡桃楸混交，落葉松是淺根性樹(shù)種，胡桃楸是深根性樹(shù)種，其混交林效果良好。還可從改善主要樹(shù)種的土壤肥水環(huán)境考慮混交樹(shù)種，如杉木與榿木(Alnuscremastogyne)混交，其中榿木屬固氮樹(shù)種，兩樹(shù)種混交，可緩解林地氮肥供應(yīng)不足的矛盾； 在立地條件較差區(qū)域，如坡的上部和水土流失區(qū)域，可選擇喬、灌混交類型，筆者主持的八五、九五國(guó)家攻關(guān)專題，在立地條件較差的區(qū)域營(yíng)造楊樹(shù)與紫穗槐(Amorphafruticosa)混交林，利用紫穗槐可以固氮，兼之對(duì)水、肥的需求遠(yuǎn)小于楊樹(shù)，可獲得滿意的混交效果(楊承棟， 2009)。

6.1.2 優(yōu)選合適的混交比例 混交林各樹(shù)種之間的關(guān)系及其混交效果與混交比例關(guān)系十分密切。廣西六萬(wàn)林場(chǎng)對(duì)杉木與火力楠按不同的比例混交，即9杉木1火力楠，8杉木2火力楠，7杉木3火力楠，6杉木4火力楠，5杉木5火力楠，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)10年的觀測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)8杉木2火力楠混交林生產(chǎn)力高且生態(tài)協(xié)調(diào)(馮宗煒等,1988)。在華北營(yíng)造楊樹(shù)與刺槐混交林，適合的混交比例為8楊樹(shù)2刺槐(孫翠玲等， 1995)。

6.1.3 優(yōu)選適合的混交模式 為了防止混交樹(shù)種之間發(fā)生種間競(jìng)爭(zhēng)，以及對(duì)不同立地條件適用性能的差異，可選擇營(yíng)造塊狀或帶狀混交林，如營(yíng)造杉木與木荷混交林時(shí)，若是選擇行狀或株間混交模式，當(dāng)樹(shù)齡9年時(shí)，木荷的生長(zhǎng)就要嚴(yán)重影響杉木的生長(zhǎng)，也就是說(shuō)，杉木與木荷混交模式就不能選用行狀或株間混交，可根據(jù)具體的立地條件選用塊狀或帶狀混交模式。

6.2 營(yíng)造我國(guó)主要造林樹(shù)種人工混交林

6.2.1 營(yíng)造針葉樹(shù)種與闊葉樹(shù)種混交林 1)杉木與闊葉樹(shù)種混交林 杉木適生于溫暖濕潤(rùn)的氣候環(huán)境，主要適生于我國(guó)中亞熱帶，已有經(jīng)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)證明13年生8杉木∶ 2火力楠混交林蓄積量較純林提高9.6%(陳楚榮等,2000)，在廣西、福建、湖南等地有一定面積推廣。杉木與茶科(Theaceae)中木荷混交如3杉木∶ 1木荷、2杉木∶ 1木荷，混交林的平均樹(shù)高、平均胸徑和地上部分生物量分別是杉木純林的1.20、1.21和1.6倍,0～20cm 土層土壤有機(jī)質(zhì)含量為純林的1.6倍，全氮、水解性氮、全磷、有效磷和有效鉀含量分別是純林的1.14、1.12、1.10、1.82和1.72倍(陳紹栓等,1994)。杉木與木蘭科(Magnoliaceae)的木蓮(Manglietiafordiana)、觀光木、深山含笑(Micheliamaudiae)、鵝掌楸混交，也有成功的經(jīng)驗(yàn)報(bào)道。杉木與楠木屬(Phoebe)中的楠木(P.bournei)、與潤(rùn)楠屬(Machilus)中宜昌楠(M.ichangensis)、檫樹(shù)屬中的檫樹(shù)等多個(gè)樹(shù)種混交，以及與刺楸 (Kalopanaxseptemlobus)等樹(shù)種混交，均有較良好的混交效果。但從目前杉木人工林分布的狀況來(lái)看，杉木與闊葉樹(shù)種混交林的推廣面積仍然很有限，希望在擴(kuò)大上述樹(shù)種混交林面積的同時(shí)，能在中亞熱帶營(yíng)建杉木與青岡屬(Cyclobananopsis)中的青岡櫟(C.glauca)等樹(shù)種的混交林，以及與櫟屬(Quercus)、栲屬(Castanopsis)中眾多樹(shù)種的混交林，能營(yíng)建杉木與樟樹(shù)(Cinnamomumcamphora)、黃樟(C.porrectum)、南酸棗(Choerospondiasaxillaris)和刨花潤(rùn)楠(Machiluspauhoi)等樹(shù)種的混交林，這些混交樹(shù)種均是中亞熱帶適生樹(shù)種，目前杉木與這些樹(shù)種混交未受到足夠的重視，需要引起關(guān)注。

