【摘要】對(duì)閩南山地尾巨桉與閩粵栲人工混交造林造林效果的調(diào)查研究,結(jié)果表明:尾巨桉與閩粵栲混交是成功的,在造林密度1600株.hm-2,1:1行狀混交,林分空間分布格局合理,充分利用了營(yíng)養(yǎng)空間,提高了林分產(chǎn)量和質(zhì)量,2.0a生混交林分中尾巨桉的平均樹(shù)高、胸徑及單株材積分別比其純林提高8.24%、9.72%和31.25%,而閩粵栲的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)也明顯高于其純林。尤其是,混交林中不論是尾巨桉還是閩粵栲,小于平均胸徑的徑木比例均比各自純林少了,這對(duì)培育桉樹(shù)大徑材相當(dāng)有利;但限于年齡尚小,混交林在改良土壤方面尚未明顯。
【關(guān)鍵詞】閩粵栲;尾巨桉;混交林;混交效果
桉樹(shù)(Eucalyptus pps)生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng),在我國(guó)已成為群眾性的造林樹(shù)種。但長(zhǎng)期以來(lái),由于經(jīng)營(yíng)周期短、連載以及單一無(wú)性系成片造林等不合理的經(jīng)營(yíng)措施易導(dǎo)致肥力和生產(chǎn)力下降、林分退化、施肥量增加、抗性降低等生態(tài)負(fù)面效應(yīng),這已引起各方的高度重視。目前,比較一致認(rèn)為通過(guò)混交造林并適當(dāng)延長(zhǎng)輪伐期是解決桉樹(shù)生態(tài)負(fù)面影響的主要生物途徑,也是培育桉樹(shù)大徑材實(shí)現(xiàn)更高經(jīng)濟(jì)效益的主要措施。據(jù)報(bào)道,桉樹(shù)與杉木、相思等混交可取得較好的生態(tài)效益并已逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)[1]。但目前,能與桉樹(shù)混交的樹(shù)種偏少,總體上,桉樹(shù)人工林的樹(shù)種結(jié)構(gòu)較為單調(diào),急需通過(guò)試驗(yàn)摸索出可供選擇造林的混交樹(shù)種是桉樹(shù)持續(xù)高效經(jīng)營(yíng)中必須解決的首要問(wèn)題。
閩粵栲(Castanopsis fissa(Champ)Rehd.et wils.)別名黧蒴栲、裂斗錐、烏葉子,為殼斗科栲屬常綠喬木,樹(shù)高達(dá)25m,胸徑60cm以上。分布于福建、江西、湖南南部、廣東、廣西、貴州南部以及云南東南部,中亞熱帶海拔200~850m暖濕坡谷地的常綠闊葉林中,常為次生林的先鋒樹(shù)種[1-2]。其適應(yīng)性強(qiáng),繁殖容易,生長(zhǎng)速度快,萌芽力較強(qiáng),根系發(fā)達(dá),固土力強(qiáng),枝葉繁茂,落葉量大,是營(yíng)造用材林、薪炭林、水源涵養(yǎng)林、水土保持林、防火林帶以及食用菌專用林和荒山綠化的優(yōu)良樹(shù)種,是殼斗科樹(shù)種中生長(zhǎng)最快的一種[1]。福建省南靖國(guó)有林場(chǎng)1990年以來(lái)有對(duì)閩粵栲進(jìn)行少量的采種育苗、人工栽培取得成功。為改變現(xiàn)行桉樹(shù)人工林經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀,結(jié)合生產(chǎn)需要,針對(duì)樹(shù)種的生物學(xué)特性以及造林地的立地條件,本著適地適樹(shù)原則,開(kāi)展桉樹(shù)與閩粵栲混交造林試驗(yàn),為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)提供參考。
1.試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地設(shè)在地處北緯24°29′9″,東經(jīng)117°18′5″的福建省南靖縣國(guó)有林場(chǎng),屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,溫暖濕潤(rùn)無(wú)嚴(yán)寒且雨量充沛,年均溫度20.8℃,極端最高氣溫40.5℃,最低氣溫0.9℃,年平均降水量1703mm,無(wú)霜期350d,相對(duì)濕度80%。試驗(yàn)地位于該場(chǎng)后徑工區(qū)7大班1小班,面積3.5hm2,造林地為桉樹(shù)一代林采伐跡地,海拔高度259-320m,坡向西北坡,坡度25°,土壤為紅壤,土層厚度在80-100cm之間,地被物以芒萁骨為主,立地等級(jí)為Ⅲ級(jí)。
2.材料與方法
尾巨桉與閩粵栲混交林以及尾巨桉、閩粵栲純林于2010年3月份造林。造林初植密度為1600株/hm2(株行距2.5m×2.5m),其中混交林采用1:1行狀混交,以尾巨桉為主林木。造林基本措施為:林地經(jīng)煉山后,采用塊狀整地,植穴規(guī)格60cm×40cm×35cm。造林前一周,每穴施基肥復(fù)合肥200g,回表土。巨尾桉采用容器苗上山造林(苗高約20cm),閩粵栲用1a生合格裸根苗。當(dāng)年塊狀除草、擴(kuò)穴培土、剪萌芽條(桉樹(shù))、挖除灌木頭、草頭和藤頭等2次并結(jié)合追肥,第一次追肥在5月份,每株追肥復(fù)合肥各100g/株,第二次在8月底追施磷酸二銨150g/株。次年全面劈草兩次并結(jié)合施肥一次,每株施磷酸二銨二銨200g。目前混交林及桉樹(shù)純林郁閉度較高達(dá)0.9,而閩粵栲純林尚未完全郁閉,郁閉度為0.4。
