王軍新,鄭 堅,張旭樂
(1.臨安市林業(yè)局,浙江臨安 311300;2.浙江省亞熱帶作物研究所,浙江溫州 325005)
火燒跡地不同造林模式對浙江楠生長影響的分析
王軍新1,鄭 堅2*,張旭樂2
(1.臨安市林業(yè)局,浙江臨安 311300;2.浙江省亞熱帶作物研究所,浙江溫州 325005)
浙江楠(Phoebe chekiangensis)為樟科楠木屬高大常綠喬木,為我國特有的珍貴木材,屬闊葉樹種。由于人為亂砍濫伐、浙江楠的生物學特性、自然環(huán)境以及病蟲害等因素的綜合作用,致使浙江楠資源接近枯竭。為此,許多地區(qū)開展了浙江楠人工造林等試驗。國內有不少學者對楠木的生物學特性及造林技術進行研究表明,浙江楠幼林較耐蔭。因此,本研究以浙江楠造林基地為研究對象,探討比較火燒跡地條件下的不同造林模式對浙江楠生長效果的影響,為今后推廣應用提供參考。
浙江楠;造林模式;生長效果
楠木是我國的珍貴樹種,在國內外享譽盛名,但由于人為亂砍濫伐等因素的制約,導致楠木資源極盡枯竭[1-2]。天然楠木生長緩慢,而人工楠木林受其自身生物學特性制約成活率較低,這就要求人工楠木林的發(fā)展與經(jīng)營技術進一步提高[3]。我國又是一個森林資源十分匱乏的國家,人均森林蓄積量僅為世界平均水平的12%左右,并且森林火災事故多發(fā),僅有的森林經(jīng)常遭受火災危害,直接危及林木、土壤、微生物以及野生動物等生態(tài)安全[4-5],造成巨大的人員傷亡與經(jīng)濟損失[6],后續(xù)森林的生態(tài)功能修復較為困難[7-8]。本研究初步探索了火燒跡地不同造林模式條件下楠木的生長情況,以期在保護楠木資源的同時,改良火燒跡地的生態(tài)環(huán)境。
研究地位于青山湖風景區(qū)內,為丘陵山地,坡度在20~30°,土壤類型為紅壤。由于歷史原因遭受過嚴重的人為破壞,自然生長的喬木種類僅有馬尾松(Pinusmassoniana),林下分布少量的灌木如野漆(Toxicodendron succedaneum),烏飯(南燭)(Vaccinium bracteatum Thunb.),其余為鐵芒萁(Dicranopteris dichotoma)。
2.1 浙江楠不同造林模式的生長效果比較
采用平衡不完全隨機區(qū)組(BIB)設計,對純浙江楠(Phoebe chekiangensis)、浙江楠與楓香(Liquidambar formosana)、浙江楠與木荷(Schima superba)3個處理分6個區(qū)組進行對比研究。每個區(qū)組設3小區(qū),共設樣地15個,樣地面積為20 m× 30 m。
2011年2月全面挖坑(50 cm×50 cm× 40 cm),3月種植2年生大苗木進行跡地更新,樹種有浙江楠、楓香、木荷等,苗木高度1~1.1 m,地徑0.8~1 cm,根據(jù)試驗要求,采用不同混交方式,于造林的2012年2月下旬、2013年2月下旬各施復合肥1次,每次每株250 g。2011年10月對苗木的成活情況進行全面抽樣調查,對死苗于2012年3月進行補植,2014年4月,對造林3年后的試驗林進行全面的抽樣調查[9-10]。
每片更新造林地設置5個面積為20 m×20 m的臨時樣地,對樣地進行每木調查,測定樹高和冠幅,根據(jù)測定的冠幅值推算林分蓋度。并對小灌木設定2 m×2 m的臨時樣地。測定物種多樣性及蓋度。
物種多樣性的測度選用豐富度指數(shù)(S,即樣地中物種總數(shù))、物種多樣性指數(shù)(H為Shannon-Weiner指數(shù),D為Sinpson指數(shù))和均勻度指數(shù)(JH)3類。
式中Pi為個體數(shù)占群落總個體數(shù)的比例。
2.2 火燒跡地的土壤理化性質變化
火燒過和未燒過的地區(qū)采集土樣,分別用S和CK表示,采土深度分為0~5、5~10和10~15 cm,每層重復3個,帶回室內,風干磨細,通過5 mm篩孔備用。分別測定土壤容重、有機質、pH值、有機磷含量。
3.1 浙江楠不同造林模式的生長效果比較
由表1可見,楠木與不同樹種混交后生長均好于楠木純林,其中以與楓香混交生長水平最好,其平均樹高和地徑分別比楠木純林高18.3%和16.7%;其次是與木荷混交,其平均樹高比楠木純林高8%以上。
