9年生马尾松-苦槠混交林生物量及其分配研究

许由才

(福建省光泽县崇仁林业站，福建 光泽 354100)

9年生马尾松-苦槠混交林生物量及其分配研究

许由才

(福建省光泽县崇仁林业站，福建 光泽 354100)

对福建光泽9年生马尾松-苦槠混交林和马尾松纯林(对照)的木材蓄积生长量和生物量及其分配规律进行了比较研究，结果表明，两种林分类型的木材蓄积生长量与乔木层生物量均为：下坡>中坡>上坡。在立地条件较好的下坡位，混交林的苦槠生长较好，乔木层总生物量为83.29 t/hm2，比马尾松纯林高出11.71%；在立地条件较差的上坡位，混交林的苦槠生长较差，乔木层总生物量则降低到40.08 t/hm2，仅为马尾松纯林的79.35%。不同林分类型乔木层各器官生物量均表现为：树干>枝>根>叶>树皮。乔木层生物量占林分总生物量的94.28%～96.40%。苦槠对坡位变化的敏感程度较大，作为马尾松的混交树种，应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。

马尾松；苦槠；混交林；生物量

1 引言

马尾松(Pinusmassoniana)是我国南方重要的用材和造纸材树种，耐干旱、耐瘠薄、生长快、适应性强，是荒山造林的先锋树种，具有很好的水土保持和水源涵养功能。然而，由于长期以来连续大面积营造马尾松人工纯林，造成了生物多样性降低、病虫害蔓延、火灾频发、土壤退化、水源涵养能力下降等生态问题，严重影响了马尾松人工林的可持续经营。众多的研究表明，营造针阔混交林可以增强抵御病虫害和火灾的能力，提高林分生产力，改善人工林生态环境土壤肥力[1～3]。

苦槠(Castanopsissclerophylla)是壳斗科栲属常绿树种，分布于长江以南各省区，常见于海拔1000 m以下的天然林和次生林中，是优良的用材和绿化树种，具有较大的经济价值[4]。目前，苦槠的人工造林和开发利用的研究报道均不多[4～8]。福建省光泽县止马国有林场2006年营造了一片马尾松-苦槠混交林和马尾松纯林(对照)试验林[8]，笔者于2014年底对这片9年生试验林的林分蓄积量和生物量及其分配进行了调查研究，为马尾松-苦槠混交林的研究积累资料。

2 试验地概况

试验地位于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′)，海拔高度280～310 m，坡度25～30°，北坡。土壤为花岗片麻岩发育的山地红壤，属Ⅱ类地。试验地前身为杉木人工林，于2005年皆伐、炼山，2006年春营造马尾松-苦槠混交林(1∶1行状混交)与马尾松纯林(对照)。光泽县历年平均气温17.6 ℃，极端最高温度39.7 ℃，极端最低温度-10.8 ℃，年降水量1850～2200 mm，年均相对湿度79%，无霜期为271 d[8]。

3 研究方法

3.1 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 m×20 m，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/hm2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。

3.2 生长量与生物量调查

造林后9年(2014年底)对每个区组、每个小区的每株树木进行树种、胸径、树高、冠幅进行调查，统计各小区的保留密度、平均胸径、平均树高、林分木材蓄积量等。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。

采用平均标准木法测定乔木层生物量(烘干重量)。每个小区每个树种各选3株平均标准木，贴地面伐倒，按照monsi分层切割法(1 m区分段)测定树干、树皮、枝叶的鲜重。根系生物量测定采用壕沟全挖法。各区分段的各器官鲜重测定完后，立即对各器官进行取样，作为测定含水量的样品。

采用小样方收获法调查林下植被和枯枝落叶层生物量(每个小区设置5个2 m×2 m小样方)。含水量测定要求在80 ℃鼓风干燥箱中烘干至恒重。根据各部分的鲜重和含水量推断生物量(烘干重量)。

4 研究结果

4.1 林分蓄积量

造林后9年，马尾松-苦槠混交林和马尾松纯林中两个树种的木材总蓄积量均为：下坡>中坡>上坡；混交林马尾松的平均单株材积在不同坡位均大于纯林马尾松；混交林苦槠的单株材积和木材蓄积量在下坡位大于混交林马尾松，在中坡位略小于混交林马尾松，但在上坡位则远小于混交林马尾松(表1)。

表1 不同林分生长量与蓄积量

下坡位混交林的木材总蓄积量为70.56 m3/hm2，比马尾松纯林(63.14 m3/hm2)高出11.75%；中坡位混交林的木材总蓄积量为49.13 m3/hm2，比马尾松纯林(47.84 m3/hm2)高出2.70%；上坡位混交林的木材总蓄积量为32.06 m3/hm2，低于马尾松纯林(41.66 m3/hm2)，仅为后者的76.96%(表1)。

