江建谊
(福建省永定仙岽国有林场,福建 龙岩 364000)
秃杉是一种大型的台湾杉属植物,也叫台湾杉,主要分布在台湾中部1500~2500 m高的山区,是我国一级保护植物。这个树种是目前亚洲可以长的最高的树种,而且其材质优良、生长快、生态适应幅度广,因此成为我国南方用材林造林树种的首选,并且被广泛种植。但近些年来,由于杉木连栽以及大面积的针叶纯林导致福建省内土壤肥力下降,植物生长环境严重恶化,病虫害问题也十分严重。经过专家们的多年潜心研究,发现秃杉与不同树种进行混交造林,可以改善土壤状况,促进植物生长,非常值得推广。
为了更好地对秃杉与不同树种混交造林的效果进行分析,在福建省内选择了一块雨量充沛,并且以红壤为主的试验地进行研究。试验林的树种主要是秃杉,另外还将湿地松、马尾松、柳杉、杉木作为伴生树种用以研究。
试验证明,秃杉混交林的长势比纯林要好,这主要是由于混交林内的各种植物迫于生长环境存在着激烈竞争的压力,使得单株生长分化所导致的结果。如表1所示,混交林的平均树高是17.1 m,比纯林高8.8%;平均胸径是17.4 cm,比纯林高7.4%;平均单株材积是0.1993 m3,比纯林高23.0%;平均单位蓄积是209.6071m3,比纯林高23.3%。通过对图1的数据进行分析,可以得出以下结论:①秃杉和柳杉混交,平均树高能够达到17.7 m,比秃杉纯林高出12.7%,比混交平均树高高出3.5%,另外,秃杉的单株材积也比纯林高出41.3%,所以无论是平均树高还是单株材积,将这两种树种混交造林都是比较理想的选择;②秃杉和马尾松混交造林,平均胸径比纯林高14.8%,比混交林平均值高6.9%,可见在平均胸径方面这两种树种混交也具有不错的效果。
表1 不同混交树种生长分析
土壤肥力是指土壤能够为作物生长提供所需养分的能力,是土壤肥沃性的重要指标,也是土壤作为农业生产资料和自然资源的物质基础。有机质是指土壤中具有生命的物质腐烂之后所形成的一种物质,它主要包括土壤动物和它们的分泌物、土壤中的植物残体和植物分泌物、土壤微生物,是土壤养分的重要来源。另外,速效性元素同样也是反映土壤肥力的一个重要指标。如表2所示,有机质一项,秃杉×杉木混交林比例是秃杉纯林的93.8%;秃杉×柳杉混交林比例是秃杉纯林的112%;秃杉×马尾松混交林比例是秃杉纯林的121%;秃杉×湿地松混交林比例是秃杉纯林的129%,也就是说只有秃杉×杉木混交林在土壤肥力方面比纯林差。由此可见,混交林在改善土壤肥力方面发挥着不可低估的作用。
表2 不同混交林的土壤肥力
土壤容重是指土壤烘干后的重量和同容积水的重量的比值,它与土壤有机质含量、土壤压实状况、土壤质地、土壤颗粒密度等因素密切相关。土壤的结构性越好、越疏松多孔、有机质含量越高,土壤的容重越小。所以,它可以很好地反映土壤的松紧程度、透水通气性能和林木根系伸展等情况。另外,通过对土地进行耕作也可以有效降低土壤容重。通过对土壤容重、毛管孔隙、非毛管孔隙、最大持水量、最小持水量、毛管持水量进行研究分析,发现混交林在改善土壤结构方面也能发挥很好的作用。如表3所示,土壤容重一项,所有秃杉混交林的数值都比纯林小。综合看以下各项指标,秃杉×马尾松混交林的各项指标都是比较理想的,秃杉×湿地松混交林和秃杉×柳杉混交林稍差一些,秃杉×杉木要更差一些。之所以会出现这样的结果,可能是由于不同树种的植物其根系在土壤中的深度不同所致。由于混交林中,两种不同种类的植物共同种植,其根系埋入土壤的深度自然不同,土壤中的每个深度都会由于有根系的延伸而使得土壤变得比较疏松,这样空气和水分可以很好地渗透到土壤中,进而提高了土壤中空气和水分的含量,增加了土壤的养分,同时植物可以通过根系吸收到更多的养分,对植物的生长十分有利。但在进行不同树种的混交造林时,对具体的混交的树种和比例问题还应当慎重考虑。
表3 不同混交林的土壤物理性质
根据上述试验结果的数据,现对秃杉不同树种混交造林的效果做出如下分析。
混交林的平均树高是17.1 m,比纯林高8.8%;平均胸径是17.4 cm,比纯林高7.4%;平均单株材积是0.1993 m3,比纯林高23.0%;平均单位蓄积是209.6071 m3,比纯林高23.3%。另外,秃杉×柳杉混交林,平均树高比秃杉纯林高12.7%;胸径高出12.9%;单株材积高出41.3%。以上种种数据表明,秃杉混交林不但可以加快秃杉单株的生长速度,而且对林分的生长也能起到很好的促进作用。根据试验数据显示,秃杉和柳杉混交林的效果尤为明显。
有机质是土壤肥力的重要指标,根据秃杉不同树种混交林的有机质含量数据显示,秃杉与柳杉混交林比例是秃杉纯林的112%;秃杉与马尾松混交林比例是秃杉纯林的121%;秃杉与湿地松混交林比例是秃杉纯林的129%,而秃杉与杉木混交林比例是秃杉纯林的93.8%。也就是说在土壤肥力方面,只有秃杉与杉木混交林与纯林相比略少,其他混交模式都可以使土壤肥力得到提升。另外,从土壤结构方面来看,无论是土壤容重,还是毛管空隙、毛管持水量,混交林的数值都比秃杉纯林要理想,这说明了秃杉混交林能够增加土壤透气性,提高土壤持水能力,有效改善土壤结构。
虽然秃杉混交林在促进植物生长、改善土壤环境方面效果明显,但在选择混交模式时,还是应当十分慎重。比如,秃杉和杉木混交时,对土壤的肥力要求会比较高,因为杉木本身对土壤肥力就有着较高的要求,这两个树种混交时,土壤肥力方面和其他土壤物理性质的指标都没有明显地提高,有的甚至比秃杉纯林还要略低些。所以,秃杉与杉木混交时在土壤环境方面要格外注意。如果土壤肥力状况不是十分理想,可以考虑秃杉与马尾松或者秃杉与湿地松的混交模式,这两个伴生树种比较有利于改善土壤肥力。
以上论述主要是针对秃杉和不同树种进行混交造林时,在土壤结构、土壤肥力以及植物生长状态方面的数据进行分析。混交造林与纯林相比,可以有效改善土壤环境,促进植物生长,这进一步证实了混交造林的科学性和可行性。但营造混交林时,还应当结合当地具体的立地条件、培育目标、生长类型、生物学特征,合理选择混交模式。基于混交造林的种种好处,应当对秃杉与不同树种混交造林进行深入地研究,结合福建省的自然气候条件以及植物自身的生长特点,在促进植物生长繁殖的基础上,使生态环境也能够得到更好地优化。