张加汪
(福建省大田桃源国有林场,福建 三明366101)
秃杉(Taiwaia flousiana)系杉科台湾杉属,常绿乔木,我国一级保护珍稀树种。秃杉树形优美,枝叶茂密,干型通直,抗雪压,耐冰挂,是优良的用材树种与观赏树种。福建省大田桃源国有林场于1978年在海拔800m以上的丁板工区营造了3000多亩的湿地松纯林,由于湿地松产脂量高,年年采脂,造成风折、雪压等,大部分小班林分郁闭度0.5以下。为了生态的维持与改善,必须对这些残次林分以补种或套种的方式进行改造,提高低效林的生态功能。本文通过秃杉在湿地松林冠下造林和迹地更新造林对比的实验研究,分析了两种不同方法造林产生的不同效果,为确定秃杉最适宜的造林方法提供依据。
实验区位于福建省大田桃源国有林场,北纬26°7′~26°19′,东经117°24′~117°33′,属中亚热带大陆性兼海洋性季风气候,年平均温度19.5℃,极端最低温度~5.5℃,最高温度为4O℃,大于10℃年积温为6215℃,无霜期满300d;平均降水量1700~1900 mm,3~8月降雨量为全年的75%,大于0.1mm的年降雨日数163d,平均相对湿度79%;年平均风速1.6m/s;冬短夏长,四季分明,属福建武夷山东伸支脉地带,东南方为戴云山脉,海拔320~550m,有利于岩石风化、土壤淋溶、富铝化作用、植物生长,土壤类型为山地红壤。林冠下造林实验地设在该场丁板工区15大班7小班(土名石坑),海拔890m,坡度18°~23°;土壤为山地红壤,肥力中等;Ⅱ类立地质量等级。2007年调查优势树种为湿地松,31年生湿地松平均胸径15.5cm,平均树高14.0cm,保存密度600株/hm2,郁闭度0.5,林下植被以管茅等主。对照为丁板工区15大班5小班,2007年采伐迹地,Ⅱ类立地质量等级。
实验地2008年1月劈草挖穴,规格50cm×30cm×30cm。1年生实生苗造林,造林密度为1230株/hm2,2008年10月全锄抚育。调查项目有造林成活率、树高、地径、当年抽梢及土壤物理性质等。用“环刀法”采集0~20cm和20~40cm的原状土做水分物理性状测定,土壤水分物理性质按常规方法测定。
对各实验区内的成活率进行调查统计(表1),进行单因素方差分析(表2)。从表中可以看出,虽然2种造林方法的成活率都较高,但林冠下造林的成活率比迹地更新造林的成活率提高了9.3%,存在显著影响。
表1 造林成活率调查结果
表2 单因素方差分析
对各实验区内的树高、当年抽梢、地径生长进行调查统计(表3),双因素方差分析。从表中可以看出,秃杉林冠下造林和迹地更新造林的树高和地径生长存在极显著差异,当年抽梢生长也存在显著差异。以5年生为例,林冠下造林的平均树高、平均地径、当年抽梢与迹地更新造林相比分别提高了26.22%、18.6%、26.15%,说明秃杉林冠下造林效果比迹地更新造林效果要好,而且随着年龄递增,这种差异越来越显著。
表3 树高、当年抽梢、地径生长调查结果
土壤物理性质主要包括土壤容重、孔隙状况和持水量等。从表4中可以看出,秃杉林冠下造林土壤容重有所下降,而孔隙度和持水量都有提高。以0~20cm土层为例,林冠下造林土壤容重比迹地更新造林下降了18.42%,说明秃杉林冠下造林后土壤变得疏松,有利于浅层根系生长伸展及其对水分和养分的吸收,同时提高土壤的持水性减少地表径流;从土壤持水状况看,秃杉林冠下造林后土壤的毛管持水量、非毛管孔隙、毛管孔隙和总孔隙与迹地更新造林相比分别提高了15.61%、23.90%、2.20%、4.31%,可见秃杉林冠下造林后土壤物理性质得到改善,土壤变得通气透水,这是因为林冠层截留水分,使降雨减缓对地表直接冲击,降低了地面径流强度;另一方面是湿地松和秃杉地下根系分布的层次不同,也有利于对土层的疏松作用。
表4 林冠下造林和迹地更新造林土壤孔隙组成与水分状况
秃杉在湿地松林冠下造林的效果,其造林的成活率、地径和高生长极显著,而且随着年龄递增,地径、树高和当年抽梢差异越来越显著。由此可见,在海拔800m以上的山地,采用林冠下造林,秃杉的幼林生长效果是显著的。
(1)实验表明,秃杉在湿地松林冠下造林效果较好。在林冠下造林,形成了人工复层林,除了具有充分利用营养空间、改善立地条件、达到速生丰产的作用外,还有涵养水源、保护水土的防护效应及提高预防病虫害和不良气象危害的功能。充分发挥了生物多样性的效能。不但更能提高经济效益,其社会效益和生态效益也是明显的。
(2)秃杉在福建的屏南和古田两县有天然分布,在福建省人工造林面积很小。宜生长在温度阴凉湿润的环境,稍耐旱,能耐最低气温-10℃,要求雨量充沛,云雾多,日照少的森林湿润气候,其幼年较耐荫,适合林冠下更新造林和残次林改造。所以,秃杉是林冠下造林和残次林改造的优良树种。
[1]李晓储.秃杉引种幼龄生长规律初步研究[J].植物生态学与地植物学学报,1993,17(2):183~191.
[2]阮传成.秃杉引种造林试验研究[C]//福建省林学会.造林专业1993年学术年会交流论文.福州:福建省林学会,1993.
[3]李凤华,于曙光.秃杉造林技术研究[J].林业科技通讯,1992(1):15~17.
[4]俞新妥.杉木[M].福州:福建科学技术出版社,1982.
[5]王挺良.秃杉[M].北京:中国林业出版社,1995.
[6]国家标准局.森林土壤标准分析方法[M].北京:中国标准出版社,1987.