萌芽更新杉木与深山含笑混交造林的效果分析

吴长铨

(福建省沙县林业局，福建 沙县 365500)

深山含笑(Michliamaudiae)是福建省珍贵乡土树种，既是优良的用材树种［1-2］，也是珍稀的观赏树种，属观赏二级保护树种［3-4］。其长期生长在低山一带，在自然分布区内常与红豆树、米槠、丝栗栲、闽粤栲、虎皮楠、薯豆、少叶黄杞、毛竹等混生，形成了喜温凉湿润的气候，具有喜温暖、湿润环境，有一定耐寒能力;喜光，幼时较耐阴;自然更新能力强，生长快，适应性广的生物学特性。在日照长，较高平均温度，林地干燥的丘陵林地生长具有一定的制约和限制。在丘陵地区栽植深山含笑，要根据其生物学特性，采取合适的造林模式，为深山含笑生长发育提供适宜的环境条件。

杉木(Cunninghamia lanceolata)是福建省主要造林树种。其生长快，主干通直，材质优良，深受广大林农的喜爱［5-6］。经营历史悠久，栽植面积大，在许多地方出现了连栽，甚至多代连栽现象。由于连栽导致了人工林地力衰退，林地生产力逐年下降，影响了林地的可持续经营［7-9］。然而，杉木具有较强的萌芽特性，在我国的闽西北林区有利用杉木采伐迹地杉木伐桩萌芽更新的传统习惯，并认为萌芽更新是一种低成本的更新方式［10-11］。利用杉木原有庞大根系的吸收能力，能够较快形成林分，早期生长量较高。

因此，在原有杉木林采伐迹地引种了深山含笑，利用杉木萌芽成林快，早期生长量较大的特点，为深山含笑提供适宜的生长环境，营建杉木与深山含笑混交林，并深入探讨其造林效果，为低海拔地区发展珍贵树种深山含笑，合理利用杉木萌芽林提供林业生产实践经验和可借鉴的理论依据。

1 试验地概况

试验地位于福建省沙县(26°06'～26°46'N，117°32'～118°06'E)大洛乡上板村13林班4大班5小班，海拔200～490m的丘陵地，属中热带大陆性兼海洋性季风气侯区，年平均气温19.1℃左右，年降水量1840mm，空气相对湿度82%左右，霜期75～86d，霜日18～24d。林地属较肥沃立地类型。试验林前茬为1985年春营造的杉木林，造林密度3 000株/hm2，1995年间伐 1次，间伐后密度2 200～2 500株/hm2。

2 试验方法

2.1 试验设计

在2003年采伐的杉木林迹地中选择立地条件基本相似的林分进行试验。林分于2003年皆伐。皆伐后进行林地清理，经炼山后采取块状整地，穴规格(60cm×60cm×40cm)。翌年春用深山含笑1年生实生苗套种。试验设4个水平，分别为:①保留杉木萌芽桩1 200株/hm2，定期清除多余的伐桩，萌芽桩萌芽条中保留生长健壮，靠山坡，低桩位的萌芽条1个，其余萌芽条一律清除，套种深山含笑1 200株/hm2，与保留杉木萌芽桩品字形配置(代号HS1200);②保留杉木萌芽桩900株/hm2，套种深山含笑1 500株/hm2，其余管理方法同上(代号HS900);③保留原有伐桩2 400株/hm2，多余清除，不足株数，采取人工补植。人工补植杉木苗为当地种源的1年生实生苗(代号 HS2400，做为对照)，④清除杉木伐桩，人工栽植深山含笑2 400株/hm2(代号 CX2400)，采用随机区组试验设计，重复3次，每小区面积20m×30m。

2.2 生长量测定方法

逐年测定树高、冠幅、枝下高，进阶后每木测径，2012年进行全面调查测定。数据整理以及统计分析应用Excel软件和DPS数据处理分析软件。

2.3 土壤肥力分析方法

在各标准地内采用“S”形线路，多点(5点)建立土壤剖面，混交林土壤样品取自杉木与杉木间及杉木与深山含笑之间。调查土壤剖面性状、土层厚度、母质等，并按0～20，20～40cm分层取土样，同一标准地多个样点同一层次土壤混匀后，供室内分析。取样时间为2012年9月27日，按常规方法对土壤理化性质进行分析测定［12］。土壤组成的微团聚体用吸管法;土壤团聚体用机械筛分法;土壤水分物理性质用室内环刀法。土壤有机质用硫酸重铬酸钾法;全氮用蒸馏法;水解性氮用扩散法;全磷用钼锑抗比色法;速效磷用盐酸—氟化铵消化法;全钾用火焰光度计法;速效钾用四苯硼钠比浊法。

