薛楊，李燕清，宿少鋒，林之盼，王小燕，薛雁文

（海南省林業(yè)科學研究所，海南海口 571100）

文昌市鋯鈦礦是20世紀60年代探明的海南唯一全國稀有的鋯英石礦，礦區(qū)僅稀有金屬鋯的探明儲量就有80萬t左右。20世紀80年代初大批采礦者在利益驅(qū)動下大量涌入礦區(qū)，亂采濫挖鈦礦現(xiàn)象愈演愈烈[1～2]。在開采鈦礦地之前，濱海地面植被是木麻黃、腰果、瓊崖海棠、苦楝樹、刺灌叢、飛機草、野牡丹、桃金娘、大芒、白茅等植被，覆蓋率達75%以上。開采鈦礦后，地表植被與土壤結(jié)構(gòu)嚴重破壞，開采鈦礦空地土壤過分松散，水土流失嚴重，且大部分采鈦礦地都是凸凹不平[3]。

造林是礦區(qū)植被恢復(fù)的重要措施之一。20世紀80年代后期復(fù)墾鈦礦地樹種選擇上也僅以木麻黃(Casuarina equisetifolia)作為防護樹種，從未進行過其它樹種防護經(jīng)營的嘗試。從目前森林經(jīng)營的現(xiàn)狀看，單樹種造林不能滿足國家層面上以及應(yīng)對全球氣候變化為目的的多功能森林經(jīng)營的要求[4]。通過選擇不同人工林樹種進行礦區(qū)恢復(fù)造林，并對其植被恢復(fù)效果進行評估和比較，對于指導文昌鋯鈦礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工作具有重要意義。鑒于此，該研究選擇7個樹種于2018年4月對海南省島東林場東風作業(yè)區(qū)開展鈦礦地復(fù)墾試驗，并于2018年11月和2019年6月進行林分調(diào)查，比較分析復(fù)墾鈦礦地混交林的生長效果，以期為文昌鋯鈦礦區(qū)恢復(fù)治理提供一定參考。

1 試驗地概況

海南省島東林場東風作業(yè)區(qū)在文昌市境內(nèi)，地處 19°40′～20°06′N，110°36′～110°01′E，屬于沿海平原地帶，熱帶海洋性季風氣候，日照充足，氣候溫和，太陽總輻射強，年均氣溫22.5～23.8℃，年均降雨量1808mm，相對濕度70%。土壤類型為濱海沉積物沙壤土，pH為6.5～8.4。植被主要有木麻黃、苦楝（Melia azedarachL.）、飛機草（Eupatoriumodoratum）、野牡丹 （Melastoma candidum）、桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）、大芒、白茅（Pantropical weeds）等植被。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

該試驗是通過人工的方法，把各種地理類型的樹種收集在復(fù)墾鈦礦地上試種。經(jīng)過一段時間的觀察、研究與比較，篩選出適生樹種，以改變沿海沙地林帶樹種單一性問題，同時可以形成層次多或冠層厚的林分結(jié)構(gòu)，對于提高防護效能和穩(wěn)定性具有重要作用。

試驗樹種如下：木麻黃、瓊崖海棠（CalophylluminophyllumL）、伊朗紫硬膠（Mimusops elengi）、 非 洲 楝 （Khaya senegalensis）、 麻 楝（Chukrasia tabularis）、青梅（Vatica mangachapoi）、烏墨（Syzygium cumini）。

2.2 造林設(shè)計

試驗地采用復(fù)墾后平整，并進行具體區(qū)劃，一個樹種設(shè)一個小區(qū)，隨機種植，繪制平面圖，然后按圖施工。造林時間為2018年4月，株行距3.0m×1.5m，挖穴規(guī)格為 40cm×40cm×40cm，每穴施 0.3～0.5kg底肥（主要為復(fù)合肥）。

2.3 觀測與調(diào)查

于2018年11月和2019年6月分別對試驗點造林樹種的樹高、胸徑、冠幅和保存率等進行調(diào)查，求其平均值。

2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010進行樹高、胸徑、冠幅數(shù)據(jù)統(tǒng)計，采用SPSS18.0軟件進行方差分析，各數(shù)據(jù)評價值比較采用最小顯著差異法（LSD）。

3 結(jié)果與分析

對試驗林的樹種進行生長情況調(diào)查，結(jié)果見表1。

表1 廢棄鈦礦區(qū)7個造林樹種生長調(diào)查Tab.1 Investigation on the growth of 7 afforestation species in abandoned titanium mining area

3.1 混交樹種成活率

通過2次生長量調(diào)查發(fā)現(xiàn)（表1），7個樹種成活率較高，平均成活率均達到80%以上，說明7個樹種對于鈦礦地沙土的適應(yīng)性較強。其中木麻黃成活率最高，平均成活率達到97.5%；其次是非洲楝，平均成活率為92%；青梅成活率最低，平均成活率為85.5%。

3.2 混交林0.5a生長量差異性分析

表2 0.5年生各樹種凈生長量差異性Tab.2 Differences net growth of each tree species in the first half of the year

不同造林樹種0.5年生高生長差異分析可知（表2），7個樹種造林后0.5年生不同樹種間高生長存在極顯著差異（P＜0.01），木麻黃高生長量32.5cm/a極顯著的大于其它6個樹種，其次為非洲楝高生長11.6cm/a極顯著大于其它5個樹種，伊朗紫硬膠造林0.5年生高生長最為緩慢，僅為0.24cm/a，與另外兩種慢生樹種青梅4.15cm/a和烏墨4.00cm/a差異不大。