2) 馬尾松與闊葉樹(shù)種混交林 馬尾松在我國(guó)分布面積較廣，從南亞熱帶到北亞熱帶均有較大面積分布，其中以南亞熱帶最適生，其次是中亞熱帶。我國(guó)南亞熱帶與馬尾松混交成功的樹(shù)種有火力楠、紅椎、紅木荷(S.walilchii)等。廣西六萬(wàn)林場(chǎng)55年生馬尾松與火力楠混交林比同齡馬尾松純林年凋落物量增加11.2%，有機(jī)質(zhì)含量提高16.7%，土壤中NH4-N含量,有效鉀含量，代換性Ca2+、Mg2+含量分別增加8.9%，3.1%，2.9%和35.4%(張家武等,1993)。廣西28年生馬尾松與紅栲(Castanopsishystrix)混交林和馬尾松純林每公頃蓄積量分別為392.25和233.1 m3,混交林比純林提高68.27%(俞新妥， 1989)。廣西大青山營(yíng)造馬尾松與紅椎同齡或異齡混交林，混交比例為4∶1，混交林和純林相比，土壤密度下降25%，土壤有機(jī)質(zhì)、水解性氮、有效磷和速效鉀含量分別提高17.5%、34.01%、33.74%和134.14%，Ca2+含量下降42.29%，Mg2+含量提高3.08%，土壤細(xì)菌、放線菌、真菌數(shù)量分別提高7.52%、149.06%和247.65%，過(guò)氧化氫酶、多酚氧化酶、蛋白酶和酸性磷酸酶活性分別提高14.29%、104.36%、74.51%和163.41%，林木蓄積量提高76.34%。但推廣應(yīng)用面積很有限，建議能在擴(kuò)大上述樹(shù)種混交林面積的同時(shí)，也能營(yíng)建馬尾松與南亞熱帶適生樹(shù)種柚木(Tectonagrandis)、西南樺(Betulaalnoides)、格木(Erythrophleumfordii)和米老排(Mytilarialaosensis)等樹(shù)種的混交林。在中亞熱帶，馬尾松與闊葉樹(shù)種如火力楠、木荷、黎蒴栲(Castanopsisfissa)、木蘭科南方木蓮(Micheliachingii)等樹(shù)種混交，也有一些較成功的混交經(jīng)驗(yàn)，但推廣應(yīng)用的混交林面積有限，建議在中亞熱帶能營(yíng)建馬尾松與紅栲、苦櫧(Castanopsissclerophylla)、木荷、樟樹(shù)、馬褂木、青岡屬中的青岡櫟等、櫟屬、栲屬、樟科(Lauraceae)中的楠木屬、檫樹(shù)屬中多個(gè)樹(shù)種的混交林，這些混交樹(shù)種均是中亞熱帶適生樹(shù)種。在北亞熱帶可營(yíng)建馬尾松與櫟類樹(shù)種如栓皮櫟、麻櫟(Q.acutissima)等樹(shù)種的混交林。

