闽南山地杉木与火力楠不同混交比例造林效果研究

2018年10月防 护 林 科 技
O c t .,2018
第10期(总181期)
P r o t e c t i o nF o r e s t S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y
N o .10(S u m N o .181
)文章编号:1005-5215(2018)10-0010-03
收稿日期:2018-08-06
作者简介:黄羽(1977–)
,女,广西平乐人,大学,工程师,从事营林技术研究.
闽南山地杉木与火力楠不同混交比例造林效果研究
黄羽
(福建省永春碧卿国有林场,福建泉州362603)
摘 要 通过杉木与火力楠分别按照9ʒ1和8ʒ2的比例混交造林,以杉木纯林为对照开展杉木与火力楠不同混交比例造林试验,研究杉木与火力楠混交的效果㊂试验结果:30年生时混交林中杉木的树高㊁胸径㊁单株材积和单位面积蓄积量与杉木纯林相比分别提高了12.5%~15.6%㊁10.1%~17.5%㊁34.1%~59.1%和19.1%~27.3%,
混交林中杉木和纯林杉木的树高㊁胸径㊁单株材积和单位面积蓄积量均存在显著差异㊂杉木与火力楠混交林土壤与杉木纯林相比疏松透气㊁持水能力强,土壤有机质等营养物质含量高,土壤更肥沃㊂关键词 杉木;火力楠;混交林;土壤物理性质;土壤化学性质
中图分类号:S 791.27 文献标识码:A d o i :10.13601/j
.i s s n .1005-5215.2018.10.004M i x e dE f f e c t o fD i f f e r e n tR a t i o o f C u n n i n g h a m i a l a n c e o l a t a a n d M i c h e l i am a c c l u r e i i nF u j
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a c t e r
杉木(C u n n i n g
h a m i a l a n c e o l a t a )是福建省山区最主要的造林树种之一,由于杉木生长快㊁树干通直㊁木材用途广,林业生产单位和广大林农都喜欢种植杉木,杉木经营的水平也在不断提高[
1]
㊂传统上,杉木造林基本都是纯林,纯林在生产上便于经营管理㊂但杉木纯林存在着树种单一㊁林分结构简单㊁易发生病虫害㊁抵御自然灾害能力弱和连续经营引起
地力退化等问题[
2,3]
㊂林业科学研究和生产实践都表明,杉木与其他树种进行混交特别是杉木阔叶树按照合理的比例混交可以改善林分结构㊁促进杉木生长和提高抗各种灾害的能力,而且缓解地力衰
退[4]
㊂永春碧卿国有林场1989年在五旗寨工区开
展了杉木与火力楠(M i c h e l i am a c c l u r e i )混交试验,探索杉木与火力楠混交的合理比例,为闽南山地杉木与火力楠混交造林提供依据㊂
1 试验地概况
试验点设在福建省永春碧卿国有林场(118ʎ21ᶄ
E ,25ʎ18ᶄN )
,气候类型属于中亚热带季风气候,地处低山丘陵地带,年平均气温19.5ħ,年平均降水量1700mm ,年平均相对湿度75%,
全年无霜期270d ,气候温和㊂试验地位于五旗寨工区26林班
2大班3小班,海拔高度为650~750m ,东南向,上坡位,坡度22ʎ,地类为I I 类地,土壤类型属于山地红壤,土层厚度达到100c m 以上,林下植被主要有桃金娘(R h o d o m y
r t u s t o m e n t o s a )㊁乌饭树(V a c c i n -i u mb r a c t e a t u m )㊁盐肤木(R h u sc h i n e n s i s )
㊁菝葜
(S a i l a x c h i n a )
等㊂2 研究方法
2.1 试验设计
1989年2月,在五旗寨工区进行杉木与火力楠混交造林试验,杉木与火力楠混交比例分别为9ʒ1和8ʒ2两种,杉木纯林作为对照,试验随机区组设
计,3次重复,共计9块试验小区,每个小区面积20
mˑ20m ㊂挖穴规格40c mˑ40c mˑ40c m ,
造林株行距1.5mˑ2m ㊂造林苗木为1年生的裸根苗,雨天种植㊂
2.2 试验林管护与调查
造林后连续3年进行幼林抚育,1995年进行透光伐,采伐强度20%~30%,1999年进行抚育间伐,采伐强度30%~40%,2005年再次进行抚育间伐,
采伐强度30%~40%,2014年进行生长伐,采伐强度40%~50%,现保留的平均株数为675株㊃h m -2㊂2018年7月,对9块试验小区进行全面调查,按活立木进行每木测定胸径㊁树高,统计平均值㊂
