江海濱

摘要：針對禿杉馬尾松混交林、禿杉純林、馬尾松純林的林分蓄積量、生長狀況和空間利用情況及生物量進(jìn)行了對比研究，結(jié)果表明：禿杉混交林與禿杉純林、馬尾松純林相比具有較大的生物量，能顯著提高林分生產(chǎn)力及空間利用率，并提高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，供林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營參考。

關(guān)鍵詞：禿杉；馬尾松；混交林；生物量；生產(chǎn)力

中圖分類號：S725.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16749944（2017）19017603

1 引言

禿杉（Taiwania flousiana Gaussen）屬杉科臺灣杉屬，是我國特有樹種，第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)孑遺植物，分布在中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)的一種常綠喬木，是國家一級保護(hù)植物，福建在清代至民國時(shí)期幾乎遍布全省，是資源分布最多的省區(qū)[1]。禿杉具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長快、材質(zhì)好、單位面積蓄積量高等優(yōu)點(diǎn)，有較高的材用和觀賞價(jià)值。馬尾松（Pinus massoniana Lamb）擁有改善地力、植荒抗災(zāi)的能力，正可以與禿杉混交，在發(fā)揮馬尾松林地保護(hù)能力的同時(shí)，還可以改善當(dāng)?shù)赝临|(zhì)，特別是對改善針葉樹多代連栽引起的地力衰退具有重要作用，在提高林分營養(yǎng)空間利用率，增加林產(chǎn)品和林副產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量，增強(qiáng)林分抗火災(zāi)和抗病蟲害能力等都具有重要作用[2～5]。本文通過分析禿杉與馬尾松混交林的生產(chǎn)狀況與生物量并將其與各自純林對比，對禿杉人工混交林生物量及生產(chǎn)力進(jìn)行研究，旨在為合理經(jīng)營禿杉混交林及提高林地價(jià)值提供依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地福建省連城邱家山國有林場，地處龍巖西部，位于東經(jīng)117°05′33″～117°08′07″，北緯25°34′15″～25°37′54″，屬中亞熱帶海洋性氣候，夏季盛吹偏南風(fēng)，冬季盛吹偏北風(fēng)。夏長冬短、春秋對峙，垂直氣候明顯，干濕兩季分明。境內(nèi)各地年平均氣溫18.8 ℃；1月平均氣溫6.8 ℃，7月平均氣溫28.8 ℃，極端最高氣溫35.1 ℃，極端最低氣溫-5 ℃。年平均雨量1600～2200 mm，2～4月為春雨季，平均雨量420～540 mm，4～5月為梅雨季，平均雨量550～780 mm，7～9月為臺風(fēng)雨季，全季雨量主要為臺風(fēng)雨，10月至次年1月為秋冬少雨季，干燥多霜而少雨。年平均日照時(shí)數(shù)1915.9 h，日照時(shí)數(shù)7～8月最多，2～3月最少。雨量豐富、氣候濕潤、水汽含量充足，年平均相對濕度78%，年中各月相差不大，2～6月較大，為80%～82%，10月至次年2月較小，變化在75%～79%之間，全年無霜期通常為282 d。

2.2 研究方法

2016年在撫育間伐時(shí)，在試驗(yàn)地內(nèi)的禿杉純林、馬尾松純林以及禿杉馬尾松混交林中選擇有代表的林分，設(shè)置面積為1畝（25.82m×25.82m）標(biāo)準(zhǔn)地各3塊，對標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林木進(jìn)行每木調(diào)查，測量胸徑、樹高、冠幅和枝下高等測樹因子，每塊標(biāo)準(zhǔn)地選取標(biāo)準(zhǔn)木3株（混交林分別樹種各3株，計(jì)6株），伐倒后采用分層切割法，按2 m區(qū)分段測定地上部分樹種樹干的鮮重，鋸圓盤稱重，根系采用壕溝法分層挖掘，分根樁、細(xì)根（根徑<4 mm）和粗根（根徑>4 mm）稱取鮮重，分別采樣200 g，并測定其根幅、根深，枝葉生物量系用全級標(biāo)準(zhǔn)枝法測定，分別枝葉稱鮮重，然后采樣200 g帶回測定，計(jì)算出干物質(zhì)重量。應(yīng)用相對生長法計(jì)算單位面積生物量[6，7]。相對生長法計(jì)算公式為：

W=a（D2H）b（1）

式（1）中：W為各器官生物量（干重）；D為林木胸徑；H為樹高；a，b為系數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 林分生長狀況

