陳春莉

（福建省洋口國(guó)有林場(chǎng)，福建 南平353200）

樂(lè)東擬單性木蘭（Parakmerialotungensis）是木蘭科擬單性木蘭屬常綠喬木樹(shù)種，屬于國(guó)家三級(jí)重點(diǎn)保護(hù)樹(shù)種，樂(lè)東擬單性木蘭生長(zhǎng)迅速，適應(yīng)性強(qiáng)，在酸性、中性和微堿性土壤中都能正常生長(zhǎng)。樂(lè)東擬單性木蘭樹(shù)干通直，春天新葉深紅色，初夏的白花清香遠(yuǎn)溢，秋季果實(shí)紅艷奪目。樂(lè)東擬單性木蘭對(duì)有毒氣體有較強(qiáng)的抗性，花形美麗，略有香味，是庭院、四旁優(yōu)良的綠化樹(shù)種和山上造林樹(shù)種［1］。

杉木（Cunninghamialanceolata）是我國(guó)南方林區(qū)主要的栽培樹(shù)種，傳統(tǒng)上經(jīng)營(yíng)喜歡大面積針葉林集中連片且多代連栽，容易引起生產(chǎn)力逐代遞減、地力衰退、林分穩(wěn)定性下降、引起生境惡化等后果［2］。而營(yíng)造針闊混交林，由于闊葉樹(shù)枯落的花葉等量大，經(jīng)過(guò)分解養(yǎng)分能及時(shí)回到土壤中，起到較好的改土效果，對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善和提高林分穩(wěn)定性都有明顯作用［3］。為此，順昌洋口林場(chǎng)在2005年開(kāi)始開(kāi)展了杉木與樂(lè)東擬單性木蘭混交造林試驗(yàn)，通過(guò)不同混交模式與杉木純林在生長(zhǎng)量、林下植被多樣性及土壤肥力等方面分析，總結(jié)出較佳的杉木林營(yíng)林模式，為閩北山地杉木林健康經(jīng)營(yíng)提供一些技術(shù)參考。

1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

福建省洋口國(guó)有林場(chǎng)地處武夷山脈南部，屬于低山丘陵區(qū)，地理位置117°53′E，26°50′N，海拔多在200～300m，最高海拔910.8m，最低海拔106m，相對(duì)高差804.8m，坡度25～30°。年平均氣溫18.5℃，年平均降雨量1 880.2mm，無(wú)霜期230d，氣候溫和，雨量充沛，濕度較大。土壤以山地紅壤為主，土層深厚，適宜發(fā)展杉、松等用材林樹(shù)種。試驗(yàn)地位于林場(chǎng)南元工區(qū)，造林地前身為杉木林。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2004年10月在洋口林場(chǎng)南元工區(qū)30小班將杉木林皆伐清理后，進(jìn)行整地挖穴，挖穴規(guī)格50cm×40cm×40cm，株行距2m×1.5m。2005年1月造林。試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理：（A）杉木樂(lè)東擬單性木蘭5∶5帶狀混交；（B）杉木樂(lè)東擬單性木蘭6∶4帶狀混交；（C）杉木純林為對(duì)照。試驗(yàn)隨機(jī)排列，4次重復(fù)設(shè)計(jì)，共12塊試驗(yàn)樣地，每塊樣地面積667m2。在試驗(yàn)區(qū)周圍營(yíng)造相同的人工林共23hm2。

2.2 資料收集

2.2.1 喬木層生長(zhǎng)量和林下層植被調(diào)查 造林后每年進(jìn)行生長(zhǎng)情況常規(guī)調(diào)查。2011年底，對(duì)試驗(yàn)林全面測(cè)定，調(diào)查所有試驗(yàn)樣地中林木胸徑、樹(shù)高，統(tǒng)計(jì)蓄積量。在每塊樣地中按“品”字形布設(shè)5個(gè)2m×2m的小樣方，在每個(gè)小樣方中分別喬木、灌木、草本和藤本調(diào)查其種類、數(shù)量、高度、蓋度等。

林下植被生物多樣性計(jì)算方法：

（1）物種豐富度S：指物種總的種數(shù)；

（2）物種多樣性Simpson指數(shù)

（3）物種均勻度Pielou指數(shù)：

式中：Ni表示某個(gè)種的個(gè)體數(shù)目；N表示所有種個(gè)體樹(shù)木總和；S為物種數(shù)目；Pi為屬于種i的個(gè)體在全部個(gè)體中的比例。

2.2.2 土壤取樣與分析 每樣地按“S”形走線挖4個(gè)土壤剖面，在每個(gè)剖面中分0～20cm和20～40 cm兩層采集土樣用做土壤養(yǎng)分測(cè)定；用“環(huán)刀法”采集0～20cm和20～40cm的原狀土做物理性質(zhì)分析。土壤理化性質(zhì)具體測(cè)定參照文獻(xiàn)［4］。

3 結(jié)果與分析

3.1 杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林生長(zhǎng)量

針闊混交林中當(dāng)闊葉樹(shù)作為伴生樹(shù)種時(shí)往往對(duì)主要樹(shù)種起到正面的作用。從杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林及杉木純林生長(zhǎng)狀況調(diào)查結(jié)果（表1）看出，混交林中杉木生長(zhǎng)量大于杉木純林，混交林A、B中杉木胸徑與同年杉木純林相比分別增加了16.9%、12.0%，樹(shù)高分別增加了26.1%、23.1%，單株材積分別增加了67.0%、50.5%，而林分總蓄積量分別提高了28.4%、27.9%。經(jīng)方差分析，杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林與杉木純林在杉木生長(zhǎng)量和林分總蓄積量上均差異明顯，說(shuō)明杉木與樂(lè)東擬單性木蘭混交對(duì)杉木林生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。在杉木樂(lè)東擬單性木蘭不同混交模式中，杉木與樂(lè)東擬單性木蘭按照5∶5帶狀混交對(duì)杉木生長(zhǎng)更有利。

