謝鵬虎
(福建省安溪縣參內(nèi)林業(yè)站,福建 安溪362400)
杉木(Cunninghamia lanceolate)低產(chǎn)林改造,采伐跡地營(yíng)造福建柏木荷混交林,能促進(jìn)林木生長(zhǎng),提高林分生長(zhǎng)量,增加土壤肥力,改善林地的立地條件和生態(tài)環(huán)境。福建柏是國(guó)家二級(jí)植物珍貴樹(shù)種,也是安溪縣主要的鄉(xiāng)土樹(shù)種。福建柏屬淺根性樹(shù)種,側(cè)根發(fā)達(dá),具有根瘤菌,對(duì)立地條件要求不嚴(yán),在干旱瘠薄的土壤里生長(zhǎng)迅速,樹(shù)冠塔型美觀,材質(zhì)優(yōu)良。木荷(Schima superba)根系發(fā)達(dá),在貧瘠的土壤里生長(zhǎng)快,樹(shù)干通直,萌芽性強(qiáng),樹(shù)冠呈傘形龐大濃密,葉片較厚,革質(zhì),枯枝落葉物多,材質(zhì)良好。福建柏與木荷混交造林,林木生長(zhǎng)快,枯枝落葉物多,可改善貧瘠土壤,提高土壤養(yǎng)分,增加土壤肥力,涵養(yǎng)水源,保持水土,起到生態(tài)作用。2000年,福建省安溪縣林業(yè)局為了改變林地的生長(zhǎng)條件和生態(tài)環(huán)境,根據(jù)安溪縣西坪鎮(zhèn)上堯村森露巖山的氣候和立地條件,采用針、闊樹(shù)種混交造林,應(yīng)用營(yíng)林技術(shù)措施,營(yíng)造福建柏木荷純林、混交林,面積10km2。筆者根據(jù)多年工作經(jīng)實(shí)踐,總結(jié)出福建柏木荷混交造林各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),為推廣福建柏木荷混交造林,提高土壤肥力,發(fā)展林業(yè)生產(chǎn),提供科學(xué)理論依據(jù)。
試驗(yàn)地設(shè)在福建省安溪縣西坪鎮(zhèn)上堯村森露巖山,其面積10hm2。此地屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)型氣候。年平均氣溫19.2℃,最高氣溫32℃,全年大于10℃有效積溫7000℃,無(wú)霜期326d。試驗(yàn)地的海拔608~672m,坡向東南,坡位屬中下位,坡度10℃,降雨量1800mm左右,空氣相對(duì)濕度83% 左右,1月平均氣溫15℃,極端最低溫-2℃,7月平均氣溫27℃左右。土壤為酸堿性土壤,肥力一般,pH值4.6~5.7,立地條件屬Ⅲ級(jí),適對(duì)杉木采伐跡地進(jìn)行改造,宜于福建柏木荷純林、混交林的林木生長(zhǎng)。
1999年10月,對(duì)森露巖山杉木林采伐跡地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),試驗(yàn)面積10hm2。造林前,林地采用清雜整地,塊狀造林,挖穴采用挖明穴回表土。純林和混交林的造林密度均為2500株/hm2,株行距2m×2m。其中:試驗(yàn)地A營(yíng)造福建柏純林,試驗(yàn)面積3.3hm2。試驗(yàn)地B營(yíng)造木荷純林,試驗(yàn)面積3.3hm2。試驗(yàn)地C營(yíng)造福建柏木荷混交林,造林方式采用株行距混交,福建柏與木荷混交比例為1∶1。
造林前,每穴施0.5kg的過(guò)磷酸鈣做基肥,與穴中的土壤攪拌均勻,然后回土,待期發(fā)酵,增加穴中土壤肥力。
2000年2月造林,苗木為安溪縣苗圃自育的1年生裸根苗木,苗木平均規(guī)格為苗高35cm以上,地徑0.35cm以上(苗木規(guī)格符合標(biāo)準(zhǔn)化,屬I(mǎi)級(jí)苗木)。造林時(shí),木荷采用切干留長(zhǎng)25cm,福建柏、木荷各苗木的根系均采用打泥漿(泥漿是用94%的黃紅壤土,和5%鮮水牛大便、1%的鈣鎂磷攪拌均勻加水而制成的泥漿)后造林。
造林后,每年5~6月、8~9月分別對(duì)林地進(jìn)行塊狀撫育除草、各松土2次,連續(xù)3年,并結(jié)合施肥,每株施肥0.1kg尿素和0.2kg復(fù)合肥。林木郁閉后,每年冬季對(duì)林木生長(zhǎng)狀況進(jìn)行調(diào)查抽樣。林齡達(dá)到10年時(shí),由于林木生長(zhǎng)過(guò)密,樹(shù)冠郁閉度大,林內(nèi)透光較差,樹(shù)木生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈,為了提高林木生長(zhǎng)量,早日成材,于2010年10月份,對(duì)不同試驗(yàn)林進(jìn)行1次下層撫育間伐,各樹(shù)種的間伐比例,按福建省森林撫育間伐技術(shù)規(guī)定,間伐株數(shù)為21%~26%,保留株數(shù)為74%~79%。溫濕度檢測(cè),于2012年10月15日11:30~14:30,根據(jù)不同的林分在臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)及林外(對(duì)照)隨機(jī)各選擇2個(gè)觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)氣溫、濕度等小氣候因子(表1)。