3) 落葉松與闊葉樹(shù)種混交林 落葉松屬在我國(guó)有7個(gè)種，分布在東北、西北和西南，屬喜光、淺根性樹(shù)種。興安落葉松(Larixgmelinii)主要分布于我國(guó)寒溫帶的大興安嶺、小興安嶺北部,人工混交林報(bào)道甚少，建議營(yíng)建該樹(shù)種與白樺、黑樺(Betuladavurica)、山楊(P.davidiana)及蒙古櫟等樹(shù)種的混交林，在大興安嶺的上坡及沙地上，也可營(yíng)造興安落葉松與樟子松(P.sylvestrisvar.mongolica)塊狀混交林，樟子松雖然是針葉樹(shù)種，但該樹(shù)種在沙地上適生 。長(zhǎng)白落葉松栽培歷史較長(zhǎng),主要分布于東北林區(qū)長(zhǎng)白山和小興安嶺等地，目前報(bào)道較多的是營(yíng)建長(zhǎng)白落葉松與白樺混交林，建議擴(kuò)大混交樹(shù)種，可營(yíng)建長(zhǎng)白落葉松與水曲柳(Fraxinusmandshurica)、黃菠蘿(Phellodendronamurense)、胡桃楸的混交林，也可營(yíng)建長(zhǎng)白落葉松與黑樺(Betuladahurica)、紫椴(Tiliaamurensis)、蒙古櫟(Quercusmongolica)等樹(shù)種的混交林。華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtii)是我國(guó)華北地區(qū)中山以上山地的主要造林樹(shù)種，主要天然分布在山西、河北兩省，可營(yíng)建華北落葉松與栓皮櫟、銳齒櫟(Quercusalienavar.acuteserrata)、麻櫟等樹(shù)種的混交林，也可營(yíng)建華北落葉松與白蠟(Fraxinuschinensis)、銀杏(Ginkgobiloba)及黃櫨(Cotinuscoggygria)等樹(shù)種的混交林，在海拔較高區(qū)域，可營(yíng)建與白樺、紅樺的混交林。

4) 油松與闊葉樹(shù)種混交林 油松是我國(guó)北方廣大地區(qū)主要造林樹(shù)種之一，可營(yíng)建油松與櫟類混交林，按立地條件可分別選擇與栓皮櫟、麻櫟、蒙古櫟、遼東櫟(Q.liaotungensis)及銳齒櫟等樹(shù)種混交，劉春江(1987)研究表明油松和栓皮櫟在養(yǎng)分利用與歸還方面是最佳組合，混交林生產(chǎn)力高。在北京的丘陵和低山地區(qū)，營(yíng)造油松與栓皮櫟等混交林時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的立地條件，采用帶狀或塊狀混交模式，值得注意的是，要避免在很干旱瘠薄的正陽(yáng)坡以及迎風(fēng)的陰坡?tīng)I(yíng)造此類型混交林。也可營(yíng)造油松與元寶楓(Acertruncatum)混交林，宜選擇陰坡、半陰坡立地條件為佳，混交比可為3∶1?；旖荒Ｊ娇刹捎糜退沙蓭?、元寶楓成行的混交林(沈國(guó)舫， 2012)，油松與元寶楓混交較油松純林可有效降低蟲害威脅，光肩星天牛(Anoplophoraglabripennis)對(duì)元寶楓純林的危害率達(dá)30%、混交后危害率僅為10%，松毛蟲對(duì)油松的危害率也有下降。

5) 紅松(P.koraiensis)與闊葉樹(shù)種混交林 紅松是我國(guó)重要的珍貴用材樹(shù)種之一，主要分布在小興安嶺和長(zhǎng)白山等地，可與紅松混交的樹(shù)種有蒙古櫟、水曲柳、黃菠蘿、胡桃楸、白樺、紫椴和山楊(Populusdavidiana)等。

6)云南松(P.yunnannensis)與闊葉樹(shù)種混交林 云南松是云貴高原的主要針葉樹(shù)種，生長(zhǎng)迅速，適應(yīng)性強(qiáng)，耐干旱瘠薄，是荒山造林的先鋒樹(shù)種，大面積分布于滇中高原、金沙江流域和南盤江流域。可與云南松混交的樹(shù)種有長(zhǎng)穗高山櫟(Q.longispica)、黃背櫟(Q.pannosa)、灰背櫟(Q.senescens)、櫟(Q.semicarpifolia)、黃櫟(Q.delavayi)、栓皮櫟和旱冬瓜(Alnusnepalensis)等。在滇南海拔1 500 m或1 800 m以下，與云南松混交的樹(shù)種有紅荷木(Schimawallichii)、黃櫟(云南)、黃毛青岡(C.delavayi)、高山栲(C.delavayi)和旱冬瓜等(中國(guó)樹(shù)木志編輯委員會(huì)， 1978)。

