福建柏木荷混交造林土壤肥力研究

谢鹏虎

（福建省安溪县参内林业站，福建 安溪362400）

1 引言

杉木（Cunninghamia lanceolate）低产林改造，采伐迹地营造福建柏木荷混交林，能促进林木生长，提高林分生长量，增加土壤肥力，改善林地的立地条件和生态环境。福建柏是国家二级植物珍贵树种，也是安溪县主要的乡土树种。福建柏属浅根性树种，侧根发达，具有根瘤菌，对立地条件要求不严，在干旱瘠薄的土壤里生长迅速，树冠塔型美观，材质优良。木荷（Schima superba）根系发达，在贫瘠的土壤里生长快，树干通直，萌芽性强，树冠呈伞形庞大浓密，叶片较厚，革质，枯枝落叶物多，材质良好。福建柏与木荷混交造林，林木生长快，枯枝落叶物多，可改善贫瘠土壤，提高土壤养分，增加土壤肥力，涵养水源，保持水土，起到生态作用。2000年，福建省安溪县林业局为了改变林地的生长条件和生态环境，根据安溪县西坪镇上尧村森露岩山的气候和立地条件，采用针、阔树种混交造林，应用营林技术措施，营造福建柏木荷纯林、混交林，面积10km2。笔者根据多年工作经实践，总结出福建柏木荷混交造林各项技术指标，为推广福建柏木荷混交造林，提高土壤肥力，发展林业生产，提供科学理论依据。

2 试验地概况

试验地设在福建省安溪县西坪镇上尧村森露岩山，其面积10hm2。此地属南亚热带海洋性季风型气候。年平均气温19.2℃，最高气温32℃，全年大于10℃有效积温7000℃，无霜期326d。试验地的海拔608～672m，坡向东南，坡位属中下位，坡度10℃，降雨量1800mm左右，空气相对湿度83% 左右，1月平均气温15℃，极端最低温－2℃，7月平均气温27℃左右。土壤为酸碱性土壤，肥力一般，pH值4.6～5.7，立地条件属Ⅲ级，适对杉木采伐迹地进行改造，宜于福建柏木荷纯林、混交林的林木生长。

3 材料与方法

3.1 造林及抚育管理

1999年10月，对森露岩山杉木林采伐迹地进行规划设计，试验面积10hm2。造林前，林地采用清杂整地，块状造林，挖穴采用挖明穴回表土。纯林和混交林的造林密度均为2500株／hm2，株行距2m×2m。其中：试验地A营造福建柏纯林，试验面积3.3hm2。试验地B营造木荷纯林，试验面积3.3hm2。试验地C营造福建柏木荷混交林，造林方式采用株行距混交，福建柏与木荷混交比例为1∶1。

造林前，每穴施0.5kg的过磷酸钙做基肥，与穴中的土壤搅拌均匀，然后回土，待期发酵，增加穴中土壤肥力。

2000年2月造林，苗木为安溪县苗圃自育的1年生裸根苗木，苗木平均规格为苗高35cm以上，地径0.35cm以上（苗木规格符合标准化，属I级苗木）。造林时，木荷采用切干留长25cm，福建柏、木荷各苗木的根系均采用打泥浆（泥浆是用94%的黄红壤土，和5%鲜水牛大便、1%的钙镁磷搅拌均匀加水而制成的泥浆）后造林。

造林后，每年5～6月、8～9月分别对林地进行块状抚育除草、各松土2次，连续3年，并结合施肥，每株施肥0.1kg尿素和0.2kg复合肥。林木郁闭后，每年冬季对林木生长状况进行调查抽样。林龄达到10年时，由于林木生长过密，树冠郁闭度大，林内透光较差，树木生长竞争剧烈，为了提高林木生长量，早日成材，于2010年10月份，对不同试验林进行1次下层抚育间伐，各树种的间伐比例，按福建省森林抚育间伐技术规定，间伐株数为21%～26%，保留株数为74%～79%。温湿度检测，于2012年10月15日11：30～14：30，根据不同的林分在临时标准地内及林外（对照）随机各选择2个观测点，观测气温、湿度等小气候因子（表1）。

表1 各试验小区抚育强度及保留株、树温度对比

3.2 野外调查与室内分析

2012年10月，在12年生的各类型林分中选择坡度、坡向、海拔等立地条件因子大致相同的地块设立临时样地，样地面积25.8m×25.8m，每种类型的林分设立3块样地。林分调查因子包括林木生长量、林内环境及其土壤肥力等。

3.2.1 林木生长量的调查

对各样地内的林木进行每木检尺，测定树木胸径、树高、冠幅、枝下高。立木材积按福建省各树种二元材积公式计算每个树种平均木单株材积，再按各树种平均木单株材积乘以相应树种的单位面积株数计算各林分单位面积蓄积量。二元材积计算公式为：

3.2.2 林内环境的调查

于2012年10月12日11.30～15.30，在各个样地林内外随机选择2个观测点，用温湿度计测定林内与林外的空气温度和湿度，对比分析林分内外小气候的差异。

在不同的林分内设临时样地，对不同的植被生长状况、枯枝落物厚度、林地覆盖率进行调查，并对不同林内植被、枯枝落物、林地覆盖率进行比较。

3.2.3 土壤肥力的调查

各样地内按S型路线分别挖出土层深度0～40cm的土壤采样剖面各3个，用容积100cm3的环刀分层（0～20cm、20～40cm），采集原状土，同时采集0～40cm的混合土样约300～500g，带回室内按森林土壤国际分析方法测定土壤肥力指标。

