马尾松苦槠混交林生长状况与土壤肥力分析

郑 步 青

（福建省光泽县李坊林业站 354100）

马尾松苦槠混交林生长状况与土壤肥力分析

郑 步 青

（福建省光泽县李坊林业站 354100）

对福建省光泽县杉木人工林采伐迹地上营造的7 a生马尾松纯林和马尾松苦槠混交林（混交比例1∶1）的生长量和土壤肥力进行研究。研究结果表明：在下坡位，混交林的林分生长量大于马尾松纯林，蓄积量为30.33 m3·hm-2，比马尾松纯林增加17.47%；在中坡位，混交林的蓄积量略高于马尾松纯林；在上坡位，混交林的生长量小于马尾松纯林，林分蓄积量为11.89 m3·hm-2，仅为马尾松纯林的76.02%。混交林和纯林蓄积量、表层（0-10 cm）土壤有机质和全氮等指标均随着坡位的下降而增加。马尾松苦槠混交林的表层（0-10 cm）土壤有机质、全N等指标在下坡和中坡位均略高于马尾松纯林，在上坡位则略低马尾松纯林。

马尾松；苦槠；混交林；蓄积量；土壤肥力

马尾松(Pinus massoniana)是我国南方主要用材林造林树种之一，能在干旱贫瘠的土壤上生长，具有生长迅速，适应性强，木材用途广泛等特点。然而，随着马尾松人工纯林造林规模的迅速扩大，马尾松单一树种纯林经营模式的缺点逐渐暴露出来，马尾松连栽引起的地力衰退、松毛虫、线虫危害加剧，火灾频繁等问题已引起人们的广泛关注。众多研究表明，营造马尾松阔叶树混交林是改善林区生态环境，改善土壤肥力，维持人工林长期生产力的较好途经[1-4]。

苦槠（Castanopsis sclerophylla）为壳斗科栲属常绿树种，除云南、广东（海南岛）和台湾外，广布于长江以南各省区，生于海拔100-1000 m的向阳、干旱之处，为低山常绿阔叶林常见树种，主要以天然林或次生林状态存在[5-7]。目前，国内苦槠人工造林的历史较短，研究报道和积累的资料不多[3,8-9]。为此，笔者于2012年底对福建省光泽县止马国有林场2006年春营造的马尾松苦槠混交林和马尾松纯林试验林的生长量和土壤肥力进行了调查研究，为马尾松苦槠混交林科学经营提供依据。

1 试验地概况

本试验地设在福建省光泽县止马镇止马林场止马工区王毛垅，东经117°11′，北纬27°28′，海拔在280～310 m之间，坡度28°，坡向朝北。试验地土壤为山地红壤，母岩为花岗片麻岩，立地条件为II类地。造林前为杉木林，于2005年全面皆伐、炼山。2006年春营造了马尾松苦槠混交林与马尾松纯林（对照）。光泽县位于福建西北部，气候属中亚热带季风湿润气候区，兼有海洋性气候和大陆气候的特点，气候温和，雨量充沛，干湿季节较明显，水热同期。年平均气温17.6℃，最热月（7月）平均气温27.6℃，最冷月（1月）平均气温6℃，极端最高温度39.7℃，极端最低温度-10.8℃，年均降水量1 850～2 200 mm，年均相对湿度79%，无霜期约271 d。

2 研究方法

2.1 试验设计与施工

2005年冬在杉木采伐迹地上选择一个平整坡面的两侧分别安排马尾松苦槠混交林和马尾松纯林对比试验林，沿着不同坡位（上、中、下坡）分别设置3个区组，每个区组2个试验小区，每个小区面积20×20 m2，分别安排2种处理：马尾松苦槠混交林（马尾松：苦槠混交比例为1：1，混交方式为行状混交）和马尾松纯林（对照）。采伐迹地经炼山，穴状整地，造林设计密度均为3400株·hm-2左右，每株施用钙镁磷100 g作为基肥。造林时间为2006年2月，造林后连续3年进行劈草抚育。

2.1 生长量调查

造林后7年（2012年底）进行每个区组、小区的每木调查，计算各小区的保留密度、平均胸径、平均树高、蓄积量等。马尾松单株材积采用福建省马尾松二元材积表计算，苦槠单株材积采用福建省阔叶树二元材积表计算。

2.2 土壤调查与分析

2010年底分别在马尾松苦槠混交林和马尾松纯林的上、中、下坡试验小区进行土壤调查与取样。土壤化学分析样品取样层次为0-10 cm、10-20 cm和20-40 cm。各试验小区土壤样品取5点混合，带回实验室后分析土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、水解性氮、有效磷和速效钾，然后对比较不同坡位混交林与纯林土壤养分的差异。土壤化学分析采用常规法[10-11]。

