吴国阳
摘要:该文通过对29年生的福建柏与不同针叶树种的混交林生长、土壤肥力调查分析。结果表明:混交林平均树高、胸径、单株材积和单位蓄积分别达到14.4m、18.8cm、0.1967m3和204.8 523m3,分别比纯林高7.1%、3.1%、15.5%和14.6%;与柳杉混交,福建柏单株生长最好,平均树高、胸径和单株材积分别达到14.8m、19.7cm和0.219 5m3;福建柏与湿地松、秃杉、柳杉、杉木、马尾松的混交林中,土壤有机质分别比纯林高了83%、110%、327.9%、32.6%和54.7%。因此,培育福建柏混交林,能促进林分是生长,改善土壤结构性质,提高土壤肥力。
关键词:福建柏;混交林;生长效果
福建柏(Fokienia hodginsii(Dunn)Henry et Thomas)为单种属植物,属柏科(cupressaceae)福建柏属,为中国特有二级珍稀保护植物。其适应性强,生长较快,材质优良,是建筑、家具、细木工及雕刻等的优良用材,在土壤贫瘠的山头地块也能较快生长,特别是在杉木林采伐迹地上,由于杉木连栽生产力和地力都容易下降,而采用福建柏进行迹地造林生长量保持较快增长,是杉木一代林采伐后优良的轮栽树种。福建柏是福建省主要的针叶造林树种之一,也是杉木、马尾松等树种造林的优良混交树种。福建柏人工林自肥和培肥能力较强,益于维持林地生产力。文獻报道,福建柏与杉木,与马尾松,与米老排等树种的混交林生长量大,林下植物多样性丰富,土壤理化性质优于福建柏纯林。许生明、林达恒等的研究表明,培育福建柏混交林能改善土壤、提高土壤肥力。本文通过对1986年营建的福建柏不同树种混交试验林进行调查分析,开展混交林生长状况、土壤肥力及物理性质研究,为营建福建柏混交林提供参考。
1.试验地概况
试验地位于福建省湖头镇半山林场26-020小班,东经119°54′24″,北纬25°33′12″,海拔460-580m,坡度24°,Ⅲ类地。亚热带季风气候,降水充沛,年均温19.5℃,年均降水量1 800mm,无霜期330d。山地红壤为主,少有黄红壤,土层较厚。前作为马尾松、杉木混交林。
2.材料与方法
试验林为福建柏分别与杉木、秃杉、柳杉、马尾松、湿地松的混交林。1986年春季造林,福建柏与与杉木、秃杉、柳杉按5:5比例混交、福建柏与马尾松、湿地松按6:4比例混交,以福建柏纯林作为对照,试验沿上、中、下坡随机设计,3次重复,每个小区面积900m2,初植密度2 505株/hm2。9a和16a生时各抚育间伐1次,最终保留密度为1 050株/hm2。
2015年12月,进行样地调查。每个小区设置一个样地,样地规格20mX20m,样地内每木调查树高、胸径。在每块样地的4角及中点采集土壤样品,土壤物理性质按常规方法测定,化学性质按国际分析方法测定。
福建柏单株立木材积估算:
V=0.00005685DH杉木、柳杉、秃杉单株立木材积估算:V=0.00005877042D,马尾松、湿地松单株立木材积估算:V=0.00006234183DH。
3.结果与分析
3.1不同混交树种生长分析 从表1可以得出,混交林平均树高、胸径、单株材积和单位蓄积分别比纯林高7.1%、3.1%、15.5%和14.6%。福建柏与杉木、湿地松、秃杉、马尾松、柳杉混交,除了与杉木混交以外,均能促进福建柏单株生长。从平均树高来看,分别比纯林增长一1.5%、7.5%、7.5%、11.2%和10.4%;从平均胸径来看,分别比纯林增长0.5%、0.5%、1.1%、2.2%和8.2%;从平均单株材积来看,分别比纯林增长-1%、10.5%、11.5%、18.5%和29.0%;与柳杉混交,福建柏单株生长最好,平均树高、胸径和单株材积分别达14.8m、19.7cm和0.2195m3。这是由于混交林内生物竞争激烈,促使单株生长分化所致。