3 结果与分析

3.1 生长效应

3.1.1 林分胸径生长分析 不同处理林分胸径的生长量见表1。从表1中可知，杉木萌芽林(10年生)平均胸径8.5～8.7cm，深山含笑胸径6.2～6.5cm，杉木胸径生长大于深山含笑。HS900混交林中杉木平均胸径8.7cm，年平均生长0.87cm，深山含笑平均胸径6.2cm，年平均生长量0.62cm，杉木平均胸径比深山含笑生长快。不同处理杉木胸径生长存在差异，生长量最大是 HS900处理，其次是HS1200处理，HS2400处理最小。在不同处理中深山含笑平均胸径也存在差异，HS1200处理深山含笑平均胸径最大，达6.5cm，比HS900、CX2400分别增加了4.8%和25.9%。表明HS1200处理有利于混交林中深山含笑胸径生长，说明由于杉木萌芽林成林快，早期生长量较大，为深山含笑生长提供了有利的生长环境。这对喜温凉湿润环境的深山含笑生长提供了良好的生长环境。

表1 杉木深山含笑混交林分生长状况

3.1.2 林分树高生长分析 不同处理林木树高的生长量见表1。由表1中可知，10年生不同树种树高生长中杉木生长大于深山含笑。HS900混交林中杉木平均高8.8m，深山含笑高5.4m，杉木比深山含笑高3.4m。系统发育较长的杉木树种较喜光，位于林分的上层，光照条件充足，可以满足杉木生长发育所需的光照，而喜温凉湿润生长环境的深山含笑位于杉木林冠下，上层的杉木为深山含笑提供了上方和侧方庇荫，有利于深山含笑的生长。从表1中可知:HS1200混交林中深山含笑与CX2400深山含笑纯林比，深山含笑平均树高增加28.3%。

在不同处理中杉木树高生长最大是HS900处理，其次HS1200，分别比HS2400处理增加20.8%～22.2%，表明混交处理有利于杉木树高生长，这与混交深山含笑有关，混交深山含笑不仅改善了林分结构，而且深山含笑每年凋落物多，易分解，对改良土壤肥力状况有积极作用。同时保留适宜的杉木林，能够适时郁闭成林，提高了林分生理性整合功能，增强了抗逆性。保留适宜的伐桩减少了杉木的种内竞争，栽植深山含笑在垂直空间上形成明显的层次，在水平空间上形成了镶嵌组合，呈斑块结构，缓解了杉木的种内竞争。

经方差分析(见表2)，不同处理杉木平均树高生长达到极显著差异水平。多重比较(见表3)结果表明，HS1200、HS900与HS2400比达到极显著差异水平，其他处理间有差异，但均未达到显著差异水平。不同处理杉木平均胸径生长达到显著差异水平。多重比较结果表明，HS1200、HS900与HS2400比达到极显著差异水平，其他处理间有差异，但均未达到显著差异水平。不同处理深山含笑方差分析和多重比较见表4，5，平均树高生长达到极显著差异水平。多重比较结果表明，HS1200、HS900与HS2400比达到极显著差异水平，HS1200与HS900比达到显著差异水平。不同处理深山含笑平均胸径生长达到极显著差异水平。多重比较结果表明，HS1200、HS900与HS2400比达到极显著差异水平，其他处理间有差异，但均未达到显著差异水平。表明利用杉木萌芽林栽植杉木深山含笑混交林有利于杉木、深山含笑高径生长，是丘陵地区发展深山含笑这一珍贵阔叶树种的有效且可行的造林途径。

表2 不同处理杉木胸径树高生长方差分析

表3 不同处理杉木胸径树高生长多重比较

表4 不同处理深山含笑胸径树高生长方差分析

表5 不同处理深山含笑胸径树高生长多重比较

3.1.3 树冠生长 从表1中可见，不同林分郁闭度、枝下高、冠幅生长存在差异。郁闭度从高到低依次为HS2400 ＞HS1200＞HS900＞CX2400，随着杉木株数增加郁闭度增大。HS2400处理杉木枝下高最高，冠幅最小。不同林分随着杉木混交比例增大，杉木枝下高增加，冠幅减小。而深山含笑HS900与HS1200比枝下高较低，冠幅较大，表明杉木种内竞争比较明显，杉木混交数量对深山含笑树冠生长也有影响，加剧了林分种间、种内竞争。应该及时采取间伐、修枝等经营措施，调整林分结构，维持混交林的相对稳定生长。