3 研究结果

3.1 马尾松苦槠混交林生长量

下坡位马尾松苦槠混交林中的马尾松的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别为6.46 cm、4.59 m和0.00853 m3，分别比纯林马尾松增加4.03%、2.23%和9.78%（表1）；下坡位混交林中苦槠的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别为6.60 cm、5.28 m和0.00987 m3，分别比混交林中的马尾松高出2.17%、15.03%和15.71%（表1）；下坡位混交林的总蓄积量为30.33 m3·hm-2，比马尾松纯林高出17.47%。

中坡位马尾松苦槠混交林中的马尾松的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别为5.66 cm、4.21 m和0.00615 m3，分别比纯林马尾松增加3.85%、2.18%和9.63%（表1）；中坡位混交林中苦槠的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别为5.09 cm、4.62 m和0.00529 m3，分别为混交林中的马尾松的89.93%、109.74%和86.02%（表1）；中坡位混交林的总蓄积量为19.33 m3·hm-2，比马尾松纯林高出5.98%。

上坡位马尾松苦槠混交林中的马尾松的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别为5.69 cm、3.98 m和0.00588 m3，分别比纯林马尾松增加6.36%、4.19%和16.44%（表1）；上坡位混交林中苦槠的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别为3.18 cm、3.39 m和0.00160 m3，分别为混交林中的马尾松的55.89%、85.18%和27.21%（表1）；上坡位混交林的总蓄积量为11.89 m3·hm-2，为马尾松纯林的76.02%。

从表1数据可以看出，混交林和纯林蓄积量均随着坡位的下降而增加。苦槠与马尾松混交能促进马尾松的生长，在土壤条件较差的上坡位表现更为明显。

在混交林下坡位，苦槠作为马尾松是混交树种表现较好，生长量超过马尾松，林分总蓄积量也超过马尾松纯林；在混交林中坡位，苦槠生长量略小于马尾松，但林分总蓄积量略大于马尾松纯林；在混交林上坡位，苦槠生长量很低，远远小于马尾松，林分总蓄积量也明显小于马尾松纯林。

从表2可见，混交林中的马尾松生长量的变动系数（标准差/平均值×100%）远小于苦槠，说明马尾松对坡位（或立地条件）变化的敏感程度远小于苦槠，而苦槠对坡位（或立地条件）变化的敏感程度较大。苦槠作为马尾松的混交树种，应该种植在立地条件较好的中下坡位，这样才能充分发挥其良好的混交效益。

表1 不同坡位马尾松苦槠混交林与马尾松纯林生长量Table 1 Growth of the mixed plantation of P. massoniana and C. sclerophylla and the pure plantation

表2 混交林与纯林生长量的变动系数 /%Table 2 The coefficient of variation for tree growth in the mixed and the pure plantations /%

3.2 马尾松苦槠混交林土壤肥力

由于土壤全P和全K属于比较稳定的指标，主要由土壤母质决定，而受树种和人为经营措施影响不大，因此本文对土壤全P和全K的变化未做具体分析。

由表3可见，混交林和纯林表层（0-10 cm）土壤有机质和全氮等指标均随着坡位的下降而增加，下坡位土壤肥力指标明显好于中坡位，而中坡位土壤肥力明显好于上坡位。

在下坡位，混交林0-10 cm、10-20 cm、20-40 cm土壤有机质含量分别比纯林增加5.88%、2.60%和0.18%，全N含量分别比纯林增加5.22%、-2.15%和5.66%，水解性N分别比纯林增加12.74%、9.78%和17.88%，有效P分别比纯林增加23.64%、13.308%和21.95%，速效K比纯林增加7.73%、-13.47%和-11.97%，土壤pH值分别比纯林增加2.86%、-2.04%和-2.06%。

在中坡位，混交林0-10 cm、10-20 cm、20-40 cm土壤有机质含量分别比纯林增加3.88%、6.26%和6.24%，全N含量分别比纯林增加7.69%、15.66%和2.00%，水解性N分别比纯林增加6.52%、-2.26%和-4.23%，有效P分别比纯林增加10.25%、-21.26%和-21.14%，速效K比纯林增加7.51%、10.29%和29.05%，土壤pH值分别比纯林增加-1.50%、1.16%和1.13%。