7)柏木(Cupressusfunebris)與闊葉樹(shù)種混交林 柏木是我國(guó)南方習(xí)見(jiàn)鄉(xiāng)土常綠喬木，適用性強(qiáng)，尤耐干旱瘠薄，也能稍耐水濕，特別是在土層淺薄的鈣質(zhì)紫色土和石灰土上，其他樹(shù)種不能生長(zhǎng)，唯柏木能正常生長(zhǎng)，若土層較厚則生長(zhǎng)較快，是亞熱帶代表性針葉樹(shù)種之一。柏木在鈣質(zhì)紫色砂頁(yè)巖的侵蝕山地和各種巖溶地貌上皆能正常生長(zhǎng)，尤以中亞熱帶四川及貴州分布、栽培最多，生長(zhǎng)良好。在四川嘉陵江流域、渠江流域及其支流海拔300～1 600 m的石灰?guī)r山地或者紫色砂頁(yè)巖發(fā)育的中性、鈣質(zhì)紫色土上有生長(zhǎng)茂盛的柏木林(中國(guó)樹(shù)木志編輯委員會(huì)， 1978)。四川丘陵地區(qū)在大力發(fā)展柏木混交林?？膳c柏木混交的主要樹(shù)種有小葉青岡(Cyclobalanopsismyrsinaefolia)、青岡櫟(Quercusglauca)、榿木、栓皮櫟、麻櫟和楓香樹(shù)(Liquidambarformosana)。

8)云杉與闊葉樹(shù)種混交林 云杉分布于我國(guó)四川的岷江、大小金川和白龍江流域，青海東部，甘肅南部，陜西的西南部，新疆天山北坡，東北小興安嶺和長(zhǎng)白山，垂直分布海拔1 600～3 800 m，集中分布在2 300～3 200 m，耐蔭，但在云杉屬中是喜光耐旱樹(shù)種，根系淺主根不明顯，側(cè)根發(fā)達(dá)。天然云杉一般與冷杉或與闊葉樹(shù)組成復(fù)雜混交林，可營(yíng)建與漆樹(shù)(Rhusverniciflua)、白樺、椴樹(shù)等樹(shù)種的混交林。俞新妥(1989)研究表明，在新疆天山營(yíng)造云杉與山楊混交林,云杉的生長(zhǎng)量比純林快30%～40%。

6.2.2 營(yíng)造闊葉樹(shù)種與闊葉樹(shù)種混交林 1)桉樹(shù)與闊葉樹(shù)種的混交林 桉樹(shù)(Eucaplyptusspp.)屬桃金娘科(Myrtaceae)，是桉屬的統(tǒng)稱，常綠喬木，原產(chǎn)大洋洲，我國(guó)引種歷史已有近100年，然而，由于長(zhǎng)期以來(lái)桉樹(shù)單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)，產(chǎn)生了嚴(yán)重的地力衰退，病蟲害嚴(yán)重，林木生長(zhǎng)量下降，嚴(yán)重地威脅著可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。自20世紀(jì)80年代，在海南、廣東等地廣泛營(yíng)造桉樹(shù)與能固氮樹(shù)種厚莢相思等的混交林，增加了凋落物量，且厚莢相思具有根瘤，能固氮，有效地改良了土壤性質(zhì)。但是桉樹(shù)與其他樹(shù)種混交林的相關(guān)報(bào)道較少，建議擴(kuò)大混交樹(shù)種，可考慮營(yíng)建桉樹(shù)與紅木荷、紅椎、思茅栲(Castanopsisferox)、短刺栲(Castanopsisechidnocarpa)、青岡櫟及和云南樟(Cinnamomumglanduliferum)等樹(shù)種的混交林。據(jù)俞新妥(1989)報(bào)道，E.exserta與紅木荷混交林的生長(zhǎng)量，分別比這兩樹(shù)種純林增加77.6%和96.5%。

