陳德清
(福建省安溪縣魁斗林業(yè)站,福建 安溪 362401)
火力楠(MicheliamacclureiDandy),又名醉香含笑,屬木蘭科含笑屬常綠闊葉喬木樹種,主干通直,樹冠濃密,枝葉茂盛,樹形美觀,主根不明顯,側(cè)根發(fā)達(dá),適應(yīng)性強(qiáng),萌芽率強(qiáng),是優(yōu)良的防火綠化樹種[1~3]。禿杉(TaiwaniaflousianaGaussen)屬杉科臺灣杉屬,是第三紀(jì)古熱帶植物中老孑遺植物,國家一級保護(hù)植物。天然分布于我國湖北省西南部利川,貴州省東南部雷公山區(qū)和云南省橫斷山脈西部怒山、高黎貢山、怒江及瀾滄江流域[4,5]。禿杉具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長快、材質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),具有較高的材質(zhì)利用價值和觀賞價值。據(jù)研究表明,火力楠與禿杉混交能夠有效改善地力肥力,提高林分營養(yǎng)空間利用水平,增強(qiáng)林分抗火災(zāi)和病蟲害能力等作用[4~7]。為此,本文通過對火力楠禿杉兩種林木混交、純林生長進(jìn)行分析總結(jié),旨在為火力楠禿杉人工林科學(xué)經(jīng)營提供借鑒。
試驗地設(shè)在福建省安溪縣桃舟鄉(xiāng)蓮山村蓮地林場,位于東經(jīng)117°47'56",北緯25°23'23″。該立地屬南熱帶季風(fēng)氣候,四季分明,氣候暖和,雨水充沛,年平均氣溫21 ℃,降雨量1800 mm,空氣相對濕度82%左右,1月份平均氣溫17 ℃,極端低溫-2 ℃,7月份平均氣溫30 ℃,極端高溫37 ℃。全年≥10 ℃(全年連續(xù)≥10 ℃日均溫之和)活動積溫7000 ℃,無霜期320~340 d。境內(nèi)四面環(huán)山,森林茂密,生態(tài)保護(hù)良好,自然資源豐富。試驗地的海拔561 m,處于下坡位,坡度14°,土壤為紅壤,土層腐殖質(zhì)層中,肥力一般,pH值5.2~5.5,屬Ⅲ類立地級,試驗地適宜火力楠、禿杉林木生長。
試驗林營建于桃舟鄉(xiāng)蓮山村蓮地林場,選擇坡度、坡向、海拔等立地條件因子大致基本相同的地塊設(shè)立試驗地,2014年11月份開始規(guī)劃整地。整地時采用塊狀整地挖穴,先把表土挖出并放一邊打碎,而后回土穴中,在每穴施1 kg過磷酸鉀與穴中土壤攪拌,增加土壤肥力。試驗設(shè)計采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,采用3種造林方式:①混交造林,混交樹種為火力楠、禿杉,按1∶1進(jìn)行混交造林;②純林造林,純林樹種為火力楠;③純林造林,純林樹種為禿杉。造林苗木規(guī)格,采取營養(yǎng)袋苗,地徑≥0.5 cm,苗高≥50 cm,株行距2.0 m×2.0 m,2015年春季造林,挖穴規(guī)格50 cm×50 cm×40 cm,每穴施基肥3 kg,然后回表土。養(yǎng)護(hù)期3年,每年全面劈草2次,春秋季各施復(fù)合肥1次,每株施尿素或化合肥肥料,施肥量每株0.25~0.5 kg[8]。林木生長調(diào)查采用隨機(jī)區(qū)組,每個試驗處理各設(shè)3個重復(fù),樣地標(biāo)準(zhǔn)面積均為400 m2,在2015~2017年期間,每年12月對樣地內(nèi)進(jìn)行每木檢尺,記錄每株樹的高度、胸徑、冠幅,并利用統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析[9,10]。
試驗地為2015年2月造林,2015年12月對1年生禿杉、火力楠林分造林保存率進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果如表1所示。從表中可看出,火力楠、禿杉混交造林保存率為96.67%,火力楠純林的保存率為95.33%,而禿杉純林保存率為94.67%,混交造林與純林保存率差異不大。從造林保存率整體上來看,火力楠、禿杉混交造林>火力楠純林造林>禿杉純林造林,混交造林保存率較高,純林造林的保存率較低。
表1 1年生禿杉、火力楠林分造林保存率調(diào)查分析
4.2.1 不同造林方式對火力楠生長影響分析
4.2.1.1 樹高、地徑生長量分析
通過對不同造林方式火力楠樹高、地徑生長情況進(jìn)行分析,結(jié)果如圖1所示。在樹高生長上,1~3年生火力楠混交林樹高生長分別為1.6 m、3.0 m和4.5 m,而火力楠純林樹高生長量分別為1.5 m、2.8 m和4.1 m,混交林樹高生長量分別是純林生長量的1.07倍、1.07倍和1.10倍。在地徑的生長上,1~3年生混交林地徑生長分別為1.9 cm、3.3 cm和4.6 cm,而純林地徑生長量分別為1.7 cm、2.9 cm和4.0 cm,混交林地徑生長量比純林生長量1~3年生分別增大0.2 cm、0.4 cm及0.6 cm,混交林地徑生長優(yōu)于純林。從整體上來看,同樣的造林管護(hù)、撫育措施及生長時間,火力楠混交林每年在樹高生長、地徑生長量上均優(yōu)于純林生長量。
