陈志云
(南平樟湖国有林场,福建 南平 353016)
坡位对杉木米老排混交林生长的影响
陈志云
(南平樟湖国有林场,福建 南平 353016)
选择福建省建阳范桥国有林场不同坡位18年生杉木米老排混交林,开展生长及生物量调查。结果表明:坡位对杉木米老排混交林生长量及生物量有较大影响,杉木、米老排生长量、生物量的高低顺序均为:下坡>中坡>上坡。下坡杉木米老排混交林的平均胸径、平均树高、蓄积量、乔木层生物量分别为16.5 cm、13.2 m、207.4416 m3·hm-2、161.55 t·hm-2,分别比上坡杉木米老排混交林高出34.1%、25.7%、111.3%、89.0%。杉木米老排混交林生长量、生物量高于杉木纯林。
坡位;杉木;米老排;混交林;生长量;生物量
杉木(Cunninghamlanceolata)是南方重要的速生用材林树种,集中连片、多代连栽现象普遍,林分稳定性逐年下降,造成产量递减与地力衰退[1]。营造杉阔混交林则被认为是维持杉木人工林长期生产力的较好途径之一[2-3]。米老排(Mytilarialaosensis)为金缕梅科常绿乔木,是我国南亚热带地区的一个速生优良用材树种,速生期持续较长[4],米老排在建阳引种后生长良好,未出现冻害。米老排凋落物量大,根系发达,在培肥土壤、保持水土等方面具独特功能,是杉木的优良混交树种。杉木米老排混交林的土壤渗透性能较好,无论在林冠层截留降水量、地上部分持水能力还是在林地土壤贮水能力上都比杉木纯林好[5],利用米老排作为杉木林的换茬树种或营造针阔混交林,可有效解决杉木多代连栽引起土壤肥力下降等生态问题,实现林地可持续利用[6-8]。
坡位是指山坡的不同部位,代表着水分、养分等环境因素的生态梯度变化,直接影响着水肥的再分配[9-10],是影响林木生长的关键因子。为更好地指导杉木米老排混交林的栽植,本文以生长量和生物量为指标,通过测定不同坡位杉木米老排混交林生长量及生物量,并以杉木纯林为对照,分析评价不同坡位杉木米老排造林效果,为混交林营造提供参考。
建阳范桥国有林场位于福建省北部,东经117°43′—117°53′、北纬27°16′— 27°26′。气候属亚热带气候,年平均气温18.2 ℃,年平均相对湿度82%,年平均蒸发量1362 mm,日平均气温稳定通过10 ℃的全年活动积温为5564 ℃。属于武夷山北段中山山脉东南侧低山丘陵地带,海拔211~268 m,土壤类型为山地红壤,土层厚度100 cm。坡度26°,坡向南。试验地位于林场108林班51大班内。1993年26年生纯杉木林采伐后,经劈草、炼山后于1994年春季植裸根苗造林,造林密度2265株·hm-2。米老排∶杉木=4∶6,造林面积10.5 hm2,未间伐,混交林保存密度1935株·hm-2;杉木纯林未间伐,保存密度2115株·hm-2。
2.1 生长量调查
分别在杉木米老排混交林和杉木纯林中的上、中、下坡位各设置20 m×20 m标准地3个。在每标准地内进行每木检尺及树高测定,统计林分平均胸径与平均树高,采用《福建省阔叶树二元立木材积表》[11]:V阔=0.000052764291D1.8821611H1.0093166、《福建省杉木人工林二元立木材积表》[11]:V杉= 0.0000872D1.785388607H0.9313923697分别计算出米老排、杉木单株材积。根据林分密度统计杉木米老排混交林林分蓄积量。
2.2 林分乔木层生物量调查
采用分层切割法进行生物量测定。利用平均标准木法选择平均木,即以各林分平均胸径及平均树高为标准选出平均木,要求所选平均木胸径、树高与林分平均值误差不超过5%。每标准地选择平均木3株,分别测定平均木干、皮、枝、叶和根的鲜重,随机抽取部分样品带回室内,烘干测定后换算成干物质重[12]。
3.1 坡位对杉木米老排混交林生长量的影响
3.1.1 不同坡位对混交林胸径的影响 不同坡位混交林的胸径存在差异(图1)。混交林中杉木的平均胸径,下坡为16.5 cm,分别比中坡、上坡高出16.2%、34.1%;米老排的平均胸径,下坡为14.7 cm,分别比中坡、上坡高出9.7%、17.6%。杉木纯林平均胸径,下坡为17.3 cm,分别比中坡、上坡高出25.4%、40.7%。不同坡位杉木米老排混交林和杉木纯林的平均胸径均表现为:下坡>中坡>上坡。各坡位杉木米老排混交林中杉木与杉木纯林胸径比较:下坡杉木纯林比混交林表现出更大的生长优势,而在中坡混交林中杉木胸径比纯林高出2.8%,表现出更强的生长力。
3.1.2 不同坡位对混交林树高的影响 不同坡位混交林的树高有差异(图2)。混交林中杉木的平均树高,下坡为13.2 m,分别比中坡、上坡高出0.7、2.7 m;米老排的平均树高,下坡为14.4 m,分别比中坡、上坡高出1.4、3.2 m。杉木纯林平均树高,下坡为12.1 m,分别比中坡、上坡高出1.6、2.9 m。不同坡位混交林和杉木纯林的平均树高也表现为:下坡>中坡>上坡。不同坡位混交林中杉木平均树高均大于纯林,说明杉木米老排混交有助于杉木树高的增长。
3.1.3 不同坡位对混交林蓄积量的影响 不同坡位混交林的蓄积量存在差异(图3)。混交林中杉木的蓄积量,下坡为118.93 m3·hm-2,分别比中坡、上坡高出41.4%、131.5%;米老排的蓄积量,下坡为88.51 m3·hm-2,分别比中坡、上坡高出38.3%、89.3%。混交林蓄积量,下坡为207.44 m3·hm-2,分别比中坡、上坡高出40.1%、111.3%。杉木纯林蓄积量,下坡为203.67 m3·hm-2,分别比中坡、上坡高出73.5%、168.4%。不同坡位混交林和杉木纯林的蓄积量生长也表现为下坡>中坡>上坡的规律,且不同坡位蓄积量差距很大(图4)。说明杉木米老排混交林对林地水湿条件要求较高。各坡位混交林蓄积量均大于杉木纯林,中坡、上坡尤为明显,说明混交林更能充分利用空间和营养。
