閩南山地禿杉混交造林效果初步研究

王國(guó)聯(lián)

(廈門(mén)市翔安區(qū)林政資源事務(wù)中心，福建 廈門(mén) 361100)

禿杉()又名臺(tái)灣杉，屬于杉科臺(tái)灣杉屬的針葉喬木樹(shù)種，為第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)孑遺植物，禿杉的分布區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)氣候。禿杉生長(zhǎng)迅速，是珍貴的用材樹(shù)種和優(yōu)良的庭院綠化樹(shù)種。我國(guó)在20世紀(jì)80年代開(kāi)始陸續(xù)進(jìn)行禿杉的栽培工作，福建省禿杉的人工造林最早是德化葛坑國(guó)有林場(chǎng)在1989年開(kāi)展禿杉的種源試驗(yàn)。過(guò)去禿杉造林基本上是單一的純林，許多實(shí)踐和研究都證明，成片的針葉純林不僅抗性(抗風(fēng)、抗病蟲(chóng)、抗火)弱，而且人工林群落的生物多樣性較差，也不利于地力的維持。兩種以上的樹(shù)種混交被認(rèn)為是人工林生態(tài)系統(tǒng)較為穩(wěn)定的造林模式。筆者在永春縣六八林場(chǎng)開(kāi)展了禿杉分別與光皮樺、杉木等樹(shù)種混交研究，探尋禿杉混交造林的效果，為閩南山地禿杉可持續(xù)經(jīng)營(yíng)和林地的合理利用提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于永春縣湖洋鎮(zhèn)六八林場(chǎng)1大班5小班，氣候類(lèi)型為中亞熱帶季風(fēng)山地氣候，年均降水量1 650 mm，年均氣溫21 ℃，土壤類(lèi)型為山地紅壤，立地類(lèi)型為Ⅲ類(lèi)地，海拔400～600 m，坡向東南，主要植被有黃瑞木()、鹽膚木()、山蒼子()、菝葜()、桃金娘()等。

2 研究方法

2010年7-8月，六八林場(chǎng)1大班5小班的杉木林進(jìn)行了采伐，對(duì)采伐跡地上的雜灌集中堆燒。清雜后及時(shí)開(kāi)展整地工作，進(jìn)行定點(diǎn)挖穴。種植穴的規(guī)格為長(zhǎng)40 cm、寬40 cm、深40 cm，株行距為2 m×2 m。2011年2月，選用禿杉、光皮樺、杉木3種樹(shù)種進(jìn)行造林，采取禿杉與光皮樺2∶1和4∶1兩種比例行狀混交，禿杉與杉木1∶1行狀混交，同時(shí)營(yíng)造禿杉純林。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)林分別沿著山坡的上、中、下坡位進(jìn)行布設(shè)，每個(gè)坡位均有4塊規(guī)格各為20 m×20 m的試驗(yàn)林，不同類(lèi)型的試驗(yàn)林在每個(gè)坡位上均有分布。試驗(yàn)林在幼齡階段按照生產(chǎn)要求進(jìn)行除草等撫育管理，確保試驗(yàn)林正常生長(zhǎng)，每年年底進(jìn)行常規(guī)的生育調(diào)查。2020年10月，對(duì)試驗(yàn)林開(kāi)展全面測(cè)定，測(cè)定內(nèi)容包括每塊試驗(yàn)林的生長(zhǎng)量、土壤理化性質(zhì)等。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同類(lèi)型禿杉林分生長(zhǎng)情況比較

2020年10月，對(duì)2011年2月?tīng)I(yíng)造的禿杉+光皮樺混交林、禿杉+杉木混交林和禿杉純林進(jìn)行生長(zhǎng)量調(diào)查，調(diào)查結(jié)果列于表1。

表1 不同類(lèi)型禿杉林分生長(zhǎng)情況比較

與禿杉純林相比，禿杉+光皮樺混交林中禿杉的平均胸徑、平均樹(shù)高和平均單株材積分別提高15.4%～20.2%、18.9%～25.6%和47.3%～67.4%，禿杉+杉木混交林中禿杉的平均胸徑、平均樹(shù)高和平均單株材積分別提高6.6%、4.3%和16.1%?？梢?jiàn)，不同類(lèi)型的林分中同齡禿杉的生長(zhǎng)量不同，4種類(lèi)型的林分中，禿杉生長(zhǎng)量順序?yàn)槎d杉+光皮樺2∶1混交林>禿杉+光皮樺4∶1混交林>禿杉+杉木1∶1混交林>禿杉純林。通過(guò)方差分析，不同類(lèi)型林分中禿杉的平均胸徑和平均樹(shù)高差異顯著，平均單株材積差異極顯著。說(shuō)明禿杉與光皮樺、杉木混交均能促進(jìn)禿杉的生長(zhǎng)，禿杉與光皮樺混交的效果更好，特別是禿杉與光皮樺按2∶1的比例混交對(duì)提高禿杉的生長(zhǎng)量更加明顯。

3`2 不同類(lèi)型禿杉林分土壤物理性質(zhì)