2)楊樹(shù)與闊葉樹(shù)混交林 已有研究結(jié)果表明，8年生楊樹(shù)與刺槐混交林(混交比例為8∶2)與楊樹(shù)純林相比，林木生長(zhǎng)量提高58%～68%，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高7.10%，土壤水解性氮含量提高26.30%，有效磷含量提高228.40%，土壤速效鉀含量提高88.60%，土壤生物學(xué)活性提高160%～716%(楊承棟， 2009)。也可考慮增加混交樹(shù)種，如營(yíng)造楊樹(shù)與白臘樹(shù)(Fraxinuschinensis)、楸樹(shù)(Catalpabungei)、漆樹(shù)等樹(shù)種的混交林，在立地條件較差的區(qū)域，可營(yíng)造楊樹(shù)與紫穗槐混交林。

6.2.3 營(yíng)建人工與自然相結(jié)合的混交林 1)栽針保闊或保留采伐跡地上植被，營(yíng)建人工與天然相結(jié)合的混交林 栽針保闊是營(yíng)建人工與天然相結(jié)合混交林的一種重要經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施。

1986年江西武功山林場(chǎng)做了13.3 hm2試驗(yàn)林，采用栽針保闊的經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施，即栽植杉木時(shí)，有意保留原采伐跡地上的闊葉樹(shù)種，等到該林分生長(zhǎng)至樹(shù)齡10年時(shí)，林分蓄積量已超過(guò)速生豐產(chǎn)林標(biāo)準(zhǔn)，混交林的物種多樣性超過(guò)相似立地條件純杉木林，其喬木層、灌木層和草本層均超過(guò)純林，尤其是喬木層比杉木純林復(fù)雜，其喬木層除杉木外，還有檫木、木荷、擬赤楊(Alniphyllumfortune)、南酸棗(Choerospondiasaxillaris)、青岡櫟和大葉青岡(C.jenseniana)等，形成了復(fù)層異齡林結(jié)構(gòu)的人工與天然相結(jié)合的混交林(王福升， 2000)。

福建南平1967年采用實(shí)生杉木苗造林，當(dāng)年和笫二年幼林撫育時(shí)有意保留一些喬、灌木，如擬赤楊、楓香、青岡櫟、桃葉石楠(Photiniaprunifolia)，形成了杉、闊人工與天然相結(jié)合的混交林。樹(shù)齡30年時(shí)，混交林蓄積量618.262 m3,純杉木林為548.187 m3，栽杉留闊林分物種豐富度大，喬木層和灌木層多樣性指數(shù)高，均勻度大。喬木層形成復(fù)層異齡林結(jié)構(gòu)的林分，混交林中林下植被是一些耐蔭性灌木，如牛奶子(Elaeagnusumbellata)，桃葉石楠(Photinicaprunifolia)、薄葉山礬(Symplocosanomala)、杜莖山(Maesajaponica)、毛冬青(Ilexpubescens) 。而杉木純林中出現(xiàn)的林下灌木則是荒山生長(zhǎng)的灌木，多喜光的種類，如周毛懸鉤子(Rubusamphidasys)、木莓(Rubasswinhoei)、灰毛泡(Rubusirenaeus)、六月雪(Serissajaponica)(楊玉盛， 1999)等。