2012年4月分別在2年生的尾巨桉、閩粵栲純林及桉栲混交林3種林分內(nèi),選擇典型地段,分不同坡位(上、中、下)各設(shè)25.8×25.8m的樣地3個(gè)。每樣地全面實(shí)測(cè)樹(shù)高、胸徑、冠幅、枝下高等生長(zhǎng)指標(biāo)及林相狀況;在每樣地內(nèi)按梅花形機(jī)械設(shè)置5個(gè)1×1m樣方,用“樣方收獲法”測(cè)定各林分林下枯枝落葉量;每樣地按 “S”形路線多點(diǎn)(5-6點(diǎn))采集0-40cm土層的混合土樣供作養(yǎng)分化學(xué)分析,并用“環(huán)刀法”采集0-20cm、20-40cm 的原狀土作水分物理性狀測(cè)定。
土壤水份物理性質(zhì)按常規(guī)方法測(cè)定[3];土壤化學(xué)分析按國(guó)標(biāo)分析方法測(cè)定[4];立木材積按福建省林木二元材積公式計(jì)算,其中桉樹(shù)為:V桉=0.00003546D1.782514957H1.256710514;閩粵栲按闊葉樹(shù)材積計(jì)算,V閩粵栲=0.00005276D1.882161H1.009317。蓄積量=平均單株立木材積×林分保留株數(shù)。調(diào)查數(shù)據(jù)應(yīng)用Microsoft Office Excel分析工具進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
3.結(jié)果與分析
3.1混交林與純林生長(zhǎng)比較
造林當(dāng)年各類型林分造林成活率達(dá)98%以上,2012年4月調(diào)查,2年生林分保存率仍在90~95%,說(shuō)明巨尾桉與閩粵栲混交可適應(yīng)閩南山地的立地環(huán)境。從生長(zhǎng)狀況看,由1看出,混交林中尾巨桉的平均樹(shù)高、胸徑、冠幅、冠長(zhǎng)及單株材積均明顯地高于尾巨桉純林,分別比其純林提高8.24%、9.72%、7.69%、14.71%和31.25%。而混交林中閩粵栲的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)也明顯高于其純林,上述指標(biāo)相應(yīng)地提高了6.78%
、13.73%、6.67%、29.63%和35.29%。說(shuō)明,尾巨桉與閩粵栲混交,不但發(fā)揮了閩粵栲本身速生的優(yōu)良特性,也促進(jìn)了尾巨桉的生長(zhǎng),特別是通過(guò)混交,尾巨桉的冠長(zhǎng)增加明顯,生長(zhǎng)潛力增強(qiáng)。從地上部林分結(jié)構(gòu)看,混交林中尾巨桉的樹(shù)高、枝下高遠(yuǎn)超過(guò)閩粵栲,但冠幅卻比閩粵栲小,且巨尾桉樹(shù)冠稀疏而閩粵栲較為緊密,兩樹(shù)種混交形成巨尾桉居于上層的復(fù)層林冠。同時(shí),閩粵栲雖為喜光、喜溫樹(shù)種但幼樹(shù)有一定的耐陰性[5],在幼期尾巨桉可以為閩粵栲創(chuàng)造更好的側(cè)蔭條件,促進(jìn)林木的生長(zhǎng)發(fā)育。而成林后,巨尾桉自然整枝能力強(qiáng),枝下高高,冠下空間大的特點(diǎn),可為下層的閩粵栲提供足夠的營(yíng)養(yǎng)空間??梢?jiàn),閩粵栲與尾巨桉混交,所形成的混交林營(yíng)養(yǎng)空間分布格局合理,能充分利用營(yíng)養(yǎng)空間,提高林分生產(chǎn)力。
3.2混交林分結(jié)構(gòu)和林分質(zhì)量狀況
林木徑級(jí)分布能反映出林分中林木分化程度和林木間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,是林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要指標(biāo),也是衡量林分質(zhì)量和判斷撫育間伐的一個(gè)重要標(biāo)志[6]。根據(jù)臨時(shí)樣地每木調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)表明(表2),混交林中尾巨桉立木徑級(jí)主要集中在8-10,閩粵栲主要集中在6-8cm。與純林相比,混交林中不論是尾巨桉還是閩粵栲,小于平均胸徑的徑木比例均比各自純林少了,而大于平均胸徑的徑木比例多了,其中尾巨桉8cm(平均胸徑)以上徑級(jí)木所占比例為69.2%,比其純林多了27.8%;閩粵栲6cm(平均胸徑)以上徑級(jí)木比其純林多了18.5%。說(shuō)明尾巨桉與閩粵栲所形成的復(fù)層混交林對(duì)培育巨尾桉大徑材相當(dāng)有利,可以大幅度提高桉樹(shù)經(jīng)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益。此外從表1還看出,混交林中尾巨桉和閩粵栲小于各自平均胸徑(尾巨桉8.0cm,閩粵栲6.0cm)的立木比例分別有30.8%和35.1%。通常,當(dāng)林分中有40%以上的林木胸徑小于林分平均胸徑時(shí),即應(yīng)進(jìn)行撫育間伐[7]??梢?jiàn),此時(shí)混交林林分結(jié)構(gòu)雖然尚可,但林木已有一定程度的分化。隨著林木的生長(zhǎng),種間和種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)矛盾會(huì)越趨激烈,以培育中大徑材為目標(biāo),應(yīng)及時(shí)通過(guò)間伐來(lái)改善林分結(jié)構(gòu)和種間關(guān)系,提高林分生產(chǎn)力。