从林分单位蓄积来看,除了福建柏杉木混交与福建柏纯林接近外,其他混交林均比福建柏纯林高,其中以福建柏与马尾松混交最好,比纯林高32.1%;与湿地松、秃杉、柳杉混交分别比福建柏纯林高15.4%、12.4%、14.7%,说明营建福建柏混交林能促进福建柏单株及林分的生长。
3.2不同混交林的土壤肥力分析 土壤中有机质和速效性元素可为植物直接吸收,是表征土壤肥力的重要指标。通过对福建柏不同树种混交林和福建柏纯林土壤的肥力测定,结果表明(表2),除了福建柏杉木混交林的土壤肥力比纯林差外,其它各混交林土壤肥力均比纯林高。以福建柏柳杉混交林为例,混交林的速效钾、水解性氮、全钾、全氮、有机质、全磷分别纯林高42.1%、68.4%、23.5%、242.6%、327.9%和5.9%。福建柏杉木混交林的速效钾、水解性氮、全钾比福建柏纯林分别低了46.9%、1.4%、2.7%,可见,福建柏与杉木混交对地力的消耗更大,这与杉木对土壤肥力的高要求有较大的关系。
3.3不同混交林的土壤物理性质分析 从表3来可知,福建柏纯林的土壤容重与福建柏杉木混交林接近,分别比湿地松、秃杉、柳杉、马尾松混交林大21.6%、29%、39.4%、32.6%;其他指标来看,毛管孔隙、非毛管孔隙、最大持水量、最小持水量和毛管持水量均比福建柏纯林大。其中以福建柏柳杉混交林最佳,分别比纯林大了52.5%、11.8%、65.4%、153.3%和147.3%,福建柏马尾松混交林次之,分别比纯林大了64.6%、33%、56.5%、124.5%、142.9%。说明福建柏混交林土壤比福建柏纯林疏松、通透性和持水能力优于福建柏纯林。可见,福建柏与马尾松、湿地松、柳杉、秃杉等混交后,土壤物理性状得到一定程度的改善。
4.结论与讨论
(1)营建福建柏混交林能促进福建柏单株及林分的生长。福建柏与不同树种混交,均能促进福建柏单株的生长,其中与柳杉混交表现最佳,平均树高、胸径和单株材积分别达到14.8m、19.7cm和0.2195m3。在1 050株/hm2密度下,林分单位蓄积除了福建柏杉木混交与福建柏纯林接近外,其他混交林均比福建柏纯林高,其中以福建柏与马尾松混交最好,比纯林高32.1%;与湿地松、秃杉、柳杉混交分别比福建柏纯林高15.4%、12.4%、14.7%。有此可见,柳杉、马尾松、秃杉、湿地松可以作为福建柏的混交树种。
(2)通过培育福建柏混交林,能改善土壤环境,提高土壤肥力。福建柏与湿地松、秃杉、柳杉、马尾松混交,土壤容重分别比福建柏纯林低了21.6%、29%、39.4%、32.6%,表现为更具透气性和持水能力。福建柏与湿地松、秃杉、柳杉、杉木、马尾松的混交林中,土壤有机质分别比纯林高了83%、110%、327.9%、32.6%和54.7%。
(3)福建柏与杉木混交林,土壤肥力及各物理性质指标均与纯林接近或表现更差,这可能与试验地为Ⅲ类地,不适合杉木的生长表现有关。在营建福建柏杉木混交林时,应考虑土壤的立地条件。
(4)许生明对30a生福建柏、马尾松混交林的调查分析结果表明,混交林土壤更为疏松透气,持水性更强,肥力更高。林达恒对26a生福建柏、湿地松混交林的调查分析结果表明混交林植被多样性指数高于纯林,土壤理化性质优于福建柏纯林。可见福建柏混交林土壤肥力均高于纯林。