在每个试验小区内4个角落和中间位置各设立一个垂直土壤剖面,分0~20c m 和20~40c m 土层,用环刀法取原状土用于土壤水分 物理性质测定,同时用自封袋在各层取约500g 的鲜土用于土壤化学性质测定㊂
3 研究结果与分析
3.1 不同比例杉木与火力楠混交生长情况对比
许多林业研究和实践都证实,针阔混交有利于提高森林生产力和改善森林环境㊂从杉木与火力楠混交林生长情况看(表1),混交林中杉木的树高㊁胸径㊁单株材积和单位面积蓄积量均高于杉木纯林,其中,杉木与火力楠9ʒ1的混交林中杉木的树高㊁胸径㊁单株材积和单位面积蓄积量与杉木纯林相比分别提高了12.5%㊁10.1%㊁34.1%和19.1%;杉木与火力楠8ʒ2的混交林中杉木的树高㊁胸径㊁单株材积和单位面积蓄积量与杉木纯林相比分别提高了
15.6%㊁17.5%㊁59.1%和27.3%㊂经方差分析,
混交林中杉木和纯林杉木的树高㊁胸径㊁单株材积和单位面积蓄积量均存在显著差异㊂由此说明,杉木与火力楠混交促进了杉木生长㊂杉木与火力楠8ʒ2的混交林中火力楠生长快于杉木与火力楠9ʒ1的
混交林,其中树高提高了10.4%,胸径提高了12.2%㊂林分总蓄积量大小顺序为杉木与火力楠8ʒ2的混交林>杉木与火力楠9ʒ1的混交林>杉木纯林㊂
表1 杉木与火力楠不同比例混交林生长情况
林分类型树种组成比例株数/株h m -2平均树高/m 平均胸径/c m 平均材积
/m 3株-1蓄积量/m 3h m -2
杉木火力楠混交林杉木960018.028.30.5307318.42火力楠175
15.324.60.343625.77
杉木火力楠混交林
杉木854018.530.20.6296339.98火力楠
2
13516.9
27.6
0.4717
63.68杉木纯林杉木1067516.025.70.3956267.03
注:F H =6.51*,F D =8.17*,F V =6
.07*,F 蓄积量=35.26*
*,F 0.05(2,6)=5.14,F 0.01(
2,6)=10.93.2 不同比例杉木+火力楠混交林土壤肥力分析
3.2.1 不同比例杉木㊁火力楠混交林土壤水分㊁物理性质比较 从土壤水分㊁物理性质测定的结果(表
2
)看出,杉木㊁火力楠混交林土壤的容重低于杉木纯林,而毛管孔隙㊁非毛管孔隙㊁最大持水量㊁最小持水量㊁毛管持水量均超过杉木纯林㊂其中,杉木㊁火力楠9ʒ1的混交林土壤0~20c m 土层与同层的杉木纯林土壤相比,容重降低了23.3%,毛管孔隙㊁非毛管孔隙㊁最大持水量㊁最小持水量㊁毛管持水量分别提高了16.6%㊁2.3%㊁12.1%㊁32.1%和42.7%;杉木㊁火力楠8ʒ2的混交林土壤0~20c m 土层与同层的杉木纯林土壤相比,容重降低了25.2%,毛管孔隙㊁非毛管孔隙㊁最大持水量㊁最小持水量㊁毛管持水量分别提高了19.0%㊁11.2%㊁31.6%㊁43.9%和55.1%㊂说明杉木与火力楠混交使得土壤疏松透气,持水能力增强,有利于树木根系在土壤中伸展和获取养分,从而促进生长㊂其中杉木㊁火力楠8ʒ2的混交林土壤的疏松程度高于杉木㊁火力楠9ʒ1的混交林土壤㊂
表2 杉木、火力楠混交林和杉木纯林土壤物理性质
林分类型
层次
/c m
容重
/g c m -3毛管
孔隙/%非毛管
孔隙/%最大持水量
/g k g -1最小持水量
/g k g -1毛管持水量
/g k g -1杉木㊁火力楠9ʒ1混交林0~200.76042.8131.00785.130370.807575.04720~400.92646.5729.54701.036342.234533.296杉木㊁火力楠8ʒ2混交林
0~200.74143.5533.70804.331403.587625.34120~400.89048.0731.55726.843363.102558.127杉木纯林
0~20
0.99136.7030.30611.520280.608403.12820~40
0.983
38.25
30.63
583.360
275.306
396.251
3.2.2 不同比例杉木㊁
火力楠混交林土壤化学性质比较 通过对土壤的化学性质测定(结果见表3)
,表明杉木㊁火力楠混交林土壤的各种营养物质含量高于杉木纯林,杉木㊁火力楠9ʒ1的混交林0~20
1
1 第10期 黄羽 闽南山地杉木与火力楠不同混交比例造林效果研究
c m 土层中速效钾㊁
水解性氮㊁全钾㊁全氮㊁有机质㊁全磷的含量与杉木纯林同土层相比分别增加了