3.2.1 不同類(lèi)型禿杉林分土壤團(tuán)聚體含量與結(jié)構(gòu)體破壞率 對(duì)不同類(lèi)型禿杉林分土壤團(tuán)聚體含量和結(jié)構(gòu)體破壞率的測(cè)定與計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，無(wú)論濕篩還是干篩，混交林土壤>0.25 mm的團(tuán)聚體含量高于純林；禿杉+光皮樺2∶1混交林土壤中>0.25 mm的團(tuán)聚體含量高于禿杉+光皮樺4∶1混交林土壤；禿杉+光皮樺4∶1混交林土壤中>0.25 mm的團(tuán)聚體含量高于禿杉+杉木1∶1混交林土壤。土壤中>0.25 mm的團(tuán)聚體含量高，說(shuō)明土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)好、通透性強(qiáng)，土壤的涵養(yǎng)水源能力較好，可降低水土流失且利于植物根系在土壤中的穿插、生長(zhǎng)。從土壤結(jié)構(gòu)體破壞率計(jì)算結(jié)果看，混交林土壤的結(jié)構(gòu)體破壞率低于純林，禿杉+光皮樺2∶1混交林土壤結(jié)構(gòu)體破壞率與禿杉+光皮樺4∶1混交林和禿杉+杉木1∶1混交林土壤結(jié)構(gòu)體破壞率相比分別低了29.6%、130.34%，禿杉+光皮樺4∶1混交林土壤結(jié)構(gòu)體破壞率與禿杉+杉木1∶1混交林土壤結(jié)構(gòu)體破壞率相比低了62.2%。土壤結(jié)構(gòu)體破壞率是直觀反映土壤結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的指標(biāo)，不同林分類(lèi)型土壤結(jié)構(gòu)從優(yōu)到劣的順序?yàn)槎d杉+光皮樺2∶1混交林土壤、禿杉+光皮樺4∶1混交林土壤、禿杉+杉木1∶1混交林土壤和禿杉純林土壤。

表2 不同類(lèi)型禿杉林分土壤團(tuán)聚體組成(0～20 cm) 單位：%

3.2.2 不同類(lèi)型禿杉林分土壤通透性 4種林分類(lèi)型的土壤容重測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同類(lèi)型禿杉林分土壤空隙組成狀況(0～20 cm)

由表3可見(jiàn)，不同林分類(lèi)型土壤的容重大小順序?yàn)槎d杉純林>禿杉+杉木1∶1混交林>禿杉+光皮樺4∶1混交林>禿杉+光皮樺2∶1混交林，說(shuō)明禿杉純林的土壤黏性最強(qiáng)、通透性最差；不同林分類(lèi)型土壤的孔隙度和通氣度大小順序?yàn)槎d杉+光皮樺2∶1混交林>禿杉+光皮樺4∶1混交林>禿杉+杉木1∶1混交林>禿杉純林，說(shuō)明禿杉純林土壤透氣性最差。這進(jìn)一步表明禿杉混交林土壤的通透性能要好于禿杉純林，這是由于禿杉混交林土壤與禿杉純林土壤相比具有更高的團(tuán)聚體含量和更低的結(jié)構(gòu)體破壞率所致。

3.3 不同類(lèi)型禿杉林分土壤化學(xué)性質(zhì)

不同類(lèi)型禿杉林分土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果(表4)表明，混交林土壤中有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀等有效營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量高于純林，禿杉+光皮樺2∶1混交林土壤中有機(jī)質(zhì)、水解氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量最高，其次是禿杉+光皮樺4∶1混交林，禿杉純林土壤中有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量最低。土壤養(yǎng)分除了自身持有，主要來(lái)源于植物凋落物分解后歸還，禿杉+光皮樺混交林土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高的原因在于光皮樺的樹(shù)葉等凋落物快速腐爛分解，其中的養(yǎng)分溶入土壤中，改善了土壤肥力狀況，土壤肥力的提高反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了林分地上部分的生長(zhǎng)。

表4 不同類(lèi)型禿杉林分土壤化學(xué)性質(zhì)(0～20 cm)

4 結(jié)論與討論

10年生的禿杉+光皮樺混交林、禿杉+杉木混交林及禿杉純林中禿杉的生長(zhǎng)量表現(xiàn)為禿杉+光皮樺混交林>禿杉+杉木混交林>禿杉純林，禿杉+光皮樺2∶1混交林中禿杉生長(zhǎng)速度比禿杉+光皮樺4∶1混交林中禿杉快。禿杉混交林土壤的團(tuán)聚體含量、通透性及養(yǎng)分均高于禿杉純林的土壤，而土壤容重及土壤結(jié)構(gòu)體破壞率比禿杉純林的土壤小，在參與試驗(yàn)的4種禿杉林分中，禿杉+光皮樺2∶1混交林土壤的理化性質(zhì)最優(yōu)。

禿杉是中亞熱帶地區(qū)生長(zhǎng)的樹(shù)種，福建省在德化、永春、安溪、閩清等地均有造林，以往多以純林模式進(jìn)行種植。本試驗(yàn)結(jié)果表明了禿杉混交林具有更高的生產(chǎn)力和較好的地力維持及改善效果，營(yíng)造禿杉混交林可提高禿杉的產(chǎn)量并促進(jìn)林地的可持續(xù)利用。