李保彬
(廣東省東江林場(chǎng)(廣東東江森林公園管理處), 廣東 河源 517000)
在我國(guó)南方人工造林活動(dòng)中,山杜英得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是近年來(lái)在對(duì)馬尾松等樹木開展補(bǔ)植工作時(shí),山杜英在其中的應(yīng)用具有良好的效果,除此之外,山杜英還能有效提高森林覆蓋率,尤其是在廣東、福建等亞熱帶地區(qū),山杜英作為綠化植物等被廣泛應(yīng)用,在開展山杜英人工造林活動(dòng)時(shí),相關(guān)單位應(yīng)充分結(jié)合山杜英的生產(chǎn)規(guī)律,掌握其生長(zhǎng)特性,以便最終能夠有效促進(jìn)人工造林活動(dòng)順利開展。基于此,本文針對(duì)山杜英人工林生長(zhǎng)特性以及對(duì)土壤的影響的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
山杜英是一種常綠闊葉鄉(xiāng)土樹種,其產(chǎn)地為我國(guó)南方的臺(tái)灣、浙江以及廣東等地區(qū),并且多數(shù)情況生長(zhǎng)在丘陵山地,因其自身具備良好的抗逆性、生長(zhǎng)快以及適應(yīng)性較廣等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用與綠化工程以及優(yōu)良用材中,當(dāng)前在我國(guó)廣東地區(qū),山杜英人工造林被廣泛應(yīng)用并取得了諸多效果。
本次主要以廣東某地區(qū)的林場(chǎng)為主要研究區(qū)域,該區(qū)域處于河流的長(zhǎng)流階段,并且是山脈的支脈,整個(gè)林場(chǎng)處于低山丘陵地帶,平均海拔400 m,坡度25°左右。平均年降水量1 800 mm。除此之外,無(wú)霜期時(shí)間占全年的5/6,氣候類型處于我國(guó)亞熱帶地區(qū),常年氣候較為溫和,雨量充沛,非常適宜山杜英的生長(zhǎng)。研究地點(diǎn)林木的生長(zhǎng)土壤為紅壤,土壤肥力較高。在開展研究活動(dòng)之前,選取了該林場(chǎng)中的山杜英混交林以及其余的對(duì)照混交林,兩塊林地所處條件等因素大致一樣。研究區(qū)域林地調(diào)查情況見表1[1]。
表1 林地調(diào)查情況表
分別在兩種林地類型中選取明顯的上坡、中坡以及下坡典型地段,隨后在山杜英中選取長(zhǎng)勢(shì)良好的山杜英樹種開展樹干解析。按照 2 m×2 m的規(guī)格選取樣方,針對(duì)林下枯枝落葉量進(jìn)行測(cè)量,且按照S形的路線對(duì)林地土壤開展剖面取樣,最后采用0~40 cm的混合土樣對(duì)其開展養(yǎng)分分析。除此之外,對(duì)其原狀土開展采集工作,采集規(guī)格分別為0~20 cm、20~40 cm的原狀土,對(duì)其開展土壤水分的測(cè)量,同時(shí),運(yùn)用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)相關(guān)土壤的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。
圖1 山杜英樹高的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)曲線圖
結(jié)合圖1得知,山杜英在生長(zhǎng)過(guò)程中,自身的生長(zhǎng)量是隨著年齡的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的,12 a的山杜英(齡階定為2 a)最高可達(dá)11.5 m,平均年生長(zhǎng)高接近1 m,除此之外,由上圖可知山杜英在生長(zhǎng)過(guò)程中,在人工造林當(dāng)年自身生長(zhǎng)速度較為緩慢,在生長(zhǎng)到3~10 a期間每年的平均生長(zhǎng)量高達(dá)1 m,連續(xù)多年生長(zhǎng)速度達(dá)每年0.82~1.45 m,生長(zhǎng)的高峰期處于3 a時(shí)期。在此期間山杜英的最高生長(zhǎng)量達(dá)到每年1.5 m,連續(xù)多年生長(zhǎng)量高達(dá)1.45 m,而10 a后山杜英的生長(zhǎng)逐漸降低,最終山杜英的連年生長(zhǎng)量降低到了每年0.7 m以下[2]。
結(jié)合圖2可知,山杜英在生長(zhǎng)過(guò)程中其胸徑的生長(zhǎng)情況與其樹高的生長(zhǎng)情況十分相似,在山杜英12 a期間,其去皮胸徑達(dá)近12 cm,平均每年生長(zhǎng)量大約為0.98 cm,與樹高生長(zhǎng)狀況相類似的是其在2 a之前,胸徑的生長(zhǎng)量較慢,平均每年增長(zhǎng)量只有0.6 cm,在2 a之后山杜英的胸徑生長(zhǎng)速度加快,其胸徑的速生期在3到11 a期間,在此期間的山杜英平均年胸徑增長(zhǎng)1 cm,連年生長(zhǎng)量高達(dá)2 cm。11 a之后,其胸徑的增長(zhǎng)量連年下降,截止到研究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)之前,山杜英的連年生長(zhǎng)量只有0.8 cm左右,且呈現(xiàn)出了平頂狀的發(fā)展,這在一定程度上說(shuō)明了就算在12 a之后,山杜英自身的生長(zhǎng)情況仍然較快[3]。