筆者于1994年在江西中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶實(shí)驗(yàn)中心山下林場(chǎng)一代杉木林的采伐跡地上，做了煉山及保留采伐剩余物和樣地中植被兩個(gè)處理，連作栽植二代杉木林，每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)，撫育時(shí)也僅對(duì)樹(shù)根周圍1 m2范圍植被做砍雜除草， 2001年調(diào)查林下種類時(shí)發(fā)現(xiàn)： 煉山處理的5塊樣地植被種類最少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，都是矮小的灌木和草本植物，5塊樣地中植被種類最多的樣地才有20種，最少的只有14種，沒(méi)有1株喬木，也沒(méi)有層間藤本，5塊樣地中灌木最多的樣地才有 16種，最少的樣地中只有11種，草本植物最多樣地才有5種，最少的樣地中只有2種。而保留采伐剩余物和樣地中植被的樣地，植被種類多，群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，5塊樣地中植被種類最多的樣地有46種，最少的樣地也有37種，且樣地中喬木樹(shù)種最多的有7種，最少的也有5種，樣地中灌木種類最多有28種，最少的也有24種，層間藤本和草本植物種類最多的有11種，最少的也有8種。煉山處理杉木林下植被生物量為939kg·hm-2，保留采伐剩余物和樣地中植被的林下植被生物量為9 754kg·hm-2。樹(shù)齡11年時(shí)，保留采伐剩余物和樣地中植被和煉山處理相比，樣地中細(xì)菌數(shù)量提高55.16%、真菌數(shù)量提高97.44%、放線菌數(shù)量提高196.15%，0～20cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量提高42.80%、水解性氮含量提高36.09%、有效磷含量提高155.56%、速效鉀含量提高12.56%、樹(shù)高增長(zhǎng)15.67%，胸徑增長(zhǎng)23.20%(曾滿生等,2009)。

2)鳥(niǎo)類糞便或隨風(fēng)下種于人工林形成的人工與天然相結(jié)合的混交林 杉木純林經(jīng)營(yíng)引起地力衰退是眾所周知的事實(shí)。然而，在杉木人工林中，如發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)類糞便下種的檫樹(shù)生長(zhǎng)，應(yīng)該給予保護(hù)，已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，這種人工與天然相結(jié)合形成的混交林，也可有效地防治杉木純林經(jīng)營(yíng)所引起的土壤質(zhì)量退化。

6.2.4 通過(guò)撫育間伐、擇伐或輪伐，培育異齡林混交林 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心在馬尾松林強(qiáng)度間伐后的林分中補(bǔ)植耐蔭樹(shù)種紅椎，經(jīng)營(yíng)成本低，形成異齡混交林，不僅可有效防治地力衰退，而且可有效提高林木生長(zhǎng)量(楊承棟， 2009)。

陳立新等(1998)對(duì)長(zhǎng)白落葉松人工林進(jìn)行撫育間伐，天然引進(jìn)闊葉樹(shù)種白樺，形成人工與天然相結(jié)合的針闊混交林，林分生長(zhǎng)良好，林地凋落物量明顯提高、組成結(jié)構(gòu)明顯改善，凋落物分解速率逐年升高，土壤有機(jī)質(zhì)、全 N、全 P 等含量得到明顯的提高，土壤酸度明顯下降，土壤理化性質(zhì)不同程度改良。對(duì)一些生長(zhǎng)較差的低效人工林或次生林，可通過(guò)該經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施，改造成近自然的高效人工與天然相結(jié)合的混交林。

對(duì)大面積的單樹(shù)種人工純林(特別是針葉純林)或天然次生林，可通過(guò)擇伐或輪伐，栽植有價(jià)值的適生樹(shù)種，形成多樹(shù)種塊狀或帶狀混交的異齡混交林。