表1 不同混交類型對浙江楠生長的影響
由表2~3可知,浙江楠不同造林密度及混交方式的平均樹高204 cm,平均地徑3.3 cm。造林密度及混交方式之間生長量差異不明顯。
表2 不同混交方式對浙江楠生長的影響
表3 不同造林密度對浙江楠生長的影響
3.2 火燒對土壤結構養(yǎng)分的變化
火燒對土壤性質的影響如表4所示。結果表明,相比對照,火燒跡地0~5 cm深度的表層土壤容重增加10%,而5~15 cm深度土壤容重無明顯變化;火燒跡地0~5 cm和5~10 cm的pH值較對照有所增加,而10~15 cm土層pH值差異不明顯;火燒跡地表層0~5 cm有機質比對照減少14%,但5~10 cm和10~15 cm土層有機質含量變化不大;速效磷0~5 cm增加了500%,5~10 cm增加150%,10~15 cm增加了60%,均明顯高于對照;全氮0~5 cm下降了44%,5~10 cm下降37%,10~15 cm無明顯差異。
表4 火燒對土壤理化性質的影響
3.3 植被恢復情況
未種植地的小喬木樹種為野漆,蓋度為0.007,種植喬木樹種后蓋度顯著高于未造林(表5)。草本層及灌木層的植物以自然更新萌發(fā)的植物為主,草本層主要為鐵芒萁,蓋度占80%以上;其余為算盤子、白花龍、杜鵑、烏飯、大青、白茅、鹽膚木,蓋度約為0.01。
表5 火燒更新跡地不同樣地物種多樣性
浙江楠×楓香混交林中樹高與地徑生長均好于楠木純林,而在楓香、木荷混交林中,由于楓香、木荷幼樹生長快,郁閉早,導致楠木受光不足,影響目的樹種浙江楠地徑生長。而純楠木林分由于光照過強,也抑制了浙江楠生長。浙江楠與楓香混交林中,由于馬尾松生長速度較適宜,能為浙江楠幼苗生長提供較良好的生態(tài)環(huán)境,長勢較好。因此,根據(jù)浙江楠幼年喜陰和天然楠木林有楓香伴生的特性,采用浙江楠與楓香混交最為理想,可以推廣應用。
火燒對土壤最直接的影響是土壤溫度的變化,隨之土壤理化性質也會發(fā)生一定的改變[11]。這些改變與土壤類型、可燃物類型、林火強度、消耗的地被物載量、土壤受熱程度、火燒面積及頻率有關。研究中發(fā)現(xiàn),火燒跡地表層0~10 cm土壤結構發(fā)生較大的變化,容重、pH值、速效磷與對照相比均有所增加,而有機質含量、全氮濃度均呈下降趨勢,10~15 cm土層各指標變化不大。表層土壤容重的增加與表層土壤火燒強度較大、溫度較高、有機碳損失有關;另外,也可能是高溫條件下土壤結構被破壞,后續(xù)雨水沖刷造成土壤板結,進而導致容重增加。pH值增加,其原因是火燒后地表枯枝落葉、活地被物、活立木等都轉化成灰燼,灰分元素(鉀、鈉、鎂等)被釋放,通過火燒后第一場大雨淋溶到土壤層中,中和土壤酸性,使土壤pH值升高?;馃a(chǎn)生灰分物質,進而促使土壤磷含量的提高。火燒對土壤化學性質的直接影響表現(xiàn)為土壤無機物分解,間接表現(xiàn)則為將復雜的有機物轉換為簡單的無機物,并重新與土壤發(fā)生化學反應,所以火燒后土壤的化學性質必然會發(fā)生一系列的變化,導致有機質含量下降。由于土壤氮素主要來源于土壤有機質,因此,一般情況下氮素在田間條件下的損失量與消耗的土壤有機質相關。由于林火影響到土壤氮素,降低土壤全氮含量,因此建議燒后要及時造林更新,既可及時應用有效磷,又可及早改變土壤性狀。
由于林業(yè)周期較長,特別是珍貴樹種-浙江楠生長也較慢,其不同密度、不同混交方式對浙江楠生長的影響目前還未見明顯表現(xiàn),有待繼續(xù)觀測。
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(責任編輯:張瑞麟)
S68
A
0528-9017(2017)01-0082-03
文獻著錄格式:王軍新,鄭堅,張旭樂.火燒跡地不同造林模式對浙江楠生長影響的分析[J].浙江農業(yè)科學,2017,58(1):82-84.
10.16178/j.issn.0528-9017.20170127
2016-07-29
王軍新(1977-),男,浙江臨安人,工程師,從事森林資源保護管理工作,E-mail:w jxzl@sina.com。
鄭 堅,E-mail:793353254@qq.com。