不同樹種造林0.5年生地徑生長差異分析可知，7個樹種造林后其徑生長規(guī)律與高生長相似，0.5年生幼樹不同樹種間地徑生長存在極顯著差異（P＜0.01），木麻黃生長量0.86cm極顯著的大于其它6個樹種；其次為非洲楝，其地徑生長0.375cm/a極顯著大于其它5個樹種；伊朗紫硬膠造林0.5年生地徑生長最為緩慢，僅為0.135cm，但與其他四種慢生樹種瓊崖海棠0.175cm、麻楝0.165cm、青梅0.175cm和烏墨0.16cm差異不大。對于不同造林苗木而言，造林0.5年生其樹種間的地徑生長差異性小于高生長。

樹冠是苗木生長進行光合作用的主要載體，樹冠的生長在一定程度上反映出苗木對于光營養(yǎng)的獲取水平[5]。對不同樹種造林0.5年生苗冠幅生長差異分析可知，7個樹種造林后0.5年生冠幅生長存在顯著差異（P＜0.01），木麻黃0.5年生冠幅生長最快，平均冠幅達到33.7cm/a，極顯著大于其它6個樹種；其次為伊朗紫硬膠7.1cm、非洲楝6.5cm和瓊崖海棠5.2cm三者樹冠生長差異不明顯，麻楝、青梅和烏墨造林0.5年生的樹冠生長較為緩慢，顯著低于以上四個樹種。

3.3 混交林1年生長量差異性分析

表3 1年生各樹種凈生長量差異性Tab.3 Differences net growth of each tree species in the first year

不同造林樹種1年生高生長差異分析可知（表3），7個樹種造林后1年生不同樹種間高生長存在極顯著差異（P＜0.01），木麻黃高生長量84.7cm，極顯著的大于其它6個樹種；其次為非洲楝高生長18.65cm，極顯著大于其它5個樹種，伊朗紫硬膠造林1年生高生長最為緩慢，僅為3cm，與另外兩種慢生樹種青梅4.55cm和烏墨4.30cm差異不大。

不同造林樹種第1年地徑生長差異分析可知，7個樹種造林后第1年不同樹種間徑生長存在極顯著差異（P＜0.01），木麻黃地徑生長量1.3cm/a極顯著的大于其它6個樹種。瓊崖海棠造林后第1年地徑生長增速明顯，地徑增量0.285cm/a高于非洲楝0.28cm/a，除木麻黃外，其它6個樹種地徑增量在造林后第1年趨于平穩(wěn)，彼此間差異不明顯。

造林后第1年生7個樹種冠生長差異性極顯著，主要表現(xiàn)為木麻黃冠增幅86.35cm/a，顯著高于其他6個樹種，其他樹種間樹冠生長差異不明顯，年增量在3.8～6.9cm之間。

3.4 混交林生長適應(yīng)性分析

適應(yīng)性分析采用模糊最優(yōu)決策中的層次分析法[6]，獲得混交林樹高、地徑、冠幅、成活率的權(quán)重分別為 0.412、0.235、0.136、0.217，各項權(quán)重指數(shù)相加可得到綜合指數(shù)，通過綜合指數(shù)對樹種適應(yīng)性進行評價，評價結(jié)果見表4。

表4 1年生混交林適應(yīng)性評價（加權(quán)）Tab.4 Adaptation evaluation of mixed forests(weighted)

綜合指數(shù)一定程度上反應(yīng)出該樹種造林的適應(yīng)效果，通過對7個樹種在廢棄鈦礦地造林適應(yīng)性加權(quán)評價，綜合指數(shù)大小排序為：木麻黃＞烏墨＞麻楝＞非洲楝＞青梅＞瓊崖海棠＞伊朗紫硬膠。說明木麻黃對廢棄鈦礦區(qū)生長適應(yīng)性最強，其次是烏墨、麻楝、非洲楝，伊朗紫硬膠生長適應(yīng)性較差。

4 小結(jié)

廢棄鈦礦區(qū)7個造林樹種成活率較高，平均成活率均達到80%以上。其中木麻黃成活率最高，平均成活率達到97.5%；其次是非洲楝，平均成活率為92%；青梅成活率最低，平均成活率為85.5%，7個樹種均表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性。

造林0.5a后和1a后，木麻黃與非洲楝樹高、地徑、冠幅生長量與其他5個樹種均呈現(xiàn)極顯著性差異（p＜0.01），其他5個樹種間差異性不顯著。從造林1a后苗高生長效果來看，木麻黃具有良好的恢復(fù)效果，其高生長在造林0.5a和1a分別達到32.5cm和84.7cm，累計高生長達到117.2cm。其次為非洲楝2a累計高生長可達30.25cm。但從高增量來看，木麻黃高生長增速遠大于其它造林樹種，表現(xiàn)出很好的立地適應(yīng)性。除以上2樹種外，包括麻楝、瓊崖海棠、青皮、青梅和烏墨早期高生長較為緩慢。

通過對7個樹種在廢棄鈦礦地造林適應(yīng)性加權(quán)評價，綜合指數(shù)大小排序為：木麻黃＞烏墨＞麻楝＞非洲楝＞青梅＞瓊崖海棠＞伊朗紫硬膠。說明木麻黃對廢棄鈦礦區(qū)生長適應(yīng)性最強，伊朗紫硬膠生長適應(yīng)性較差。