6.2.5 發(fā)育林下植物營(yíng)建有完整群落結(jié)構(gòu)的混交林 目前我國(guó)人工林中純林仍然占有較大的比重，對(duì)于一個(gè)林分來(lái)說(shuō)，如果僅有喬木，那還不能算是有完整群落結(jié)構(gòu)的林分，一個(gè)有完整群落結(jié)構(gòu)的林分，應(yīng)該是除了喬木之外，還應(yīng)該有灌木和草本植物與其共生，通過(guò)發(fā)育林下植被可以營(yíng)建有群落結(jié)構(gòu)的林分，與此同時(shí)，還可以有效地改良土壤理化性質(zhì)，提高土壤的生物學(xué)活性。筆者曾于1990和1991年于江西省大崗山，在相似立地條件、相同地位指數(shù)、不同間伐強(qiáng)度的杉木林下，測(cè)不同林下植被蓋度、0～5cm土層土壤化學(xué)性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，林下植被蓋度不同則土壤肥力差異明顯，這里僅以16地位指數(shù)為例，將林下植被蓋度53.5%和林下植被蓋度12.5%的土壤化學(xué)性質(zhì)相比，發(fā)現(xiàn)林下植被蓋度高的土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、水解性氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂含量和交換性鹽基總量分別提高77.5%、40.0%、42.78%、96.63%、8.18%、95.45%、162.46%和71.66%。還是16地位指數(shù)，將林下植被蓋度69.0%和林下植被蓋度20%相比，發(fā)現(xiàn)其土壤中三大類微生物細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量分別提高了85.03%、41.96和51.23%，不僅如此，微生物類群也發(fā)生了明顯的變化，如指示土壤肥力較高的微生物類群，在林下植被蓋度69.0%土壤中比林下植被蓋度20%土壤中明顯提高，其中指示土壤中含氮有機(jī)養(yǎng)分含量較高的蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)在細(xì)菌中所占比例提高132.29%、灰色菌絲群占鏈霉菌屬(Streptomyces)的百分率提高80.95%、曲霉屬(Aspergillus)占真菌組成的百分率提高53.85%、木霉屬(Trichoderma)占真菌組成的百分率提高61.54%，這些微生物類群數(shù)量的提高，均指示土壤有機(jī)養(yǎng)分含量提高。在林下植被蓋度較高的土壤中指示土壤肥力較差的青霉屬(Penicillum)在真菌組成中所占比例卻比林下植被蓋度小的土壤下降了8.62%。林下植被蓋度53.5%的土壤中不同粒徑水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量比林下植被蓋度12.5%的土壤有明顯提高，5.0～2.0、2.0～1.0、1.0～0.5和0.5～0.25mm粒級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量分別提高了41.03%、160.00%、93.85%和108.70%。林下植被蓋度69%的土壤酶活性也明顯高于林下植被蓋度12.5%的土壤，其中磷酸酶、多酚氧化酶、轉(zhuǎn)化酶、脲酶和過(guò)氧化氫酶活性分別提高26.67%、7.32%、24.99%、11.11%和17.24%(楊承棟， 1995)。鑒于此，期望森林經(jīng)營(yíng)者，對(duì)人工純林、特別是針葉純林的中齡林和近熟林，可通過(guò)間伐，發(fā)育林下植物群落，形成喬、灌、草共生、混交生長(zhǎng)的林分，改良土壤性質(zhì)，維護(hù)和恢復(fù)森林土壤功能。建議森林經(jīng)營(yíng)者對(duì)幼齡林撫育時(shí)，只對(duì)根際周圍1 m2范圍內(nèi)植被進(jìn)行撫育，使林分內(nèi)的林下植被得到充分的發(fā)育，形成有群落結(jié)構(gòu)的林分(曾滿生等,2009)。

7 在人工混交林、次生林、天然林的采伐跡地上，以及無(wú)林地上，均不得營(yíng)造單樹(shù)種純林，混交林的混交效應(yīng)不能有效地影響到笫三代林木

眾所周知，在混交林、次生林、天然林的采伐跡地上，以及無(wú)林地上，營(yíng)造任何單樹(shù)種人工純林，只要能適地適樹(shù)，其笫一代林木均能正常生長(zhǎng)，然而與此同時(shí)，由于單樹(shù)種純林的生長(zhǎng)，逐漸地使土壤性質(zhì)發(fā)生了惡化，如筆者在赤峰市溫牛特旗橋頭林場(chǎng)曾做過(guò)如下試驗(yàn)。1)在未培育過(guò)山杏苗的土地上，培育山杏與檸條混交苗，混交模式是行狀混交，當(dāng)年苗木生長(zhǎng)正常。2)笫二年在笫一年育苗的試驗(yàn)地上，做2個(gè)處理試驗(yàn),即處理1繼續(xù)培育山杏與檸條金雞兒混交苗，當(dāng)年苗木生長(zhǎng)正常，處理2僅培育山杏苗，當(dāng)年苗木生長(zhǎng)正常。3)笫三年在處理1的試驗(yàn)地上，繼續(xù)培育山杏與檸條混交苗，當(dāng)年苗木生長(zhǎng)正常，在處理2的試驗(yàn)地上做兩個(gè)試驗(yàn)： ①繼續(xù)培育山杏苗，苗木不能正常生長(zhǎng)，連作效應(yīng)出現(xiàn)； ②培育山杏與檸條混交苗，發(fā)現(xiàn)檸條金雞兒可正常生長(zhǎng)，但山杏苗則不能正常生長(zhǎng)。該試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明混交效應(yīng)只能夠有效地影響到下一代，即笫二代，但不能有效地影響到笫三代林木并使其正常生長(zhǎng)(楊承棟， 2014)。該試驗(yàn)結(jié)果十分清楚地說(shuō)明，在未來(lái)的森林經(jīng)營(yíng)中，持續(xù)發(fā)展混交林是維護(hù)、恢復(fù)和提高森林土壤功能，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù)。