表1 杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林生長(zhǎng)狀況

3.2 杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林植被多樣性特征

林下植被種類、數(shù)量及發(fā)育情況在一定程度上影響土壤結(jié)構(gòu)和肥力狀況，因此，林下植被可作為表征地力和環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)。從不同林分類型植被調(diào)查結(jié)果可知（表2），杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林下植被種類和數(shù)量都較多，Simpson指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)也較高，表明混交林下植被生長(zhǎng)茂盛，由此說(shuō)明杉木與樂(lè)東擬單性木蘭混交后林地質(zhì)量得到較大提高，同時(shí)林內(nèi)小環(huán)境也得到改善，致使林內(nèi)各種植物發(fā)育良好，而林內(nèi)植物的發(fā)展又反過(guò)來(lái)作用于土壤理化性質(zhì)的改良，促使植被-土壤營(yíng)養(yǎng)循環(huán)順暢。因此，杉木與樂(lè)東擬單性木蘭混交后，林下植被繁殖得到加強(qiáng)，指示土壤肥力與杉木純林相比有所提高。

表2 杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林和杉木純林植被多樣性特征

3.3 杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林土壤肥力特征

3.3.1 杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林孔隙狀況 土壤容重和孔隙度是表征土壤結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要指標(biāo)，反映土壤的通透性和根系穿插的難易。通過(guò)對(duì)杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林和杉木純林土壤孔隙狀況的測(cè)定看出（表3），杉木混交林土壤的容重小于杉木純林，說(shuō)明混交林土壤比純林疏松透氣，這有利于土壤持水和林木根系活動(dòng)；而混交林土壤的孔隙度和通氣度都大于杉木純林，以0～20cm土層為例，混交林A、B的總孔隙度比杉木純林分別提高了7.3%和3.9%，通氣度分別提高了7.9%和2.2%：可見(jiàn)杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林土壤結(jié)構(gòu)較好，遇到雨水不易分解和造成土壤板結(jié)，提高了土壤水土保持性能。

表3 杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林土壤的孔隙狀況比較

3.3.2 杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林土壤化學(xué)性質(zhì)

土壤養(yǎng)分是提供植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要物質(zhì)，而植物通過(guò)根系分泌物和凋落物又補(bǔ)充給土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，保證了植物-土壤之間的營(yíng)養(yǎng)循環(huán)。從對(duì)杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林土壤養(yǎng)分含量測(cè)定結(jié)果看出（表4），混交林土壤的有機(jī)質(zhì)、氮磷全量和速效養(yǎng)分與杉木純林相比均有一定的增加，從0～20cm土層養(yǎng)分含量來(lái)看，混交林A、B土壤有機(jī)質(zhì)與純林相比分別提高了24.0%和15.8%，水解性N、速效P、K分別增加了 3.6%、4.6%，29.0%、19.3%，5.6%、2.2%?？梢?jiàn)，杉木與樂(lè)東擬單性木蘭混交后，土壤肥力與杉木純林相比有一定程度提高。這是因?yàn)闃?lè)東擬單性木蘭為闊葉樹(shù)種，凋落葉量較大且容易分解，土壤因樹(shù)木生長(zhǎng)而消耗的養(yǎng)分能及時(shí)通過(guò)凋落物分解而回歸，使土壤肥力得到維持；而杉木純林因凋落物分解慢及含不易分解的物質(zhì)等原因致使杉木林地對(duì)土壤養(yǎng)分消耗而補(bǔ)充較慢，地力較差。

表4 杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林的土壤化學(xué)性質(zhì)比較

4 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)杉木樂(lè)東擬單性木蘭混交林研究，發(fā)現(xiàn)混交林中杉木生長(zhǎng)量、林分總蓄積量均比杉木純林大，混交林中植被種類、數(shù)量較為豐富，生物多樣性指數(shù)高于杉木純林，混交林土壤理化性質(zhì)與杉木純林相比有較大改善，土壤肥力得到提高。可見(jiàn)，杉木與樂(lè)東擬單性木蘭帶狀混交后與杉木純林相比具有更大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

杉木是閩北山區(qū)的主要用材樹(shù)種，造林面積大，在營(yíng)林生產(chǎn)中由于純林及連栽，造成了土壤肥力下降及生態(tài)環(huán)境朝不利方向發(fā)展。通過(guò)混交等生物途徑是有效緩解杉木純林帶來(lái)不良后果的手段，而選擇闊葉樹(shù)作為伴生樹(shù)種與之混交對(duì)地力改善作用較大。本研究中樂(lè)東擬單性木蘭就是一種與杉木混交較好的樹(shù)種，但在混交方式上需要根據(jù)伴生樹(shù)種特性而定，就樂(lè)東擬單性木蘭而言，由于該樹(shù)種生長(zhǎng)較杉木慢一些，因此，采取多行或帶狀、塊狀等方式混交均會(huì)取得較好的效果。由于本試驗(yàn)林營(yíng)建時(shí)間尚短，后期混交林和純林在結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)力等方面有何變化規(guī)律還需做持續(xù)的觀測(cè)。

［1］林來(lái)官，鄭清芳，黃克福，等.福建植物志［M］.福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，1985

［2］俞新妥.杉木人工林地力和養(yǎng)分循環(huán)研究進(jìn)展［J］.福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，1992，12（3）：264-275

［3］俞新妥.混交林營(yíng)造原理與技術(shù)［M］.北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1989：5-18

［4］中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所.土壤理化性狀［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1987