從林分質(zhì)量看,混交林長(zhǎng)勢(shì)良好,抗逆性強(qiáng),受災(zāi)害性天氣影響較小,林木風(fēng)倒率低,基本無(wú)病蟲(chóng)危害。種間的相互關(guān)系,降低了樹(shù)干的尖削度,混交林中樹(shù)木側(cè)枝較細(xì),分枝角小,自然整枝良好,干形通直圓滿,林分質(zhì)量高于純林。
3.3混交林對(duì)土壤肥力的影響
混交林的林分結(jié)構(gòu)、枯枝落葉的數(shù)量與組成以及根系分布等狀況與純林不同,通常對(duì)林地土壤理化性狀會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響。從表3看出,混交林地的土壤最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙、非毛管孔隙及通氣度等水分物理性狀指標(biāo)略比純林高,但相差很微小,基本上看不出明顯的改善。
表3混交林與純林土壤水分物理性狀(0~40cm土層)
*表中數(shù)據(jù)(0~40cm)為0~20cm和20~40cm測(cè)定值的平均值。
而從表4的土壤化學(xué)性狀看,因閩粵栲×尾巨桉混交林的枯枝落葉量稍比純林多,其土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、水解氮、速效磷及速效鉀等養(yǎng)分含量略比尾巨桉、閩粵栲純林高。目前閩粵栲林木尚小,混交林中由閩粵栲產(chǎn)生的枯枝落葉量少,加上其根系對(duì)土壤的作用小。因此,混交林對(duì)土壤的改善效應(yīng)尚不明顯。
4.結(jié)論與討論
(1)從目前林分現(xiàn)狀初步看,尾巨桉與閩粵栲混交是成功的,在造林密度1600株.hm-2,1:1行狀混交,林分空間分布格局合理,充分利用了營(yíng)養(yǎng)空間,提高了林分產(chǎn)量和質(zhì)量。2.0年生混交林分中尾巨桉的平均樹(shù)高、胸徑及單株材積分別比尾巨桉純林提高8.24%、9.72%和31.25%,而閩粵栲的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)也明顯高于其純林。特別是,混交林中不論是尾巨桉還是閩粵栲,小于平均胸徑的徑木比例均比各自純林少了,而大于平均胸徑的徑木比例多了,通過(guò)營(yíng)造混交林對(duì)培育尾巨桉大徑材相當(dāng)有利。
(2)混交林中尾巨桉和閩粵栲小于各自平均胸徑(尾巨桉8.0cm,閩粵栲6.0cm)的立木比例分別有30.8%和35.1%,此時(shí)混交林林分結(jié)構(gòu)雖然尚可,但林木已有一定程度的分化。隨著林木的生長(zhǎng),種間和種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)矛盾會(huì)越趨激烈,以培育中大徑材為目標(biāo),應(yīng)及時(shí)通過(guò)間伐來(lái)改善林分結(jié)構(gòu)和種間關(guān)系,提高林分生產(chǎn)力和大徑級(jí)規(guī)格材比例。
(3)限于閩粵栲林木尚小,閩粵栲×尾巨桉混交林的土壤理化性狀未見(jiàn)明顯改善,有待進(jìn)一步觀測(cè)。
(4)在林業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中,營(yíng)造純林便于林業(yè)生產(chǎn)集約經(jīng)營(yíng)管理,對(duì)林業(yè)生產(chǎn)起到過(guò)一定的促進(jìn)作用。但是近年來(lái)純林比較容易發(fā)生病蟲(chóng)害,一旦發(fā)生,就會(huì)導(dǎo)致大面積純林受災(zāi)。并且營(yíng)造速豐林純林對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也有爭(zhēng)論。閩粵栲與尾巨桉的混交,形成復(fù)層混交林,能夠和諧共存,對(duì)光照、空間利用更加合理,也克服了純林抗性能力較弱的不足。但值得注意的是閩粵栲成林后為強(qiáng)光性樹(shù)種,如果長(zhǎng)期處于下層則會(huì)生長(zhǎng)不良,因此混交林的種間關(guān)系調(diào)整技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。
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