陳克銘
(福建省安溪縣湖頭林業(yè)站,福建 安溪362411)
福建柏(Fokieniahodginsii)屬?lài)?guó)家二級(jí)保護(hù)植物,是我國(guó)特有的珍稀樹(shù)種,也是福建省主要用材樹(shù)種。福建柏主根不明顯,側(cè)根發(fā)達(dá),具有根瘤菌,穿透力強(qiáng),對(duì)土壤要求不高,能在干旱瘠薄的黃紅壤里生長(zhǎng)。其主干通直,生長(zhǎng)較快,樹(shù)形呈冠形塔狀,外觀優(yōu)美,觀賞價(jià)值高,樹(shù)木材質(zhì)好,病蟲(chóng)害少,是荒山造林的先鋒樹(shù)種。福建柏與馬尾松(PinusmassonianaLamb.)、木荷(Shima superbaGardn.et Champ.)混交造林形成混交林,經(jīng)過(guò)12年的經(jīng)營(yíng)管理,可改變林木生長(zhǎng)環(huán)境,促進(jìn)林木生長(zhǎng),提高林分生長(zhǎng)量,增加林木蓄積量,改善林地立地條件,提升土壤肥力,提高林木經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。2002年,安溪縣林業(yè)局在湖頭鎮(zhèn)辦半山林場(chǎng),杉木低產(chǎn)林采伐跡地上開(kāi)展了營(yíng)造福建柏馬尾松木荷混交林的試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)十幾年的經(jīng)營(yíng)管理,林分生長(zhǎng)狀況良好,于2014年10月,筆者對(duì)福建柏馬尾松木荷混交林及純林的生長(zhǎng)狀況、土壤肥力進(jìn)行調(diào)查分析,以期為總結(jié)營(yíng)林技術(shù),進(jìn)一步推廣福建柏馬尾松木荷混交造林生長(zhǎng)效果提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)地位于安溪縣湖頭鎮(zhèn)辦半山林場(chǎng),東經(jīng)117°59′,北緯25°14′氣候條件溫和,雨量充沛,年平均氣溫19.5℃,最高37℃,最低0℃,年平均降水量1800mm,無(wú)霜期330d。海拔550~625m,坡位中,坡向東南,坡度18°,壤為紅壤,土層厚度一般,土壤腐殖質(zhì)層中,肥力一般,pH 值5.0~5.80,植被為桃金娘(Rhodomytrus tamentosaHasd)、白茅(Imperatacylindrica)、芒萁骨(Dicranopterisdichotoma)、苦 竹 (Pleioblastusamarus(Keng)Kengf.),高度60~100cm,屬Ⅲ類(lèi)立地級(jí),適宜福建柏馬尾松、木荷的生長(zhǎng)。
2014年10月,在福建柏馬尾松木荷純林、混交林分內(nèi),全面對(duì)12年生的林木生長(zhǎng)狀況進(jìn)行踏查,分別選擇林木生長(zhǎng)基本相似的地段,選取生長(zhǎng)類(lèi)型相同的林分上、中、下、凹(A、B、C、D)4個(gè)樣點(diǎn),各設(shè)置臨時(shí)樣地面積25.8m×25.8m,對(duì)每個(gè)樣地內(nèi)的林木進(jìn)行每木檢尺,測(cè)定胸徑、樹(shù)高、樹(shù)冠、枝下高等生長(zhǎng)量。按福建省林木二元材積公式計(jì)算每個(gè)樹(shù)種平均木單株材積,然后按各樹(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:
林分蓄積=單株材積×林分保留密度。
在福建柏馬尾松木荷純林、混交林林分內(nèi),各設(shè)臨時(shí)樣地。在每個(gè)樣地內(nèi)對(duì)林木進(jìn)行檢測(cè),取各樹(shù)木樹(shù)高、胸徑的生長(zhǎng)量平均值。然后選標(biāo)準(zhǔn)木3~5株,將標(biāo)準(zhǔn)木伐倒,按Monsi分層切割法,分別測(cè)定地上的樹(shù)干(含皮)、枝、葉和地下根系的鮮重。地下部分生物量采用壕溝全挖法,分根樁、粗根(D>4mm)、細(xì)根(D<4mm)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)木地下部根系生物量。同時(shí),采集各組分樣品300~500g帶回室內(nèi)烘干,測(cè)定各器官的干重并計(jì)算。