30.7%㊁44.3%㊁7.9%㊁28.9%㊁49.0%和13.6%,杉木㊁火力楠8ʒ2的混交林0~20c m 土层中速效钾㊁水解性氮㊁全钾㊁全氮㊁有机质㊁全磷的含量与杉木纯林同土层相比分别增加了80.2%㊁53.2%㊁
12.6%㊁66.0%㊁28.6%和53.9%,
由此可见,杉木与火力楠混交提高了土壤肥力㊂这是由于火力楠为阔叶树种,火力楠的凋落物分解较快,凋落物中营养物质能较快回归土壤,这样就补充了土壤的肥分㊂其中杉木与火力楠8ʒ2比例混交林分其土壤肥力最好㊂
表3 杉木㊁火力楠混交林和杉木纯林土壤化学性质
林分类型
层次
/c m
速效钾
/m g k g -1水解性氮
/m g k g -1全钾
/g k g -1全氮
/g k g -1有机质
/g k g -1全磷
/g k g -1杉木㊁火力楠9ʒ1混交林0~20
91.301179.2376.5872.45442.9140.30120~4072.02785.187
6.0142.1073
7.1140.302杉木㊁火力楠8ʒ2混交林
0~20
96.331190.2546.8972.55845.3870.35420~4078.24592.3316.5342.45741.2370.312杉木纯林
0~2053.620124.3596.1071.90735.5250.26520~4036.001
76.0986.127
1.514
28.801
0.230
4 结论与讨论
杉木与火力楠9ʒ1和8ʒ2两种比例混交及杉
木纯林对比试验表明:杉木与火力楠混交不仅提高了杉木生长量和蓄积量,而且改善了土壤理化性状,使土壤变得疏松透气,持水能力增强,土壤肥力得到提高㊂
林业生产中,杉木林造林面积大,但以往基本上都是纯林,通过构建杉木与阔叶树混交的林分模式,可以改善杉木人工林结构和提高生产力㊂杉木除了与火力楠混交外,还可以跟马尾松㊁木荷等树种混交㊂闽南山区杉木造林应不断探索杉木人工林可持续经营的途径,可通过营造混交林㊁复层林和长周期大径材经营来不断改善人工林生态系统稳定性和提高经营效果㊂参考文献:
[1]俞新妥.杉木栽培学[M ].福州:福建科学技术出版社,1997:322-335
[2]方奇.杉木连栽对土壤肥力及杉木生长影响[J ].林业科学,1987,23(4):384-391[3]俞秀兰.杉木光皮桦混交林生长及其改土效果[J ].林业勘查设计,2007(1):162-164[4]俞新妥.混交林营造原理与技术[M ].
北京:中国林业出版社,1989:5-18
(上接第2页)9.7%,是2009年的1.80倍,随后林分的生长率开始下降,在2016年生长率只有3.5%,
因此进行第3次抚育后林分的生长率变化规律是先增加后下降,呈正态曲线的变化趋势,说明其生长速度由于生长空间增大而加快㊂
4 结论
4.1 林分进行抚育的3次生长率都是增加,
说明林分定期进行抚育有利于林分的健康生长,在林分经营中要结合实际进行合理的抚育㊂
4.2 林分进行3次抚育后生长率增长的年数不同,首次抚育最长,为5年,其次为第2次抚育,为4年,最后第3次抚育增长年数为3年;3次抚育增长的最大值也是不同的,首次抚育是最大的,为13.8%,其次为第2次抚育,为10.6%,
最后为第3次抚育,生长率为9.7%,林分进行抚育后生长率变化规律是先增加后下降,呈正态曲线的变化趋势,说明其生长速度由于生长空间增大而加快㊂
参考文献:
[1
]邓送求,闫家锋,关庆伟.宝华山紫楠风景林林分空间结构分析[J ].东北林业大学学报,2010,38(4):29-32
[2
]聂鸿飞,孟凡玲,杜兴兰,等.河北塞罕坝国家级自然保护区的鸟类[J ].河北林果研究,2016,31(2):132-135[3
]孟凡玲,聂鸿飞.塞罕坝自然保护区柳属植物资源及保护利用研究[J ].河北林果研究,2016,31(2):136-139[4]刘菊卉.林分直径分布及空间结构研究[D ].南京:南京林业大学,2016
[5
]梁文俊,丁国栋,高广磊,等.华北落叶松人工林不同阶段经营密度研究[J ].水土保持通报,2011,31(4),145-148[6
]史琛媛,路亚星,刘佳,等.抚育间伐对冀北山地华北落叶松生态景观林林内美景度的影响[J ].河北农业大学学报,2016,39(3)
:66-72
[7
]张岩,苑美燕,周泽宇.塞罕坝林区低密度经营对华北落叶松林分生长的影响[J ].河北林果研究,2016,31(4):350-356
[8
]李军,李云飞,李桂森,等.立地因子对冀北山区华北落叶松生长的影响[J ].河北林果研究,2016,31(2):122-127[9
]张菲,张岩.塞罕坝地区华北落叶松人工林二元立木材积表编制研究[J ].河北林果研究,2016,31(2):128-1312
1防 护 林 科 技 2018年。