图1 不同坡位杉木米老排混交林与杉木纯林平均胸径比较图2 不同坡位杉木米老排混交林与杉木纯林平均树高比较图3 不同坡位杉木米老排混交林蓄积量比较图4 不同坡位杉木纯林蓄积量比较
3.2 坡位对杉木米老排混交林乔木层生物量的影响
在混交林乔木层中,不同坡位各器官生物量差异很大(表1),混交林乔木层生物量,下坡为161.40 t·hm-2,分别比中坡、上坡高出30.9%、88.9%。杉木米老排混交林中杉木的生物量,下坡为82.20 t·hm-2,分别比中坡、上坡高出52.2%、102.2%;杉木米老排混交林中米老排的生物量,下坡为79.20 t·hm-2,分别比中坡、上坡高出14%、76%。杉木纯林的生物量,下坡为119.55 t·hm-2,分别比中坡、上坡高出98.3%、189.8%。混交林中不同树种的干器官在总生物量中所占的比例均最大,根次之;且干、根生物量也表现为下坡>中坡>上坡的规律。仅有米老排叶、枝生物量表现为下坡<中坡。混交林生物量整体还是表现出下坡>中坡>上坡的规律,说明下坡更有利于混交林乔木层生物量的积累。
表1 混交林与杉木纯林乔木层生物量及其分配
*:括号内为林分内林木各器官生物量占总生物量的比例(%);其它数据为生物量(t·hm-2)。
坡位对杉木米老排混交林生长量影响较明显,混交林中杉木和米老排的生长量均呈现下坡>中坡>上坡的变化规律。说明杉木和米老排的生长对土壤质地、水分状况、通透性和营养水平要求较高。各坡位杉木米老排混交林的生长量高于杉木纯林,且中坡、上坡差异更大,说明混交林更能适应土壤肥力较差的立地条件。在立地条件较差的中坡、上坡,可营造杉木、米老排混交林解决林地生产力较低的问题。
混交林中乔木层的总生物量以下坡最高,分别比上坡、中坡大88.9%、30.9%。且各树种器官生物量分配除米老排中坡、下坡的叶、枝外均呈现下坡>中坡>上坡的变化规律。说明在下坡混交林中林木的长势最好。本文仅调查林分乔木层生物量,没有对灌木层、草本层、凋落物层以及土壤层进行测定。由于乔木层生物量在整个生态系统中占极大的比重[12],因此,可以一定程度上反映森林生态系统结构优劣和功能高低。其他因素对杉木米老排混交林生长量、生物量的影响有待进一步研究。
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Effect of Slope Position on Growth ofCunninghamlanceolataMixed Plantation withMytilarialaosensis
CHEN Zhi-yun
(ZhanghuState-ownedForestFarmofFujianProvince,Nanping353016,FujianChina)
The growth and biomass of 18-year-oldCunninghamlanceolatamixed plantation withMytilarialaosensisin different slope position in Fanqiao National Forest Farm in Jianyang of Fujian Province were determind.The results show that slope position affected significantly on the growth and biomass of Chinese fir plantation and its mixed forest withM.laosensis.The growth and biomass ofCunninghamlanceolataplantation and its mixed forest withM.laosensisin different slope position increasing progressively respectively as:lower slope>middle slope>upper slope.The DBH,height,growing stock and the biomass of the tree layer ofCunninghamlanceolataplantation and its mixed forest withM.laosensisin lower slope were 16.5 cm,13.2 m,207.4416 m3·hm-2and 161.55 t·hm-2respectively,and 34.1%,25.7%,111.3% and 89.0% more than the mixed forest in upper slope.The growth and biomass of the mixed forest withM.laosensiswas higher thanCunninghamlanceolataplantations.
slope position;Cunninghamlanceolata;Mytilarialaosensis;mixed forest;growth;biomass
10.13428/j.cnki.fjlk.2014.03.010
2013-10-09;
2013-11-04
福建省科技重大专项项目资助(2012NZ0001)
陈志云(1977—),男,福建南平人,南平樟湖国有林场工程师,硕士,从事森林培育与林业管理方面的研究。E-mail:czy0599@126.com。
S725.2
A
1002-7351(2014)03-0044-04