圖1 不同造林方式火力楠生長量分析
4.2.1.3 年生長量分析
通過對不同造林方式的火力楠樹高、地徑的年生長量進(jìn)行分析,如圖2所示?;鹆﹂旖涣?~3年每年樹高生長量分別為1.1 m、1.5 m和1.5 m,而火力楠純林的生長量則為1.0 m、1.3 m和1.3 m,火力楠混交林年生長量為純林年生長量的1.1倍、1.15倍和1.15倍?;鹆﹂旖涣?~3年每年地徑生長量為1.4 cm、1.4 cm和1.3 cm,而火力楠純林地徑年生長量則為1.2 cm、1.2 cm和1.1 cm,火力楠混交林年生長量為純林均增加0.2 cm。無論是樹高和地徑,混交林和純林地徑生長曲線處于平行水平。
圖2 不同造林方式火力楠年生長分析
4.2.2 不同造林方式對禿杉生長影響分析
4.2.2.1 樹高、地徑生長量分析
通過對不同造林方式1~3年生禿杉樹高、地徑生長量進(jìn)行分析,如圖3所示。結(jié)果表明:在樹高的生長上,1~3年生禿杉樹高生長分別為1.5 m、2.8 m和4.1 m,而禿杉純林樹高生長量則為1.4 m、2.6 m和3.7 m,禿杉混交林造林樹高生長量分別比純林增加了0.1 m、0.2 m和0.4 m。在地徑的生長水平上,混交林地徑生長分別為1.7 cm、3.1 cm和4.4 cm,而1~3年純林地徑生長量分別為1.5 cm、2.7 cm和3.8 cm,混交林地徑生長量分別是純林的1.13倍、1.15倍和1.16倍。從整體上來看,禿杉混交林造林優(yōu)于純林。
圖3 不同造林方式禿杉樹高、地徑生長影響分析
4.2.2.2 年生長量分析
通過對禿杉樹高、地徑的年生長量進(jìn)行分析,如圖4所示。禿杉混交林1~3年每年樹高生長量為1.0 m、1.3 m和1.5 m,而禿杉純林為0.9 m、1.2 m和1.3 m,混交林年生長量較純林大0.1 m、0.1 m和0.2 m。在地徑年生長量上,禿杉混交林1~3年每年地徑生長量為1.2 cm、1.4 cm和1.3 cm,而禿杉純林地徑年生長量為1.0 cm、1.2 cm和1.1 cm,禿杉混交林年生長量為純林年生長量的1.20倍、1.17倍和1.18倍。從整體上來看,禿杉混交林樹高、地徑生長曲線處于純林之上,且與純林處于平行狀態(tài),表明禿杉混交林年生長量優(yōu)于純林。
圖4 不同造林方式禿杉樹高、地徑年生長分析
(1)理論和實踐都證明,單一樹種的純林會導(dǎo)致土壤肥力下降及生物多樣性降低,還會引起病蟲害侵襲等諸多問題,混交林有利于形成有層次的林分結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高防護(hù)林的穩(wěn)定性和多樣性,有效利用林分的空間與營養(yǎng)[11~14]。研究證明,火力楠與馬尾松、杉木等針葉樹混交時,能提高樹種協(xié)調(diào)性,充分利用了林木養(yǎng)分,提高林木產(chǎn)量,并能提高土壤肥力,改善林地土壤狀況[15,16],促進(jìn)混交林生長。
(2)火力楠禿杉混交林的生長量均比火力楠純林、禿杉純林高,主要是因為火力楠禿杉混交林內(nèi)土地土壤比純林內(nèi)林地土壤更疏松、肥力更足。據(jù)測定表明[7]:混交林內(nèi)的凋落物和動物糞便等比純林多5%~10%,腐殖質(zhì)層混交林比純林厚0.5 cm,火力楠側(cè)根發(fā)達(dá),分布范圍廣,和禿杉樹種混交后具有良好改土效應(yīng)。同時,混交后能夠減少水土流失和水分蒸發(fā),混交林內(nèi)動植物殘體等歸還多,改善了林內(nèi)的氣候條件,促進(jìn)微生物的分布,加速有機(jī)質(zhì)的分解和礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化,促進(jìn)了土壤養(yǎng)分循環(huán),提升了混交林樹種生長量。
(3)從群落學(xué)的角度來看,火力楠為闊葉樹深根性樹種,與禿杉針葉樹淺根性樹種混交,不僅不會造成根系對地下營養(yǎng)空間的競爭,反而可以明顯增加地下空間的利用率,促進(jìn)林分群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[5]?;鹆﹂d杉混交林的林冠結(jié)構(gòu)有成層性和鑲嵌性,能夠減弱太陽直射的傷害,增加林下散射光,有利于林木的光合作用;同時,火力楠為常綠樹種,葉厚革質(zhì)等,能夠起到改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)苗木生長的作用,因此,混交林的生長量均大于純林生長量。