在上坡位，混交林0-10 cm、10-20 cm、20-40 cm土壤有机质含量分别比纯林增加-5.63%、-7.40%和-4.12，全N含量分别比纯林增加-15.91%、-10.29%和0.00%，水解性N分别比纯林增加-8.39%、-7.64%和-11.80%，有效P分别比纯林增加-17.84%、33.85%和80.25%，速效K比纯林增加-12.56%、-8.86%和-5.34%，土壤pH值分别比纯林增加-2.06%、 -1.17%和-0.47%。

从以上分析可见，马尾松苦槠混交林的土壤化学性质指标在不同坡位和不同土层有不同的变化，有些指标（有效P）变动较大，但比较明显的趋势是：马尾松苦槠混交林的表层（0-10 cm）土壤有机质、全N等指标在下坡和中坡位均略高于马尾松纯林，在上坡位则略低马尾松纯林。在下坡位和中坡位混交林的土壤肥力好于纯林，这可能主要是由于混交林中的苦槠生长较好，每年能够提供大量的枯枝落叶，其落叶营养含量较高、分解较快，为土壤增加了可观的有机物质来源，从而增加土壤速效养分。在上坡位，混交林土壤肥力略低于马尾松纯林，这可能与苦槠生长量低导致林分郁闭晚，混交林枯枝落叶数量少，水土流失量增加，从而减少林地有机物质和养分的积累。

表3 混交林与纯林土壤肥力Table 3 Soil fertility in the mixed the pure plantations

4 小结与讨论

对福建光泽杉木人工林采伐迹地上营造的7 a生马尾松纯林和马尾松苦槠混交林（混交比例1∶1）的生长量和土壤肥力进行研究，结果表明：

（1）混交林和纯林蓄积量、表层（0-10 cm）土壤有机质和全氮等指标均随着坡位的下降而增加。

（2）在下坡位，混交林的林分生长量大于马尾松纯林，蓄积量为30.33 m3·hm-2，比马尾松纯林增加17.47%；在中坡位，混交林的蓄积量为19.33 m3·hm-2，比马尾松纯林高出5.98%；在上坡位，混交林的生长量小于马尾松纯林，林分蓄积量为11.89 m3·hm-2，仅为马尾松纯林的76.02%。

（3）苦槠与马尾松混交能促进马尾松的生长，在土壤条件较差的上坡位表现更为明显。

（4）在混交林下坡位，苦槠作为马尾松是混交树种表现较好，生长量超过马尾松，林分总蓄积量也超过马尾松纯林；在混交林中坡位，苦槠生长量略小于马尾松，但林分总蓄积量略大于马尾松纯林；在混交林上坡位，苦槠生长量很低，远远小于马尾松，林分总蓄积量也明显小于马尾松纯林。

（5）混交林中的马尾松生长量的变动系数（标准差/平均值×100%）远小于苦槠，说明马尾松对坡位（或立地条件）变化的敏感程度远小于苦槠，而苦槠对坡位（或立地条件）变化的敏感程度较大。苦槠作为马尾松的混交树种，应该种植在立地条件较好的中下坡位，这样才能充分发挥其良好的混交效益。

（6）马尾松苦槠混交林的表层（0-10 cm）土壤有机质、全N等指标在下坡和中坡位均略高于马尾松纯林，在上坡位则略低马尾松纯林，这可能与上坡位苦槠生长量低导致林分郁闭晚，混交林枯枝落叶数量少，水土流失量增加，从而减少林地有机物质和养分的积累。

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Analysis on growth and soil fertility of a mixed plantation of Pinus massoniana and Castanopsis sclerophylla

ZHENG Bu-qing
(Lifang Forest Station of Guangze County, Guangze 354100, Fujian, China)

Growth and soil fertility of a 7-year-old pure Pinus massoniana plantation and a mixed plantation of P. massoniana and Castanopsis sclerophylla established in the cutover area of a Chinese fir plantation in Guangze County, Fujian Province, China, were investigated.The results show that, On the lower slope, tree growth in the mixed plantation was greater than in the pure plantation, and the growing stock was 30.33 m3·hm-2, 17.47% higher than in the pure plantation. On the middle slope, tree growth in the mixed plantation was slightly greater than in the pure plantation. On the upper slope, tree growth in the mixed plantation was lower than in the pure plantation, and the growing stock was 11.89 m3·hm-2, only equivalent to76.02% of the pure plantation. Growing stock, surface (0-10 cm) soil organic matter and total N concentrations in both of the plantations increased down slope. Surface (0-10 cm) soil organic matter and total N were slightly higher in the mixed plantation than in the pure plantation on the lower and middle slopes, but were slightly lower than in the pure plantation on the upper slope.

Pinus massoniana; Castanopsis sclerophylla; mixed plantation; stocking volume; soil fertility

S758.5+2,S714.2

A

1004-7743（2013）03-0031-04

2013-05-18