周俊瑜
(廣西壯族自治區(qū)國有維都林場,廣西 來賓 546100)
桉樹引種到廣西壯族自治區(qū)已有100多年歷史,且該樹種用途廣泛,適應性強,對不良環(huán)境抵御能力強,材質優(yōu)良,速生性顯著,因此固碳匯碳效益明顯。2021年廣西壯族自治區(qū)林業(yè)局相關統(tǒng)計數據顯示,該地區(qū)桉樹以全區(qū)占比14%的林地生產出全區(qū)80%的木材,支撐3 000億元木材加工產業(yè)發(fā)展,且僅利用占據全國0.6%的林地貢獻出全國40%的優(yōu)質木材,每年固碳量超過4 000萬t,在一定程度上促進“雙碳”目標的實現,有利于維護國家木材安全[1]?!笆奈濉睍r期,為貫徹落實習近平生態(tài)文明思想,廣西壯族自治區(qū)統(tǒng)籌兼顧生態(tài)、經濟與社會效益,著力推動桉樹從短周期培育向長周期培育轉變。廣西壯族自治區(qū)提出,力爭利用10 a左右時間實現“桉樹種植布局優(yōu)化、單產穩(wěn)步提高、功能協(xié)調穩(wěn)定”等造林目標,以此將桉樹速生林轉向永豐林建設。在這一過程中,相關國有林場應該將以上發(fā)展目標作為落腳點,積極探索新型桉樹林培育模式,以提高桉樹生態(tài)穩(wěn)定性、林間生物多樣性、林地生產可持續(xù)性。
2013年3月,筆者于廣西壯族自治區(qū)國有維都林場開展試驗。試驗共分2組,純林組和混交林組,純林組全部種植桉樹,混交林組種植桉樹與紅椎[桉樹為主要樹種(80%),紅椎為次生樹種(20%)],造林地面積均為1 hm2,且兩塊試驗地前3 a作物均為桉樹。兩塊試驗地土壤養(yǎng)分含量較為均等(地力水平均在中級,土壤有機質含量10~30 g/kg、堿解氮含量60~120 mg/kg、速效磷含量0.75~1.50 mg/kg、速效鉀含量50~150 mg/kg)。同時,兩塊造林地坡度基本一致,25°以上坡度面積占比不超過總試驗面積的5%,且兩塊造林地均處于向陽坡。對比兩組試驗地基礎信息數據,未見統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
1.2.1 育苗。選擇速生桉品種廣林9號,于2013年3月播種,利用輕基質育苗法育苗。將珍珠巖、泥炭土、椰糠、黃心土按質量比2.0∶4.0∶1.0∶1.5配制成輕基質。播種后,每7 d用0.2%磷酸二氫鉀溶液施肥,使得苗木快速生長,21 d后更換營養(yǎng)液(氮磷鉀質量比為3∶2∶1)。育苗期間,苗圃內溫度始終維持在25~35 ℃。夏季有連續(xù)高溫天氣時,用遮陽網覆蓋或者用水噴濕地面。當苗木長成一級、二級大苗時出圃,移植到試驗地造林。
1.2.2 整地移植。造林之前,對于25°以下地區(qū)采用三犁三耙和全面翻犁方法整地[2]。其中,三犁三耙主要指利用東方紅75號履帶拖拉機帶動圓盤犁進行犁地,整地深度約28 cm;全面翻犁主要指利用D6履帶拖拉機進行整地,整地深度約30 cm。對于坡度在25°以上地區(qū)采用人工挖穴方法,種植穴規(guī)格約為35 cm×40 cm×40 cm。2015年4月上山造林,667 m2栽植110~120株。
1.2.3 施肥。基肥主要施加桉樹復混肥料,在上山造林前7 d左右,每穴施加0.5 kg,施肥后覆表土2~3 cm。幼苗長至1 m左右后,每穴施加桉樹專用肥0.3 kg;在造林第2年3—4月,施加桉樹專用肥0.5 kg/穴;之后在造林第3年、第4年,每株施加桉樹復混肥0.85 kg;均采用穴施法,離樹根30 cm處開施肥穴,施肥后覆土。
1.2.4 病蟲害防控。造林地桉樹幼林青枯病和桉樹成林油桐尺蛾發(fā)生較為嚴重。針對桉樹青枯病,用高錳酸鉀和福爾馬林溶液對土壤消毒,夏季及時開溝排水,減少地表徑流病菌傳播,及時集中銷毀處理病枝、落葉枝,并且用硫酸銅溶液對病株坑穴進行消毒,在暴發(fā)盛期利用75%百菌清可濕性粉劑1 000倍液和50%多菌靈可濕性粉劑800倍液進行綜合性防治。針對桉樹成林油桐尺蛾,在成蟲盛期用黑光燈進行物理誘殺,同時噴灑90%敵百蟲晶體1 000倍液或20%氰戊菊酯乳油1 200倍液或20%克螨蟲乳油1 000倍液或50%殺螟硫磷乳油800倍液進行綜合性防控。
在以上純林組種植方案基礎上,將廣林9號速生桉與紅椎進行混交,混交林中紅椎與桉樹的種植比例為1∶4(即20%次生樹種+80%主生樹種)。其中,廣林9號速生桉在2015年4月上山造林;紅椎生長速度小于桉樹,為更好地形成林間樹冠層次,紅椎定植時間比桉樹早兩三年[3]。
2022年10月,測定兩組試驗地桉樹單株生長指標、造林地林間植物多樣性和桉樹平均單位面積產值、桉樹保存率。
隨機抽取試驗地10株植株,測定植株樹高(使用羅盤儀和克里斯登測高器測量)、胸徑(利用軟尺,以坡上位為起始至植株1.3 m高的樹干直徑)、材積量(在樹高1.3 m處,利用胡伯爾公式V=g1/2L測定材積,其中L表示樹干長,g1/2為斷面積)、冠幅(測得樹干投影長度,利用皮尺測量,并多次測量南北長度、東西長度,得出數據平均值)、病蟲害發(fā)生率(病蟲株數/總調查株數×100%)。
