傅祝安

摘要：采用馬尾松、木荷、臺灣相思按2∶7∶1和4∶5∶1兩種比例混交及馬尾松、火力楠、杉木按1∶5∶4和5∶4∶1兩種比例造林，19年生時研究其水文特征和土壤肥力狀況。結(jié)果表明：馬尾松、木荷、相思混交林持水能力高于馬尾松、火力楠、杉木混交林，其中按2∶7∶1配比的馬尾松、木荷、相思混交林其持水量最大，比按1∶5∶4配比的馬尾松、火力楠、杉木混交林大19.43%，比按5∶4∶1配比的馬尾松、火力楠、杉木混交林大24.43%；馬尾松、木荷、相思混交林土壤肥力狀況優(yōu)于馬尾松、火力楠、杉木混交林；馬尾松、木荷、相思混交林具有更強的持水固土改土能力。

關(guān)鍵詞：馬尾松；多樹種；持水性；土壤肥力

中圖分類號：S725.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：16749944（2017）05002603

1引言

森林具有強大的保持水土和涵養(yǎng)水源功能，在維護社會生態(tài)安全中發(fā)揮了巨大作用。由于樹種組成上的差異，各種林分類型的林冠層、下木活地被物層和凋落物層結(jié)構(gòu)不同，從而導(dǎo)致森林群落水文效應(yīng)和土壤理化性質(zhì)的差別[1]。理論和實踐表明，混交林在保持水土、維持和改善土壤肥力、減少病蟲害、阻隔火災(zāi)蔓延等方面均優(yōu)于純林。因此，隨著人類對生存環(huán)境的愈加關(guān)注，林業(yè)生產(chǎn)中造林環(huán)節(jié)逐漸提倡改純林為混交林，以增強人工林的固土改土功能，提高森林的防御災(zāi)害能力及其對土地的可持續(xù)利用[2]。馬尾松是我國南方林區(qū)主要的造林樹種，在福建省人工林中所占比例較大。筆者在閩南山區(qū)對19年生的馬尾松、木荷、臺灣相思混交林和馬尾松、火力楠、杉木混交林的持水性及林地肥力狀況進行研究，旨在探尋合適的馬尾松多樹種混交類型，為福建沿海丘陵山地馬尾松人工林可持續(xù)經(jīng)營提供理論依據(jù)。

2試驗區(qū)概況

安溪白瀨國有林場屬亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，氣候溫暖。年平均氣溫16～20 ℃，最高達(dá)40 ℃，年降雨量1500～1800 mm，年均相對濕度76%。每年3～8月有臺風(fēng)影響，最大風(fēng)速達(dá)40 m/s以上。地貌屬于閩東南丘陵地形，山脈為戴云山脈往東南延伸的分支，海拔300～950 m，西部、西北部較高，坡度20～40°。土壤以花崗巖風(fēng)化形成沙壤、粗骨性紅壤為主，呈微酸性，pH值5～6，土層40～60 cm，土壤瘠薄，立地條件差，Ⅲ、Ⅳ類地面積占98.5%。植被主要有芒萁、五節(jié)芒、拔契、桃金娘、苦竹、冬青及禾本科的其它雜草。

3研究方法

2013年春，在佛仔格工區(qū)1～6班馬尾松采伐跡地上開展馬尾松、木荷、臺灣相思混交林和馬尾松、火力楠、杉木混交林造林試驗，馬尾松、木荷、臺灣相思混交比例設(shè)2∶7∶1和4∶5∶1兩種，馬尾松、火力楠、杉木混交比例1∶5∶4和5∶4∶1兩種。試驗隨機區(qū)組設(shè)計，3次試驗重復(fù)，試驗小區(qū)沿山坡上、中、下排列，每個試驗小區(qū)面積為25.8 m×25.8 m。造林株行距2 m×2 m，造林后前3年每年撫育除草一次，以后在自然狀態(tài)下生長。

地上部分持水性能測定：林冠層按隨機原理抽取帶葉的標(biāo)準(zhǔn)枝條，采用浸水法稱量求算；林下植被層和枯枝落葉層采用樣方收獲法和浸水法稱量求算。

土壤理化性質(zhì)測定：每樣地按“S”形路線多點（5～6點）分別采集0～20 cm、20～40 cm層的土樣供做養(yǎng)分化學(xué)分析，并用“環(huán)刀法”采集0～20 cm和20～40 cm的原狀土做水分物理性狀測定。 土壤水分物理性質(zhì)按常規(guī)方法測定，土壤化學(xué)分析按國際分析方法測定[3]。

4結(jié)果與分析

4.1馬尾松混交林水文特征

4.1.1馬尾松混交林地上部分持水能力

隨著降雨的到來，森林地上部分的林冠層、林下植被層和枯枝落葉層依次對雨水進行攔截和吸儲，致使落入地面的雨量減少并且減緩了雨水對地面的沖擊和徑流的產(chǎn)生。通過馬尾松不同混交類型林分的林冠層、林下植被層和枯枝落葉層持水量測定看出（表1），馬尾松、木荷、相思混交林（2∶7∶1和4∶5∶1）其林冠層和枯枝落葉層的持水量及總持水量高于馬尾松、火力楠、杉木混交林（1∶5∶4和5∶4∶1），而林下植被層的持水量相反。這是因為馬尾松、木荷、相思混交林中闊葉樹比例大于馬尾松、火力楠、杉木混交林，而處于林冠層的闊葉樹冠幅較大且枝葉濃密，對雨水的截留量較大。由于馬尾松、木荷、相思林冠層枝葉交錯，林下透光度較小，林下植物特別是陽生植被較少，以陰生植物為主，總植被量較小，因此馬尾松、木荷、相思混交林下植被層持水量低于馬尾松、火力楠、杉木混交林。闊葉樹含量大的混交林其枯枝落葉層枯落物多且厚，對降落的雨水吸收量也較大。

