李俊荣
(福建省安溪县长坑林业站福建安溪362421)
毛竹 (Phyllostachys pubescens)属禾本科刚竹属、单轴散生型竹类植物。毛竹属浅根性树种,秆型粗大;具有繁殖快、生长迅速、再生能力强、用途广等特点。毛竹叶翠,四季常青,秀丽挺拔,经霜不凋,具有很高的观赏价值。红锥 (Castanopsis hystrix Miq.)为阔叶树种,高大乔木,其材质优良,坚硬耐腐,心材褐红色,边材淡红色,色泽和纹理美观,是高级家具、造船、车辆、工艺雕刻、建筑装修等的优质用材。红锥是毛竹伴生树种,毛竹与红锥混交林木生长良好。
福建省是我国毛竹重点产区,资源十分丰富。安溪县有毛竹林面积2 500 hm2,经营的毛竹林多数属纯林,因树种单一,林分质量不稳定,同时林农对毛竹林经营缺乏重视,使得部分毛竹林成为低产林。实践表明,竹阔混交能够优化林分结构,改善林分生态环境,提高林分的稳定性,从而促进竹子生长,增加经营者的经济效益[1]。近10余年来,笔者对毛竹红椎混交林的经营效果进行了研究,以期为毛竹低产林改造提供参考。
试验地位于福建省安溪县虎邱镇双格村,地理位置为东经 117°47′4″、 北纬 26°30′22″。 该区域为戴云山脉向东南延伸的丘陵地带,属中亚热带季风气候,气候温和,年平均气温18℃,极端高温36℃,极端低温-2℃,无霜期320 d,年均降雨量1 800 mm,空气相对湿度81%左右。试验地的海拔为526~556 m,坡向东南,坡位下,坡度12°~16°;土壤为酸性红壤,pH值5.2~5.5,属Ⅲ类立地级。试验林总面积6.0 hm2(其中毛竹红锥混交林2 hm2、毛竹纯林2 hm2、红锥纯林2 hm2)。
2006年2月份,在杉木采伐迹地营造毛竹红椎混交林及其纯林。造林当年的6月份和9月份对林地进行2次抚育除草、松土和施肥,每次每株施肥量为0.1~0.3 kg尿素和0.2~0.5 kg复合肥,连续进行3年。由于林地土壤肥沃,林木生长较快,第4~5年开始郁闭。林木生长到第10年时,树木间生长竞争加强,红锥树冠茂密,林内透光度小,影响了毛竹的生长。为了提高毛竹的生长量,于2016年10月份对不同试验林进行1次抚育间伐,间伐作业依据福建省森林抚育间伐技术规程进行,间伐株数为10%~30%,保留株数为70%~90%。试验林分的基本情况见表1。
试验调查于2018年6月下旬进行。在立地条件、经营措施基本相似的毛竹红锥混交林、毛竹纯林和红锥纯林内选取坡向、坡位、坡度林木生长基本相同的地块,各设立3块20 m×20 m的调查样地,在样地内进行每木检尺,测定指标包括林分郁闭度、林木胸径、树高、冠幅、枝下高等。
表1 试验林分基本情况
为了便于比较各林分类型的生长量,统一以林分蓄积代表林分的生长量。其中,毛竹蓄积根据毛竹胸径与秆材蓄积模型计算[2],红锥蓄积按福建省林木二元材积公式计算[3],计算公式分别为:
V毛竹=-0.002 201 2·D+0.000 668 95·D2
V红锥=0.000 052 764 291·D1.8821611·H1.0093166
在各样地内,按S型布点,用 “环刀法”采集0—40 cm深处的土壤样品,每个样地采样4~5个。将土样带回实验室进行土壤理化性质指标分析。其中,物理性质指标包括土壤容重、最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度;化学性质指标包括土壤pH值、有机质含量、氮磷钾的全量含量及其速效肥含量。土壤理化性质的测定方法按实验室相关分析标准进行。
不同类型林分林木生长指标的调查结果见表2。可以看出:混交林中的毛竹和红锥各主要生长指标均优于纯林;混交林的林分生产力为68.91 m3/hm2,分别较毛竹和红锥纯林提高13.94%和43.50%;表明毛竹红锥混交能改善林分小气候,促进林木生长,从而明显提高林分生产力。
不同类型林分土壤物理性质的分析结果见表3。可以看出,在0—40 cm土壤层,毛竹红锥混交林的土壤容重低于毛竹、红锥纯林,而土壤总孔隙度则较毛竹、红锥纯林增加5.04%和2.03%,表明竹木混交林土壤较为疏松,透水、通气性能较好[4];从土壤持水量指标看,在0—40 cm土壤层,混交林的最大持水量较毛竹、红锥纯林分别增加3.70%和4.22%,其田间持水量亦较毛竹、红锥纯林分别增加1.10%和1.07%,表明混交林在一定程度上改善了林分土壤状况,其涵养水源能力更强[5]。在0—20 cm土壤层,混交林对林分土壤质地的改良作用更为明显。
表2 不同类型林分生长指标对比
表3 不同类型林分土壤物理性质比较
分析结果显示,不同类型林分土壤养分状况存在着差异 (表4)。在0—40 cm土层,混交林土壤有机质含量明显高于纯林,分别较毛竹、红锥纯林增加2.18%和1.67%;混交林在土壤肥力方面较毛竹纯林增加明显,混交林0—40 cm土层的全氮、全磷、全钾以及速效氮、磷、钾含量分别较毛竹纯林增加 3.67%、4.00%、1.59%、4.46%、1.33%和4.04%,表明毛竹林中间作阔叶树种后能明显改善土壤肥力状况。
表4 不同类型林分土壤养分含量比较
12年造林经营结果显示,毛竹红椎混交林林木可形成复层的林分结构,林分空间利用率高,混交林各组成树种的生长状况均优于纯林,林分生产力明显提高,混交林的林分生产力为68.91 m3/hm2,分别较毛竹和红锥纯林提高13.94%和43.50%。
在毛竹林混交阔叶树种后,林分土壤质地得到明显改善,土壤容重降低,孔隙度和持水量均显著增加,土壤透水、通气性能提高;同时,林分土壤肥力也得到有效改善,土壤有机质增加,土壤全氮、全磷、全钾以及速效氮、磷、钾含量均较纯林有所提高。
红锥为优良的速生珍贵树种,适应性强,生长快,落叶丰富,在林地表层可形成丰富的腐殖质,有效改善林地土壤性质[6]。毛竹红锥混交经营模式可充分利用林分空间,增加林分的结构稳定性,提高林分生产力,值得在生产中推广。