由表1可以看出，不同類型林分中，混交林生長比純林好，林分平均胸徑、平均樹高和蓄積量明顯更高。14年生混交林中禿杉平均胸徑17.3 cm，平均樹高10.3 m，比禿杉純林平均胸徑14.2 cm，平均樹高8.5 m分別增加21.8%和21.2%；混交林中馬尾松平均胸徑13.7 cm，平均樹高8.2 m比馬尾松純林平均胸徑12.1 cm，平均樹高7.5 m分別增加13.2%和9.3%。蓄積量以禿杉馬尾松混交林最大，達(dá)到113.553 m3/hm2，其次是禿杉純林86.715 m3/hm2，最差為馬尾松純林54.12 m3/hm2。

3.2 林分結(jié)構(gòu)狀況

3.2.1 林分地上部分空間分布

林冠結(jié)構(gòu)的成層性是決定林木利用光能，促進(jìn)林分高產(chǎn)的一個(gè)重要條件，林木冠幅的大小決定著林分光合作用功能及同化物的分配[8]。由表2得知：禿杉、馬尾松純林及混交林中冠幅相差不大，所以混交并不影響禿杉的正常生長，反而還有一定的促進(jìn)作用。禿杉枝葉集中在4～7 m高度處，枝葉量占總枝葉量的85.4%；馬尾松的枝葉主要集中在3～6 m高度處，枝葉量占總枝葉量的81.7%。整個(gè)混交林的林冠層具有明顯的層次性，林冠層的這種分布比較合理，能夠充分利用光能，促進(jìn)林分高產(chǎn)。

表2 連城邱家山國有林場14年生禿杉馬尾松

混交林及純林林分空間利用指標(biāo)情況

林分類型樹種平均冠幅/m枝下高/m根深/m根幅/m根系密集分布范圍/cm

禿杉馬尾禿杉2.962.60.525.810～20

松混交林馬尾松2.822.40.942.910～15

禿杉純林禿杉2.382.50.434.910～20

馬尾松純林馬尾松2.912.40.913.310～15

3.2.2 林分地下部分空間分布

林木根系的發(fā)育狀況、數(shù)量及分布范圍大小可反映林木營養(yǎng)吸收空間的大小，影響林分生物量大小和水土保持的發(fā)揮。由表2可以看出，混交林中馬尾松根系分布比禿杉根系深，但水平方面上禿杉根系分布比馬尾松根系廣，禿杉與馬尾松混交根系空間分布合理，有利于吸收地下水分和養(yǎng)分，有利于林分的生長、水源的涵養(yǎng)和水土的保持。endprint

3.3 林分生物量

按照計(jì)算公式（1），用最小二乘法求得各組分生物量，估測模型如下：

經(jīng)檢驗(yàn)，上述各組分生物量估測模型相關(guān)系數(shù)均達(dá)到顯著水平。式中Wj、Wb、Wba、Wl、Wr分別為樹干、樹枝、樹皮、樹葉、樹根的生物量。

林分凈生產(chǎn)量指在單位時(shí)間內(nèi)扣除呼吸作用消耗所生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)，由表3可知，在純林和混交林中，禿杉馬尾松混交林的總生物量和平均生產(chǎn)量最高，分別是146.12 t/hm2和10.44 t/（hm2·a），其次是禿杉純林，分別是128.94 t/hm2和9.21 t/（hm2·a），最差的是馬尾松純林分別是113.00 t/hm2和8.07 t/（hm2·a）。

4 結(jié)語

通過混交的方式不僅僅能促進(jìn)禿杉生長，還對馬尾松的生長有著巨大的裨益，不但對禿杉與馬尾松的樹材總量、胸徑、樹高、枝葉量等帶來一定的提升，還有效地改善了當(dāng)?shù)氐耐寥莱煞?，對生態(tài)環(huán)境帶來了積極的影響。上述林分中禿杉與馬尾松混交林生長較好，林分蓄積量達(dá)113.553 m3/hm2，總生物量達(dá)146.12 t/hm2，平均生長量達(dá)10.44 t/（hm2·a），而禿杉、馬尾松純林林分蓄積量、生物量、平均生產(chǎn)量相對較小。禿杉、馬尾松混交林是一種關(guān)系密切、互相協(xié)調(diào)、相互助益的混交林模式，能充分利用光能，地下部分分布比較合理，林分生物量較大，枯枝落葉的歸還量相對較大，改善了土壤結(jié)構(gòu)，對提高林區(qū)生產(chǎn)總量與經(jīng)濟(jì)總量有一定的效應(yīng)，還對改善土壤、促進(jìn)生態(tài)環(huán)境和諧有著極大的作用，這在林種單一、土地質(zhì)量逐漸下降的福建省林區(qū)有著相當(dāng)?shù)膶?shí)際意義與示范效應(yīng)。營造禿杉混交林，建議進(jìn)一步推廣。

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