4.1.2馬尾松混交林土壤層持水能力

森林土壤是持水的主體，土壤吸收水分的多少是反映森林保持水土能力的重要的指標(biāo)。不同的森林土壤由于土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和肥力狀況的差異，在持水功能上有較大的區(qū)別。從表2可知，馬尾松、木荷、相思混交林和馬尾松、火力楠、杉木混交林土壤持水能力不同，馬尾松、木荷、相思混交林土壤層持水量大于馬尾松、火力楠、杉木混交林，而相同混交樹種比例不同的混交林中，又以闊葉樹比例大的混交類型其土層持水量多。這與森林結(jié)構(gòu)有較大的關(guān)系，因為闊葉樹多的林分，林冠層枝葉多且枯枝落葉層厚，地上部分就對降雨起到很好的攔截和吸收作用，有效較少雨水對地面的沖刷，而且枯枝落葉層較厚的林分其土壤也比較疏松，對水分吸儲有利。

4.1.3馬尾松混交林林分持水能力

森林持水量由森林地上部分持水量和土壤持水量兩部分構(gòu)成。從表3看出，馬尾松、木荷、相思混交林持水量大于馬尾松、火力楠、杉木混交林，而相同樹種不同比例的林分中，以闊葉樹比例大的林分持水量為大。按2∶7∶1配比的馬尾松、木荷、相思混交林其持水量最大，比按1∶5∶4配比的馬尾松、火力楠、杉木混交林大19.43%，比按5∶4∶1配比的馬尾松、火力楠、杉木混交林大24.43%。按4∶5∶1配比的馬尾松、木荷、相思混交林其持水量在四種林分類型中居于第二。因此，為減少水土流失，提高人工林的涵養(yǎng)水源能力，在混交林的營造中可適當(dāng)加大闊葉樹的比例。

4.2馬尾松混交林土壤肥力特征

土壤為植物生長供應(yīng)和協(xié)調(diào)營養(yǎng)條件及環(huán)境條件的能力稱為土壤肥力，土壤肥力是土壤物理、化學(xué)和生物等性質(zhì)的綜合反映。不同的混交模式對林地的肥力有各種不同的影響，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)、土壤水分性能和土壤養(yǎng)分狀況等差異。通過馬尾松多樹種混交林土壤肥力測定（表4），混交林中0～20 cm土層的肥力狀況優(yōu)于20～40 cm。馬尾松、木荷、相思混交林土壤中有機質(zhì)、全N、全P、水解N、速效P、速效K等指標(biāo)均大于馬尾松、火力楠、杉木混交林。馬尾松混交林土壤肥力產(chǎn)生差異的原因主要在于樹種組成和結(jié)構(gòu)上的不同，馬尾松、木荷、相思混交林主林層枝葉繁多，凋落量大，一方面對強降雨的削弱作用大，使土層少受到雨水的沖擊，這樣地表徑流就減少，土層表面的厚度和營養(yǎng)成分有保證。其次由于枯落物多營養(yǎng)物質(zhì)回歸土壤的量比較大，土壤肥力得到改善，而且較厚的枯落層對土壤良好的結(jié)構(gòu)起到了保持作用。因此，馬尾松、木荷、相思混交林土壤比馬尾松、火力楠、杉木肥沃。

5結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，馬尾松、木荷、相思按2∶7∶1和4∶5∶1配比的混交林地上部分持水量、土壤含水量和總持水量大于馬尾松、火力楠、杉木按1∶5∶4和5∶4∶1配比的混交林，土壤肥力狀況也表現(xiàn)出相同的規(guī)律。

福建是多雨的省份，特別是山區(qū)雨水較多，容易引發(fā)水土流失、滑坡和泥石流等自然災(zāi)害，森林在防御自然災(zāi)害中發(fā)揮重要作用，而不同的森林類型對自然災(zāi)害的抵御能力不同，單一樹種所構(gòu)成的森林由于其結(jié)構(gòu)簡單，固土持水的功能較小，而多樹種組成的森林有多層次結(jié)構(gòu)，對雨水特別是強降雨有較大的吸儲作用，減少雨水形成地表徑流和災(zāi)害產(chǎn)生的可能。馬尾松是福建山區(qū)主栽樹種，采用馬尾松與多種闊葉樹混交造林以形成穩(wěn)定的多層次的林分結(jié)構(gòu)，有利于提高林分的持水性能和改善土壤的肥力作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭郁善.杉木毛竹混交林水文效應(yīng)研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報，1995，5（4）：325～330.

[2]孫時軒.造林學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1993.

[3]張萬儒.森林土壤定位研究法[M].北京：中國林業(yè)出版社，1986.