采用樣方調查法,在兩塊試驗地分別設置5個3 m×3 m小樣方,記錄土壤容重(稱重法)、毛管孔隙(毛管最大持水量×土壤容重)、草木層+林間上層+林間中層植物種類(觀測法)、均勻度指數、多樣性指數。其中,均勻度指數利用Pielou均勻度指數測量法測定,多樣性指數利用林下植物Shannon-Wienner指數表法測定[4]。
平均單位面積產值,即每667 m2桉樹產值總和;保存率=可保存的或已銷售的林木數量/全部株數×100%。
應用SPSS 25.0軟件進行數據統(tǒng)計分析,計量數據以(±s)表示,計數數據以%表示,兩組間計量資料采用t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
由表1可知,混交林組平均樹高、平均胸徑、平均材積、冠幅高于純林組,病蟲害發(fā)生率低于純林組。
表1 兩組試驗地桉樹單株生長指標對比(±s)
表1 兩組試驗地桉樹單株生長指標對比(±s)
桉樹單株生長指標 純林組 混交林組 t P平均樹高/m 18.07±1.52 19.35±1.06 2.184 0.042平均胸徑/cm 11.02±1.34 13.15±2.47 2.379 0.028平均材積/m3 37.36±2.59 42.29±2.14 4.640 <0.001冠幅/m 3.64±0.82 4.65±0.44 3.432 0.003病蟲害發(fā)生率/% 38.24±6.37 24.85±5.82 4.907 <0.001 667 m2平均產值/元 7 902±22.31 9 215±25.64 — <0.001
由表2可知,混交林組土壤容重、毛管孔隙、草木層植物種類、林間上層、林間中層植物種類、均勻度指數、多樣性指數均優(yōu)于純林組,但是土壤容重對比差異不明顯(t=0.348,P=0.730>0.05),組間對比差異不顯著。
表2 兩組試驗地林間植物多樣性(±s)
表2 兩組試驗地林間植物多樣性(±s)
檢測指標 純林組 混交林組 t P土壤容重/(g/cm3) 1.124±0.33 1.172±0.42 0.348 0.730毛管孔隙/% 32.21±4.86 36.13±4.77 2.229 0.034草木層植物種類/種 117.66±18.26 162.35±11.37 8.046 <0.001林間上層/種 1.03±0.03 2.08±0.04 81.333 <0.001林間中層植物種類/種 1.25±0.26 3.86±0.41 20.821 <0.001均勻度指數 0.661±0.01 0.843±0.01 49.843 <0.001多樣性指數 0.685±0.02 0.926±0.02 33.000 <0.001
由表3可知,混交林組試驗地桉樹平均單位面積產值、保存率均高于純林組,對比差異明顯,P<0.05。
表3 兩組試驗地桉樹平均單位面積產值、保存率(x—±s)
試驗結果表明,除土壤容重對比差異不明顯外(P>0.05),混交林組單株生長指標、林間植物多樣性和平均單位面積產值、桉樹保存率均優(yōu)于純林組(P<0.05)。由此可見,混交營林可提高林間綜合生產率,在林間合理搭配樹種可使其生長更為迅速[5];可綜合利用土壤養(yǎng)分和水分,綜合利用光能與熱能,有利于提高林間病蟲害整體防治效果,降低火災和病蟲害發(fā)生率、蔓延速度。該營林方式更加符合當前生態(tài)文明發(fā)展理念,與傳統(tǒng)單一造林相比,其生態(tài)防護效益更高,水土保持、涵養(yǎng)水源等能力更強。
張培等[6]認為混交營林模式更能集聚土壤養(yǎng)分,幫助桉樹根系對營養(yǎng)物質進行綜合吸收與利用,同時林下凋落物量更多,林木生長質量更好。這與筆者的研究結果基本一致,可以為此次研究提供有力佐證。桉樹屬于高大喬木,紅椎無論是樹高還是冠幅方面均低于桉樹,將二者混交在一定程度上可以充分利用林間內膛,合理利用冠層空間。此外,桉樹屬于速生樹種,紅椎屬于慢生樹種,二者發(fā)芽與落葉時間不同,喜光與耐陰性不同,兩種樹種可以為林地提供豐富落葉層,地上結構與地下結構與純林相比更為復雜,枯落物更為豐富,在一定程度上可以提高地表生物量與有機物質總蓄積量。雖然在此次試驗中土壤容重對比差異不夠明顯,但是毛管孔隙指標顯著優(yōu)于單一純林?;旖涣种械纳镂锓N與單一純林相比更多,生物鏈循環(huán)機制更強,生物鏈條更為完善[7]?;旖涣种泻οx生物天敵較多,益蟲、益鳥的存在可以減少部分害蟲侵害。與純林相比,混交林病蟲害暴發(fā)率更低,林木生長質量更好,林間保存率和平均單位面積產值更高。因此,桉樹適生區(qū)國有林場及其他造林地應大規(guī)模推廣桉樹混交營林模式,以此助推桉樹種植業(yè)高質量發(fā)展。