在各類(lèi)林地的臨時(shí)樣地中,調(diào)查土壤剖面性狀,挖掘土壤剖面。每個(gè)樣地段“S”形路線(xiàn)挖點(diǎn)(3~5個(gè)),按照“林業(yè)調(diào)查技術(shù)手冊(cè)”分別采集0~20cm、20~40cm土層的土壤樣品進(jìn)行土壤理化性質(zhì)分析,并用100cm3的“環(huán)刀法”采集0~20cm、20~40cm的原狀土帶回室內(nèi)土做檢測(cè)比較,按國(guó)標(biāo)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)定分析。
不同林木生長(zhǎng)量的分析,對(duì)表1福建柏馬尾松木荷純林、混交林的生長(zhǎng)結(jié)果進(jìn)行調(diào)查比較。
株數(shù)比較:12年生的福建柏馬尾松木荷混交林(D)的林木株數(shù),比純林福建柏(A)平均株數(shù)減287株、少18.96%,馬尾松(B)平均株數(shù)減166株、少10.96%,木荷(C)平均株數(shù)增4株、加0.26%。
生長(zhǎng)量比較:混交林(D)的林木平均樹(shù)高、胸徑、平均樹(shù)冠、枝下高、單株材積、蓄積量生長(zhǎng)量,分別比純林的林木平均樹(shù)高大10.39%、0.27%、21.16%,平均胸徑粗0.93%、0.97%、33.00%,平 均 樹(shù) 冠 大 31.00%、23.01%、5.22%,平 均 枝 下 高 大 12.00%18.00%、53.42%,單株材積大9.86%、21.88%、105.26%,蓄積量生長(zhǎng)量多8.09%、10.35%、106.78%。
表1 福建柏馬尾松木荷 混交林及其純林生長(zhǎng)狀況比較
福建柏馬尾松木荷純林、混交林,不同林木的生物量進(jìn)行對(duì)比分析。
福建柏馬尾松、木荷地上部分干、枝、葉和地下部分根樁、粗根、細(xì)根進(jìn)行檢測(cè),從表2檢測(cè)福建柏馬尾松木荷生物量的結(jié)果,混交林(D)的林分總生物量,均分別高于福建柏(A)、馬尾松(B)、木荷(C)純林的林分生物量,增加8.21~35.98t/hm2,其中地上生物量分別增加1.04~23.16t/hm2,地 下 生 物 量 分 別 增 加 7.17~12.82t/hm2??梢?jiàn),福建柏馬尾松木荷福建柏馬尾松木荷(D)混交林的3樹(shù)種林木生長(zhǎng)樹(shù)冠枝葉茂盛、形成多層次,枝葉茂密,尤其木荷葉革質(zhì)厚,比純林福建柏樹(shù)冠塔型面積大23.16t/hm2,比馬尾松樹(shù)冠傘型面積大13.32t/hm2,比木荷樹(shù)冠也大1.04t/hm2?;旖涣郑―)3樹(shù)種樹(shù)冠形成復(fù)層次冠幅枝葉茂盛,枝葉分布廣又寬,生物量較多。而純林福建柏(A)、馬尾松(B)、木荷(C)樹(shù)冠稀疏,枝葉針形細(xì)小,生物量較少。地下部分福建柏馬尾松木荷(D)混交林的3樹(shù)種根系互相交錯(cuò),根系茂密,地下根系發(fā)達(dá),能增加地下部分根系生物量,尤其木荷的根系較發(fā)達(dá),可增加地下部分根系生物量,比純林福建柏(A)多12.82t/hm2、馬尾松(B)多9.41t/hm2、木荷(C)多7.17t/hm2。可見(jiàn)福建柏馬尾松木荷混交林(D)的生物量較多。
表2 福建柏馬尾松木荷不同林分生物量分析
4.3.1 不同林木土壤化學(xué)性質(zhì)分析
土壤是林木生長(zhǎng)的基礎(chǔ),不同的林地土壤化學(xué)性質(zhì)不同,其林木生長(zhǎng)狀況也不同。對(duì)不同林木的土壤進(jìn)行檢測(cè)其結(jié)果不同。