圖2 山杜英胸徑生長(zhǎng)曲線
圖3 山杜英材積生長(zhǎng)曲線
結(jié)合圖3山杜英的實(shí)際生長(zhǎng)情況來(lái)看,山杜英在生長(zhǎng)到12 a時(shí),其每株的材積量在去皮狀態(tài)下已經(jīng)達(dá)到了0.065 m3,每年平均生長(zhǎng)的材積量為0.005 43 m3。結(jié)合圖3來(lái)看,在5 a之前,山杜英的材積生長(zhǎng)量較為平緩,在5 a之后,山杜英的材積量的生長(zhǎng)情況處于加速生長(zhǎng)期,在6~12 a期間,山杜英自身的連年生長(zhǎng)量以及年均生長(zhǎng)量一直呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的情況,從未出現(xiàn)峰值,這在一定程度上說(shuō)明了山杜英在12 a期間仍處于速生期。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行圖形模擬發(fā)現(xiàn),山杜英在到達(dá)成熟期時(shí)至少在25 a之后。
根據(jù)山杜英混交林的土壤物理性狀分析得知,在山杜英混交林中,其土壤容量1.23 g·cm-3,最大持水量45.21%,毛管持水量35.21%,田間持水量26.38%,毛管孔隙43.66%,非毛管孔隙12.4%,總孔隙度12.4%,通氣度23.55%。在對(duì)照混交林中,其土壤容量1.28 g·cm-3,最大持水量42.14%,毛管持水量33.28%,田間持水量25.64%,毛管孔隙42.60%,非毛管孔隙11.34%,總孔隙度53.94%,通氣度21.12%。
由上述數(shù)據(jù)可知,在山杜英的混交林當(dāng)中,在0~20 cm的土壤中,其毛管持水量,最大持水量,田間持水量,毛管孔隙等物理特性相較于對(duì)照林而言,分別提高了5.80%、7.29%、9.35%等,且山杜英的土壤容量相較于對(duì)照混交林下降了3.91%。從表面來(lái)看,山杜英混交林與對(duì)照混交林兩者之間的比例不盡相同,但在兩種混交林的混交比例都為1∶1,只是在山杜英混交林中多出了山杜英這一樹種,因此在一定程度上可認(rèn)為兩種區(qū)域之間的土壤成分不同是由于山杜英而引起的,結(jié)合兩種類型混交林的比較情況來(lái)看,混交林對(duì)土壤的影響情況,經(jīng)過(guò)相關(guān)研究顯示,山杜英的存在會(huì)使得林地土壤變得疏松,且將林地的物理性狀進(jìn)行了改善,因此山杜英對(duì)于改良土壤性能有著十分重要的作用。
通過(guò)對(duì)山杜英混交林中土壤化學(xué)性狀分析得知,在山杜英混交林中,其枯物落量為1 984.41 kg·hm-2,土壤pH值為5.65,有機(jī)質(zhì)含量為2.96%,全氮含量為0.089%,水解氮含量為78.58 mg·kg-1,有效磷含量為4.58 mg·kg-1,速效鉀含量為108.64 mg·kg-1。
在對(duì)照混交林中,其枯物落量為1 767.23kg·hm-2,土壤pH值為5.60,有機(jī)質(zhì)含量為2.77%,全氮含量為0.076%,水解氮含量為74.73 mg·kg-1,有效磷含量為3.74 mg·kg-1,速效鉀含量為103.21 mg·kg-1[4]。
通過(guò)上述數(shù)據(jù)可知,不同類型的林地在生長(zhǎng)過(guò)程中與土壤成分有著十分密切的關(guān)系,不同的樹種以及林地類型對(duì)土壤的影響程度不同。在上述數(shù)據(jù)中,除了兩種林地類型的pH值相似之外,其余的養(yǎng)分含量均不同,尤其是氮與磷兩種元素在土壤中的含量,山杜英混交林相較于混交林的含量有所提升。由此可知,在山杜英混交林中其根系的相互作用促使土壤中發(fā)生了養(yǎng)分礦化以及累積現(xiàn)象。
綜上所述,通過(guò)對(duì)山杜英開展研究活動(dòng)可知,山杜英具有良好的土壤改良效果,其枯枝落葉量大,林地土壤水分物理性狀以及有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀等養(yǎng)分含量均有不同程度的改善。根據(jù)山杜英的生長(zhǎng)規(guī)律,在經(jīng)營(yíng)撫育管理上,宜在 3~11年生之間的速生期進(jìn)行施肥撫育。在現(xiàn)有林分密度條件下,10~11年間應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行間伐以調(diào)整營(yíng)養(yǎng)空間和種間關(guān)系,促進(jìn)林分生產(chǎn)力的提高,同時(shí)也有助于培育山杜英優(yōu)質(zhì)用材林。