4.2 林分乔木层生物量及其分配

造林后9年，马尾松-苦槠混交林和马尾松纯林中的乔木层各器官生物量均为：下坡>中坡>上坡。在上坡位，混交林的乔木层总生物量为40.08 t/hm2，仅为马尾松纯林(50.51 t/hm2)的79.35%；在中坡位，混交林的乔木层总生物量为60.16 t/hm2，略高于马尾松纯林(57.64 t/hm2)；在下坡位，混交林的乔木层总生物量为83.29 t/hm2，比马尾松纯林(74.56 t/hm2)高出11.71%(表2)。混交林乔木层总生物量在不同坡位的变动范围明显大于马尾松纯林。

混交林中苦槠的总生物量在下坡位为44.12 t /hm2，是马尾松的112.64%，到了中坡位，其总生物量下降为28.91 t/hm2，是马尾松的92.51%，在上坡位，其总生物量急剧降低到11.26 t/hm2，仅为马尾松的39.07%。苦槠总生物量在不同坡位的变动范围明显大于马尾松。

表2 不同林分乔木层生物量及其分配

从各器官生物量分配来看，不同林分类型和不同树种各器官生物量均表现为：树干>枝>根>叶>树皮。从上坡到下坡，树干和枝生物量占乔木层总生物量的百分比均有逐渐增大的趋势，而叶和根生物量占乔木层总生物量的百分比均有逐渐减小的趋势。

4.3 林分地被物生物量

马尾松-苦槠混交林与马尾松纯林的地被物生物量包括林下植被层(灌木层和草本层)生物量和枯枝落叶层生物量。两种林分林下植被种类主要有：芒萁(Dicranopterispedata)、狗脊(Woodwardiajaponica)、毛冬青(Ilexpubescens)、黄瑞木(Adinandramillettii)等。两种林分各坡位林下植被均以芒萁占优势，灌木种类和数量极少，因此测定林下植被生物量时不区分草本和灌木。

由表3可知，不同林分类型林下植被层生物量均小于枯枝落叶层生物量，林下植被生物量层均为：上坡>中坡>下坡，而枯枝落叶层生物量均为：下坡>中坡>上坡。马尾松-苦槠混交林林下植被层生物量在上坡位(0.68 t/hm2)大于马尾松纯林(0.64 t/hm2)，但在中坡位和下坡位均小于马尾松纯林。马尾松-苦槠混交林枯枝落叶层生物量和地被物总生物量在上坡位分别为1.75 t/hm2和2.43 t/hm2，均小于马尾松纯林(1.88 t/hm2和2.52 t/hm2)，但在中坡位和下坡位均大于马尾松纯林。

表3 不同林分林下植物层和枯枝落叶层生物量

4.4 林分总生物量及其分配

林分总生物量包括乔木层生物量、林下植被层生物量和枯枝落叶层生物量3个部分。不同林分类型各组分生物量大小均为：乔木层>枯枝落叶层>林下植被层，其中乔木层生物量均占林分总生物量的94.28%～96.40%， 枯枝落叶层生物量占林分总生物量的3.11%～4.12%，林下植被层生物量占林分总生物量的0.49%～1.60%(表4)。

表4 不同林分各组分生物量及其分配

5 结论

对福建光泽9年生马尾松-苦槠混交林(混交比例1∶1)和马尾松纯林(对照)的木材蓄积生长量和生物量进行研究，结果表明：马尾松-苦槠混交林和马尾松纯林中两个树种的生长量、林分木材蓄积量和生物量均为：下坡>中坡>上坡；苦槠与马尾松混交能促进马尾松的生长；在混交林中，苦槠的木材蓄积量和生物量在下坡位高于马尾松，但在上坡位远低于马尾松。在下坡位，马尾松-苦槠混交林的木材总蓄积量为70.56 m3/hm2，比马尾松纯林高出11.75%，乔木层总生物量为83.29 t/hm2，比马尾松纯林高出11.71%；在上坡位，混交林的木材总蓄积量则下降到32.06 m3/hm2，仅为马尾松纯林的76.96%，乔木层总生物量则降低到40.08 t/hm2，仅为马尾松纯林(50.51 t/hm2)的79.35%。

不同林分类型乔木层各器官生物量均表现为：树干>枝>根>叶>树皮。从上坡到下坡，树干和枝生物量占乔木层总生物量的比例均有逐渐增大的趋势，而叶和根生物量的比例均有逐渐减小的趋势；不同林分类型各组分中，乔木层生物量占林分总生物量的94.28%～96.40%，居绝对优势；苦槠对坡位(或立地条件)变化的敏感程度较大，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。

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2016-09-20 基金项目： 福建省林业科学研究项目(编号：闽林科[2012]函2号) 作者简介：许由才(1963—)，男，工程师，主要从事林业生产技术及管理工作。

S791.248

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1674-9944(2016)19-0001-04