表1 各試驗(yàn)小區(qū)撫育強(qiáng)度及保留株、樹(shù)溫度對(duì)比
2012年10月,在12年生的各類型林分中選擇坡度、坡向、海拔等立地條件因子大致相同的地塊設(shè)立臨時(shí)樣地,樣地面積25.8m×25.8m,每種類型的林分設(shè)立3塊樣地。林分調(diào)查因子包括林木生長(zhǎng)量、林內(nèi)環(huán)境及其土壤肥力等。
3.2.1 林木生長(zhǎng)量的調(diào)查
對(duì)各樣地內(nèi)的林木進(jìn)行每木檢尺,測(cè)定樹(shù)木胸徑、樹(shù)高、冠幅、枝下高。立木材積按福建省各樹(shù)種二元材積公式計(jì)算每個(gè)樹(shù)種平均木單株材積,再按各樹(shù)種平均木單株材積乘以相應(yīng)樹(shù)種的單位面積株數(shù)計(jì)算各林分單位面積蓄積量。二元材積計(jì)算公式為:
3.2.2 林內(nèi)環(huán)境的調(diào)查
于2012年10月12日11.30~15.30,在各個(gè)樣地林內(nèi)外隨機(jī)選擇2個(gè)觀測(cè)點(diǎn),用溫濕度計(jì)測(cè)定林內(nèi)與林外的空氣溫度和濕度,對(duì)比分析林分內(nèi)外小氣候的差異。
在不同的林分內(nèi)設(shè)臨時(shí)樣地,對(duì)不同的植被生長(zhǎng)狀況、枯枝落物厚度、林地覆蓋率進(jìn)行調(diào)查,并對(duì)不同林內(nèi)植被、枯枝落物、林地覆蓋率進(jìn)行比較。
3.2.3 土壤肥力的調(diào)查
各樣地內(nèi)按S型路線分別挖出土層深度0~40cm的土壤采樣剖面各3個(gè),用容積100cm3的環(huán)刀分層(0~20cm、20~40cm),采集原狀土,同時(shí)采集0~40cm的混合土樣約300~500g,帶回室內(nèi)按森林土壤國(guó)際分析方法測(cè)定土壤肥力指標(biāo)。
從表1看出,福建柏木荷混交林每公頃生長(zhǎng)的株數(shù),比福建柏木荷純林每公頃生長(zhǎng)的株樹(shù)少278~383株,分別減少20.64%~29.20%。
從表2可知,馬尾松木荷混交林兩種樹(shù)種林分生長(zhǎng)量,分別比馬尾松、木荷純林的林分生長(zhǎng)量高,平均樹(shù)高分別提高10.58%、12.50%,平均胸徑分別粗15.28%、20.68%,平均冠幅分別大38.92%、4.44%,平均枝下高分別高4.21%、17.86%,平均單株材積分別大48.57%、67.74%,平 均 蓄 積 量 分 別 大 14.01%、37.72%??梢?jiàn),福建柏木荷混交林生長(zhǎng)效果,比福建柏、木荷純林生長(zhǎng)效果好。
表2 不同林分生長(zhǎng)量比較
從表3調(diào)查結(jié)果顯示,(C)林分的郁閉度比(A、B)林分的郁閉度大2%~5%,分別大5.6%和1.1%。,而(C)林分的林內(nèi)溫度分別比(A 、B)林分低0.1~0.3℃,分別降低0.5%~1.6%,林分相對(duì)濕度高0.2~0.5℃,分別提高0.4%~2.4%。這說(shuō)明兩樹(shù)種混交林的林冠分布層次和互相鑲嵌比純林好,陽(yáng)光直射林地少,可降低林內(nèi)溫度,提高空氣濕度,減少林地地表層蒸發(fā),保護(hù)林地內(nèi)土壤具有水分,涵養(yǎng)水源,提供林木水分蒸騰,促進(jìn)林分生長(zhǎng),可改善林分生長(zhǎng)環(huán)境。
從林內(nèi)植被枯落物的調(diào)查來(lái)看,(C)林分中的枯落物厚度分別比(A、B)林分高0.4~1.4cm,厚25.93%~70.00%,枯枝落葉物覆蓋率分別大4.35%~6.66%,這表明針闊葉樹(shù)混交生長(zhǎng)效果良好,林分結(jié)構(gòu)合理,林內(nèi)枯枝落葉物多,林地覆蓋率高,能改善林地土壤肥力。
表3 不同林內(nèi)環(huán)境比較
