鄒桂霞

（遼寧省水土保持研究所，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

油松（PinustabulaeformisCarr.）是遼西地區(qū)人工林主要造林樹(shù)種，20世紀(jì)50～60年代遼西營(yíng)造了近60萬(wàn)hm2的油松人工純林，占本區(qū)林地面積的50%以上［1］。由于水土流失嚴(yán)重，蟲(chóng)害頻繁發(fā)生，導(dǎo)致油松人工林林分生長(zhǎng)狀況差，質(zhì)量低下。實(shí)踐證明，現(xiàn)有油松林不可能成材。因林分結(jié)構(gòu)單一，林下缺乏灌木覆蓋，林分的涵養(yǎng)水源、防止水土流失等生態(tài)功能也較差［2］，因此開(kāi)展人工油松純林更新改造顯得迫切而重要。

1 材料與方法

研究區(qū)選在代表遼西地區(qū)的朝陽(yáng)市喀左縣草場(chǎng)鄉(xiāng)三家村南溝，該區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，多年平均氣溫8.4℃，年均降水量450mm，年均蒸發(fā)量2088.5 mm。土壤為褐土，土層厚度45～50cm，坡度6°。油松林位于山地陰坡，樹(shù)高3～4m，郁閉度0.7，林齡30年，2005年春實(shí)施油松人工林帶狀皆伐，皆伐帶與保留帶比例為1∶1，帶寬50m，同年春季在皆伐跡地上栽植山杏、刺槐，山杏、刺槐用一年生裸根苗，造林密度為2m×3m。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同模式樹(shù)木生長(zhǎng)狀況

2008年秋對(duì)油松×山杏、油松×刺槐及油松純林3個(gè)模式的林木生長(zhǎng)因子調(diào)查結(jié)果（表1）可以看出，與闊葉樹(shù)種混交后油松樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)量明顯提高，這說(shuō)明混交林的通風(fēng)透光條件得到了改善，從而使光合作用能力相對(duì)加大，干物質(zhì)積累相對(duì)較多；同時(shí)林下枯落物量相對(duì)增加，使得徑流減少，養(yǎng)分增加，促進(jìn)了油松生長(zhǎng)。

表1 不同模式的樹(shù)木生長(zhǎng)量

2.2 不同模式的生物多樣性

不同模式在植物多樣性方面有明顯不同，油松×山杏、油松×刺槐混交林的植被蓋度比油松純林分別提高53.4%和53.9%，林下草本植物平均高度增加9.7～10.6cm，產(chǎn)草量濕重與干重分別是油松純林的4.8～5.2倍和2.7～2.8倍，林下植物種類(lèi)增加6～9種。代表植物也有一定的改善，混交林林下以菊科的茵陳蒿（ArtemisiacapillarisThunb.）、蝶形花科的興安胡枝子［Lespedeza daurica（Laxm.）Schindl.］、唇 形 科 的 百 里 香（Thymusmongolicus）、禾 本 科 的 針 茅（Stipa baicalensisRosher）為主，間有灌木荊條（Vitex chinensisMill.）。油松純林林下以禾本科的隱子草［Cleistogenessquarrosa（Trin.）Keng］為多見(jiàn)，其次有興安胡枝子、針茅等。

2.3 不同模式林下土壤理化性狀

試驗(yàn)區(qū)林地土層厚度平均為47cm，油松、山杏、刺槐側(cè)根大多分布于5～40cm深度范圍內(nèi)，草本根系多在0～20cm深度范圍內(nèi)。5～20cm和21～40cm土層內(nèi)的總孔隙度油松×山杏混交林比油松純林分別提高5.2%和1.6%，油松×刺槐混交林比油松純林分別提高8.1%和1.5%。5～40cm非毛管孔隙度油松×山杏混交林、油松×刺槐混交林比油松純林分別提高19.1%和52.7%。這是由于混交林林下植物種類(lèi)多，土壤中有機(jī)質(zhì)增加，使土壤的容重降低，總孔隙度提高。