4 结果与分析

4.1 不同林木生长量分析

从表1看出，福建柏木荷混交林每公顷生长的株数，比福建柏木荷纯林每公顷生长的株树少278～383株，分别减少20.64%～29.20%。

从表2可知，马尾松木荷混交林两种树种林分生长量，分别比马尾松、木荷纯林的林分生长量高，平均树高分别提高10.58%、12.50%，平均胸径分别粗15.28%、20.68%，平均冠幅分别大38.92%、4.44%，平均枝下高分别高4.21%、17.86%，平均单株材积分别大48.57%、67.74%，平 均 蓄 积 量 分 别 大 14.01%、37.72%。可见，福建柏木荷混交林生长效果，比福建柏、木荷纯林生长效果好。

表2 不同林分生长量比较

4.2 不同林分环境内分析

从表3调查结果显示，（C）林分的郁闭度比（A、B）林分的郁闭度大2%～5%，分别大5.6%和1.1%。，而（C）林分的林内温度分别比（A 、B）林分低0.1～0.3℃，分别降低0.5%～1.6%，林分相对湿度高0.2～0.5℃，分别提高0.4%～2.4%。这说明两树种混交林的林冠分布层次和互相镶嵌比纯林好，阳光直射林地少，可降低林内温度，提高空气湿度，减少林地地表层蒸发，保护林地内土壤具有水分，涵养水源，提供林木水分蒸腾，促进林分生长，可改善林分生长环境。

从林内植被枯落物的调查来看，（C）林分中的枯落物厚度分别比（A、B）林分高0.4～1.4cm，厚25.93%～70.00%，枯枝落叶物覆盖率分别大4.35%～6.66%，这表明针阔叶树混交生长效果良好，林分结构合理，林内枯枝落叶物多，林地覆盖率高，能改善林地土壤肥力。

表3 不同林内环境比较

4.3 不同林分土壤肥力分析

从表4显示，对福建柏木荷纯林、混交林不同的林分的土壤肥力进行分析，其林分土壤的N、P、K养分含量和土壤肥力均不同。根据土层0～20cm、20～40cm的土壤化学性质检测结果，福建柏木荷混交林的土壤pH值、有机质含量、全N、全P、全K以及速效N、P、K等化学性质指标，比福建柏、木荷纯林均有不同程度的提高。以土层0～20cm为例，福建柏木荷混交林的林地土壤比福建柏、木荷纯林的林地土壤，pH值分别提高1.85%～5.77%，有机质分别提高4.85%～6.13%，土壤养分全N、全P、全K含量分别大2.94%、1.94%，4.55%、2.99%，2.98%、2.47%；其速效 N、P、K 成分含量分别高3.96%、2.94%，5.55%、4.72%，6.54%、5.56%。这表明营造福建柏木荷混交林，林木生长枝叶茂盛，林冠庞大形成多层次，叶片厚，革质，枯枝落叶物多，待期腐烂，能改善林地地表层土壤，提高土壤养分，增加土壤肥力，比纯林的土壤养分、土壤肥力均有所提高。

表4 不同林分土壤化学性质比较

4.4 不同土壤物理性质分析

从表5显示，福建柏木荷混交林的土壤物理性质，比福建柏木荷纯林的土壤物理性质高。不论是0～20cm，还是0～40cm土层，福建柏木荷混交林的土壤容重轻，而福建柏、木荷纯林的土壤容重，但通气度、最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度，分别比福建柏、木荷纯林的高。以土层0～20cm为例，福建柏木荷混交林的土壤容重比福建柏、木荷纯林的土壤容重分别轻2.80%、1.00%，而通气度比福建柏、木荷纯林分别提高4.05%、1.15%，最大持水量分别提高6.47%、2.29%，毛管持水量分别提高6.50%、2.75%，田间持水量分别提高2.57%、0.17%，毛管孔隙度分别提高2.78%、0.05%，非毛管孔隙度分别提高11.18%、7.33% ，总孔隙度分别提高3.99%、1.15%。通过物理性质的分析表明：福建柏木荷混交林相对比福建柏、木荷纯林的林地地表层涵养水源多，能有效保持林地水土，提高土壤肥力。

表5 不同林分土壤物理性质比较

5 结语

福建柏木荷混交造林适应福建省闽南地区贫瘠山地的林木生长。经过12年的经营管理，对不同林分生长状况进行对比。其林木生长的林内温湿度不同，温湿度能促进林木生长，改善林内生长环境，改变林木生长。福建柏木荷混交林两树种常绿搭配，林分结构合理，形成多样性林分，树冠形成复层次冠幅，通过光合作用，可促进林木生长，枝叶茂盛，树木高大，树干粗壮。其林木生长每公顷的生长量、平均蓄积量，均比福建柏、木荷纯林的林木每公顷的生长量、平均蓄积量分别多4.01%、37.74%。

福建柏木荷混交造林能改善林地土壤状况。福建柏木荷混交林的土壤容重，比福建柏、木荷纯林土壤容重分别轻2.80%、1.00%，而涵水量分别提高6.47%、2.29%。福建柏木荷混交林林分结构合理，林冠茂盛庞大，叶片较厚，革质，林地地表层枯枝落叶物多，待期腐烂，能提高土壤N、P、K养分，增加土壤肥力，林地土壤肥沃。实践证明：福建柏木荷混交造林，可提高林地生产力、林分生长量，能改善贫瘠山地，提高土壤肥力，福建柏木荷混交造林值得推广。

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