從表4顯示,對(duì)福建柏木荷純林、混交林不同的林分的土壤肥力進(jìn)行分析,其林分土壤的N、P、K養(yǎng)分含量和土壤肥力均不同。根據(jù)土層0~20cm、20~40cm的土壤化學(xué)性質(zhì)檢測(cè)結(jié)果,福建柏木荷混交林的土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全N、全P、全K以及速效N、P、K等化學(xué)性質(zhì)指標(biāo),比福建柏、木荷純林均有不同程度的提高。以土層0~20cm為例,福建柏木荷混交林的林地土壤比福建柏、木荷純林的林地土壤,pH值分別提高1.85%~5.77%,有機(jī)質(zhì)分別提高4.85%~6.13%,土壤養(yǎng)分全N、全P、全K含量分別大2.94%、1.94%,4.55%、2.99%,2.98%、2.47%;其速效 N、P、K 成分含量分別高3.96%、2.94%,5.55%、4.72%,6.54%、5.56%。這表明營(yíng)造福建柏木荷混交林,林木生長(zhǎng)枝葉茂盛,林冠龐大形成多層次,葉片厚,革質(zhì),枯枝落葉物多,待期腐爛,能改善林地地表層土壤,提高土壤養(yǎng)分,增加土壤肥力,比純林的土壤養(yǎng)分、土壤肥力均有所提高。
表4 不同林分土壤化學(xué)性質(zhì)比較
從表5顯示,福建柏木荷混交林的土壤物理性質(zhì),比福建柏木荷純林的土壤物理性質(zhì)高。不論是0~20cm,還是0~40cm土層,福建柏木荷混交林的土壤容重輕,而福建柏、木荷純林的土壤容重,但通氣度、最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度,分別比福建柏、木荷純林的高。以土層0~20cm為例,福建柏木荷混交林的土壤容重比福建柏、木荷純林的土壤容重分別輕2.80%、1.00%,而通氣度比福建柏、木荷純林分別提高4.05%、1.15%,最大持水量分別提高6.47%、2.29%,毛管持水量分別提高6.50%、2.75%,田間持水量分別提高2.57%、0.17%,毛管孔隙度分別提高2.78%、0.05%,非毛管孔隙度分別提高11.18%、7.33% ,總孔隙度分別提高3.99%、1.15%。通過(guò)物理性質(zhì)的分析表明:福建柏木荷混交林相對(duì)比福建柏、木荷純林的林地地表層涵養(yǎng)水源多,能有效保持林地水土,提高土壤肥力。
表5 不同林分土壤物理性質(zhì)比較
福建柏木荷混交造林適應(yīng)福建省閩南地區(qū)貧瘠山地的林木生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)12年的經(jīng)營(yíng)管理,對(duì)不同林分生長(zhǎng)狀況進(jìn)行對(duì)比。其林木生長(zhǎng)的林內(nèi)溫濕度不同,溫濕度能促進(jìn)林木生長(zhǎng),改善林內(nèi)生長(zhǎng)環(huán)境,改變林木生長(zhǎng)。福建柏木荷混交林兩樹(shù)種常綠搭配,林分結(jié)構(gòu)合理,形成多樣性林分,樹(shù)冠形成復(fù)層次冠幅,通過(guò)光合作用,可促進(jìn)林木生長(zhǎng),枝葉茂盛,樹(shù)木高大,樹(shù)干粗壯。其林木生長(zhǎng)每公頃的生長(zhǎng)量、平均蓄積量,均比福建柏、木荷純林的林木每公頃的生長(zhǎng)量、平均蓄積量分別多4.01%、37.74%。
福建柏木荷混交造林能改善林地土壤狀況。福建柏木荷混交林的土壤容重,比福建柏、木荷純林土壤容重分別輕2.80%、1.00%,而涵水量分別提高6.47%、2.29%。福建柏木荷混交林林分結(jié)構(gòu)合理,林冠茂盛龐大,葉片較厚,革質(zhì),林地地表層枯枝落葉物多,待期腐爛,能提高土壤N、P、K養(yǎng)分,增加土壤肥力,林地土壤肥沃。實(shí)踐證明:福建柏木荷混交造林,可提高林地生產(chǎn)力、林分生長(zhǎng)量,能改善貧瘠山地,提高土壤肥力,福建柏木荷混交造林值得推廣。
[1]方 奇.杉木連栽對(duì)土壤肥力及其林木生長(zhǎng)的影響[J].林業(yè)科學(xué),1987,23(4):389~397.
[2]俞新妥,葉功富.混交造林與人工林的持續(xù)速生豐產(chǎn)[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào),1992,12(3):322~326.
[3]王青天,林武藝,謝文雷.福建柏木荷造林試驗(yàn)[J].綠色科技,2010(6):72~74.
[4]謝文雷.福建柏木荷混交造林成效[J].綠色科技,2011(7):84~86.
[5]王青天.閩南山地杉木馬尾松木荷混交林培育效果研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào),2012,32(4):321~325.
[6]曹漢祥,陳金林.杉木、馬尾松、木荷混交林生產(chǎn)力研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào),2000(2):158~161.