測(cè)定相同立地條件的油松×山杏混交林，油松×刺槐混交林、油松純林林下0～40cm土壤有機(jī)質(zhì)含量、全N含量、速效P含量。結(jié)果表明：油松×山杏混交林林，油松×刺槐混交林與油松純林相比，有機(jī)質(zhì)含量分別提高33.0%和5.7%；全N含量分別提高62.8%和15.9%；速效P含量油松×山杏混交林比油松純林提高12%。由于混交林林中的山杏和刺槐是落葉闊葉樹(shù)，每年落向地面的枯枝落葉量多于油松純林，而且闊葉樹(shù)的枯落物于針葉樹(shù)枯落物更易于分解，同時(shí)混交林與油松純林相比林下植被蓋度高，植物種類(lèi)豐富，因此對(duì)林地土壤的養(yǎng)分補(bǔ)給也更明顯。

2.4 不同模式水土保持效益

2.4.1 林地枯落物及持水能力

對(duì)各模式的林分調(diào)查得知：林下枯落物厚油松×山杏、油松×刺槐混交林林分別是油松純林的2.56倍和3.13倍，枯落層持水量油松×山杏、油松×刺槐混交林林分別是油松純林的2.05倍和3.17倍（表2）。

表2 同模式林下枯落物重及持水量

2.4.2 林地水文特性

在相同降水條件下，相同坡向不同模式的林下土壤其含水率、自然滲透深度有所不同。2008年9月下旬調(diào)查，雨前油松×山杏混交林、油松×刺槐混交林、油松純林三種林分土壤含水率基本相似，0～20cm土層在4.2%左右。在一次歷時(shí)6小時(shí)50分、雨量30.1mm的降水后，三種林分林地土壤含水量及自然滲透深度有很大差異（表3），t檢驗(yàn)結(jié)果，二種混交林與油松純林之間差異顯著，t0.05sd＝3.243，t油×山-t油松＝5.33，t油×刺-t油松＝3.83。正常情況下相同坡向不同模式的林下0～20cm土層內(nèi)，穩(wěn)定入滲率油松×山杏混交林、油松×刺槐混交林分別是油松純林的2.3倍和1.4倍，土壤10℃時(shí)的滲透系數(shù)（K10℃）與相對(duì)滲透速度混交林也高于純林（表4）。這是因?yàn)橛退伞辽叫印⒂退伞链袒被旖涣至窒峦寥辣韺痈采w著較厚的枯落物，避免了雨滴擊濺而引起的土壤細(xì)顆粒分散而阻塞土壤孔隙，使入滲能正常進(jìn)行，同時(shí)兩種混交林林下土壤孔隙較純林多，提高了土壤滲透性能。

表3 不同模式林下土壤含水量及自然滲透深度

表4 不同模式土壤入滲情況

2.4.3 減水減沙效果

2005～2008年7～10月，對(duì)相同立地條件下的三種模式內(nèi)設(shè)置的徑流小區(qū)進(jìn)行觀測(cè)，油松×山杏、油松×刺槐混交林徑流量分別比油松純林降低21.17%、28.4%；徑 流 深 分 別 降 低 42.7% 和47.19%；輸沙模數(shù)分別減少28.09%和45.23%；水土保持效益兩種混交林明顯優(yōu)于油松純林（表5）。

表5 不同模式減水減沙量

3 結(jié)論

對(duì)油松人工純林林分，實(shí)施帶狀皆伐，并于在皆伐跡地上栽植山杏、刺槐，可改善油松林分結(jié)構(gòu)，形成人工針闊混交林，促進(jìn)了油松生長(zhǎng)，混交林林下植被蓋度增加，植物種類(lèi)增多，枯落物的厚度加大，林地的滲透性及土壤理化性質(zhì)有了改善，減少了地表徑流量和土壤侵蝕量。油松×山杏、油松×刺槐混交林調(diào)整了遼西土石丘陵山地以往的油松純林林分結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)了種間關(guān)系，形成了復(fù)層林分，光合作用和光能利用率得以提高，增加了單位面積生物量。因此今后在遼西地區(qū)油松純林更新改造應(yīng)優(yōu)先引進(jìn)山杏、刺槐，發(fā)展針闊混交林。

［1］ 雷啟迪，劉明久，劉景彥.改造遼西山地人工油松純林為混交林的探討［J］.生態(tài)學(xué)雜志，1997，16（1）：8-13.

［2］ 趙榮慧，胡承海，孔祥君，等.中國(guó)遼西地區(qū)油松針闊混交林生態(tài)效益的研究［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1983，3（4）：341-348.