從表3顯示,混交林(D)的土壤化學(xué)性質(zhì)pH值,與純林(A)和(B)、(C)的土壤化學(xué)性質(zhì)相比,純林有機(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),均比混交林低。而混交林有機(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),均比純林高。從土層0~20cm為例,混交林(D)的土壤pH值,均比純林(A)和(B)、(C)的土壤pH 值分別提高6.00%和8.16%、1.90%,有 機(jī) 質(zhì) 分 別 提 高 2.49% 和 4.27%、1.81%。土壤養(yǎng)分全N、全P、全K含量,分別比(A)增加6.10%、6.15%、4.00%,比 (B)分 別 增 加 7.14%、7.81%、5.76%,比(C)分別增加2.97%、2.99、2.13%;其速效 N、P、K成分含量比(A)分別提高6.10%、5.88%、4.62%,比 (B)分 別 提 高 7.10%、8.00%、5.61%,比(C)分別提高3.96%、3.85%、2.73%?;旖涣郑―)不同林分能促進(jìn)林地土壤化學(xué)性質(zhì)變化,提高土壤肥力,比純林(A、B、C)土壤肥力有所提高。
表3 福建柏馬尾松木荷不同林分土壤化學(xué)性質(zhì)的比較
4.3.2 不同土壤物理性狀分析
土壤物理性質(zhì)能改變林地土壤性質(zhì),從4種林地土壤物理結(jié)構(gòu)分析,混交林分(D)的土壤結(jié)構(gòu)與純林林分(A)、(B)、(C)的土壤結(jié)構(gòu)比較見(jiàn)表4,不論是0~20cm還是20~40m土層,混交林分(D)的各項(xiàng)物理性狀均優(yōu)于純林(A)和(B)、(C)。以0~20cm 土層為例,混交林分(D)的土壤容重,比純林林分(A)、(B)、(C)的土壤容重輕1.92%、5.76%、0.96%。而通氣度分別提高6.25%和4.55%、2.37%,最大持水量分別提高8.77%和12.66%、7.71%,毛管持水量分別提高8.74%和10.56%、2.55%,田間持水量分別提高6.72%和5.38%、5.38%,毛管孔隙度分別提高2.13%和4.79%、5.66%,非毛管孔隙度分別提高6.78%和19.21%、14.53%,總孔隙度分別提高6.46%和6.44%、5.99%。結(jié)果表明,混交林(D)的林地地表層土壤疏松、孔隙度大、持水量多,比純林(A)、(B)、(C)的林地地表層涵養(yǎng)水源高,能促進(jìn)林木生長(zhǎng)。
表4 福建柏馬尾松木荷混交林、純林土壤物理性質(zhì)的比較
福建柏馬尾松、木荷、針闊樹(shù)混交林(D)的3樹(shù)種林木生長(zhǎng)狀況,比福建柏(A)、馬尾松(B)、木荷(C)針闊樹(shù)純林的單樹(shù)種林木生長(zhǎng)狀況良好。試驗(yàn)結(jié)果顯示:混交林(D)3樹(shù)種針闊樹(shù)的林木生長(zhǎng)枝葉茂盛,形成多層次樹(shù)冠,能發(fā)揮針闊樹(shù)3樹(shù)種之間的有利關(guān)系,形成合理林分機(jī)構(gòu),可促進(jìn)林木生長(zhǎng)?;旖涣至謨?nèi)的溫度、濕度比純林低又大,能提高林分生長(zhǎng)量,增加林木蓄積量,有利于林分生長(zhǎng),改變林地生長(zhǎng)環(huán)境。
福建柏馬尾松木荷混交林(D)的林地土壤理化性質(zhì),均明顯優(yōu)于純林福柏(A)、馬尾松(B)、木荷(C)的林地土壤理化性質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明:3樹(shù)種混交林林木生長(zhǎng)枝葉茂密,枯枝落葉物多,可保持林地的水土,涵養(yǎng)水源,尤其枯枝落葉物腐爛后,能改善林地土壤結(jié)構(gòu),改良土壤,增加土壤肥力,提高土壤養(yǎng)分含量,提升林地的生產(chǎn)力。福建柏馬尾松木荷混交造林模式值得推廣。
[1]盛煒彤.福建柏、杉木及其混交林生產(chǎn)與生態(tài)效應(yīng)研究[J].林業(yè)科學(xué),1992,28(5):397~404.
[2]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.
[3]呂福如.馬尾松低產(chǎn)林套種福建柏的效應(yīng) [J].林業(yè)科技開(kāi)發(fā),2002,16(5):18~20.
[4]董 林,陳禮光,鄭有善,等.木荷、馬尾松混交林生物量與生產(chǎn)力的研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,23(2):244~247.
[5]曹漢祥.杉木、馬尾松、木荷純林及其混交林的土壤養(yǎng)分狀況[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998(2).