8 討論

這篇文章重點(diǎn)論述的是兩種樹(shù)種的混交林，希望能開(kāi)展多樹(shù)種不同林分類型混交林的研究，揭示多樹(shù)種混交對(duì)土壤質(zhì)量的影響，以及對(duì)林木生長(zhǎng)量的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性經(jīng)營(yíng)。

對(duì)某些特殊立地條件的區(qū)域，只有少數(shù)樹(shù)種才能適應(yīng)、生長(zhǎng)的區(qū)域，如鹽堿地、高寒或風(fēng)熱區(qū)域、土壤很瘠薄及水濕或干旱區(qū)域等，就不能強(qiáng)調(diào)一定要營(yíng)造混交林。

針葉樹(shù)種與針葉樹(shù)種混交，如杉木與馬尾松混交，其混交這一代也能起到促進(jìn)林木生長(zhǎng)的作用，然而，由于針葉樹(shù)種的枯落物分解較慢，與此同時(shí)，還會(huì)容易引起土壤酸化，對(duì)土壤理化性質(zhì)和土壤生物學(xué)活性產(chǎn)生不良的影響，因此，本文未作論述。

本文論述我國(guó)主要造林樹(shù)種混交林的混交樹(shù)種，僅是舉例說(shuō)明，起到拋磚引玉的作用，事實(shí)上可以混交的樹(shù)種是很多的，期望未來(lái)能在我國(guó)主要造林樹(shù)種人工林經(jīng)營(yíng)中，見(jiàn)到種類眾多的混交樹(shù)種。

9 結(jié)論

1)單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)(特別是單樹(shù)種針葉純林經(jīng)營(yíng))和連作經(jīng)營(yíng)導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，病蟲害嚴(yán)重，林木生長(zhǎng)量下降，在國(guó)際國(guó)內(nèi)林業(yè)發(fā)展中引起的教訓(xùn)是深刻的,我們國(guó)家的情況更為嚴(yán)重，至今仍未引起高度重視。

2)單樹(shù)種純林經(jīng)營(yíng)引起森林土壤有機(jī)質(zhì)的量和質(zhì)的嚴(yán)重下降，土壤中生物化學(xué)活性物質(zhì)含量明顯下降，土壤性質(zhì)惡化，連作則更嚴(yán)重。

3)混交林的混交效應(yīng)只能有效地影響下一代林木使其正常生長(zhǎng)，不能有效地影響到笫三代林木使其正常生長(zhǎng)。

4)在天然林、次生林、人工混交林的采伐跡地上，以及無(wú)林地上，均不得營(yíng)造單樹(shù)種純林，應(yīng)根據(jù)具體的立地條件和樹(shù)種的生物學(xué)特性，營(yíng)造多樹(shù)種不同林分類型有群落結(jié)構(gòu)的混交林。

5)應(yīng)將現(xiàn)存的單樹(shù)種純林、特別是長(zhǎng)勢(shì)差的針葉純林，改造成為有群落結(jié)構(gòu)的人工或人工與天然相結(jié)合的混交林。

6)發(fā)展有群落結(jié)構(gòu)的混交林是維護(hù)、恢復(fù)和提高森林土壤功能，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù),是我國(guó)人工林未來(lái)發(fā)展的重要方向。