3.2 土壤肥力变化

3.2.1 土壤物理性质 采取不同处理林分土壤物理性质的分析结果见表6。不同处理土壤物理性质不同，HS1200、HS900、CX2400土壤容重值均较大幅度降低，比HS2400杉木纯林0～20cm土层土壤容重降低了14.1%～19.1%，20～40cm土层也有同样的趋势。土壤容重值的降低，表明该土壤结构和垒结状况趋好，紧实度降低，在杉木萌芽林中栽植深山含笑使林地土壤疏松，为保留木的生长创造了有利条件。

表6 杉木混交林及其纯林土壤水分物理性质比较

HS1200、HS900和CX2400处理土壤总毛管孔隙与非毛管隙比HS2400也都有增加，林地保水蓄肥能力得到提高。

土壤团聚体性状是影响土壤肥力的一个重要因素，其在很大程度上表现了土壤物理性质和水、肥、气、热状况。从表6中还可以看出HS1200、HS900、CX2400处理0～20cm土层＞0.25mm的水稳性团聚体含量，分别达 65.7%，68.73%和68.80%，HS1200、HS900处理＞0.25mm的水稳性团聚体含量，分别比杉木纯林增加11.1%和16.2%。结构体破坏率用于表征土壤团聚体的稳定性，其数值越高，团聚体越不稳定，反之，则团聚体越稳定。混交林中各土层的结构体破坏率均低于杉木纯林。表明混交不仅土壤团聚体数量增加，而且团聚体的稳定性加强。

3.2.2 土壤化学性质 表7是不同处理土壤化学性质测定结果。HS1200、HS900和CX2400处理表层土壤有机质，全N、全P含量比HS2400杉木纯林明显提高，20～40cm土层土壤亦有增加的趋势，产生这些差异的原因是深山含笑通过大量的枯枝落叶将有机物质、氮元素和各种灰分元素归还并集中于土壤表面。底层土壤有机质，全氮、全磷的提高与根系活动和淋溶有关。

混交林中 HS1200，HS900和深山含笑纯林XC2400的枯枝落叶经各种土壤微生物分解转化后，补充给土壤的N，P2O5、K2O等速效养分其含量分别比杉木纯林HS2400提高1.8%，16.7%和4.6%(见表7)。

4 小结与讨论

(1)利用杉木萌芽在丘陵地区栽植深山含笑是一种有效、可行的发展深山含笑途径。杉木萌芽早期生长量较大，能够迅速成林，为深山含笑提供庇荫，有利于深山含笑生长。试验结果表明:HS1200处理，在混交林中的深山含笑与深山含笑纯林比平均胸径增加25%，平均树高增加28.3%。不同处理深山含笑方差分析和多重比较，HS1200、HS900与HS2400比达到极显著差异水平，其他处理间有差异，但均未达到显著差异水平。不同处理深山含笑平均胸径生长达到显著差异水平。HS1200、HS900与HS2400比达到显著差异水平，其他处理间有差异，但均未达到显著差异水平。

表7 杉木与深山含笑混交造林及其纯林土壤化学性质比较

(2)杉木萌芽与深山含笑混交能够促进杉木生长。研究结果表明:不同处理杉木胸径生长存在差异，生长量最大是HS1200处理，其次是 HS900处理，HS2400处理最小。在不同处理中杉木树高生长最大是HS900处理，比HS2400处理增加22.2%。不同处理杉木平均树高生长达到显著差异水平，HS1200、HS900与HS2400比，达到极显著差异水，其他处理间有差异，但均未达到显著差异水平。不同处理杉木平均胸径生长达到极显著差异水平。HS1200、HS900与HS2400比，达到极显著差异水平，其他处理间有差异，但均未达到显著差异水平。

(3)杉木萌芽与深山含笑混交具有较好的造林效果。试验结果表明:杉木与深山含笑混交能够形成良好的林分结构。混交林中杉木萌芽林生长较快，居林分上层，喜温凉湿润的深山含笑处于亚林层，层次较明显，合理利用了生长环境。同时混交林还能够改良土壤肥力。分析结果表明:混交林和深山含笑纯林土壤容重值均较大幅度降低，比杉木纯林0～20cm土层土壤容重降低了14.1%～19.1%，20～40cm土层也有同样的趋势。土壤毛管孔隙与非毛管隙也都有增加，且毛管孔隙与非毛管空隙的比例较为适当。HS1200、HS900处理0～20cm土层＞0.25mm的水稳性团聚体含量，分别达65.70%、68.73%和68.80%，HS1200、HS900处理＞0.25mm的水稳性团聚体含量，比杉木纯林分别增加11.1%和16.2%。HS1200表层土壤有机质，全N、全P比杉木纯林分别提高了14.4%，16.5%，2.9%，20～40cm土层土壤亦有增加。N，P2O5、K2O等速效养分比杉木纯林分别提高1.9%，16.7%，4.6%。

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