福建柏-火力楠混交林生长和土壤理化性质研究

陈水玉

(福建省安溪丰田国有林场，福建 安溪 362411)

1 引言

福建柏(Fokieniahodginsii(Dunn) Henry Thomas)是柏科柏属常绿针叶乔木，主要分布于福建、浙江、江西、湖南、四川、贵州和广东、广西，其中福建居多。福建柏材质好，纹理匀直，易于加工，是优良的用材树种，而且福建柏树形优美，又是园林上绿化树种[1，2]。火力楠(MicheliamacclureiDandy)是木兰科含笑属的常绿阔叶树种，生长快，具有耐干旱贫瘠、耐寒、耐阴和抗风的优良特性，常作为防火树种[3]。研究和实践表明，单一的针叶树种纯林往往容易引起病虫害、地力退化等问题，采取混交途径尤其是针阔混交可以减少病虫危害、火灾和土壤肥力下降的发生[4]。福建柏与杉木、柳杉、秃杉、湿地松、马尾松、木荷等树种混交均取得较好成效[5～7]，为福建柏混交造林提供了科学依据。笔者开展了福建柏与火力楠混交研究，探索福建柏与火力楠合理的混交模式，为福建柏人工林科学经营提供借鉴。

2 试验地概况

试验地位于福建省安溪丰田国有林场土地坛工区001林班04大班040小班，属于亚热带海洋性季风气候，年平均气温18～21．0 ℃，年均降雨量1685 mm左右，年平均相对湿度85%，有霜的天数极少。试验地土壤为山地红壤，土层厚度约90 cm，土壤pH值小于7，立地类型为Ⅲ类地，海拔490～530 m，坡向西南。林下主要有悬钩子、菝契、黄瑞木、扇叶铁线蕨、小叶赤楠、冬青、粗毛榕等植被。

3 试验方法

3.1 试验设计

1988年春天，在土地坛工区001林班04大班040小班建立福建柏与火力楠混交试验林，福建柏与火力楠的混交比例设计2种，分别为福建柏∶火力楠=8∶2和福建柏∶火力楠=6∶4，混交方式采取插花混交，福建柏纯林进行对比，造林密度为1665株/hm2，试验随机设计，3次重复，每块试验小区面积400 m2。 11年生时对试验林进行1次间伐，将下层木进行少量伐除，造林树种在林分中比例不变。

3.2 试验林调查

试验林为30年生时对试验地进行复位调查，分别调查试验林中每株福建柏和火力楠活立木的树高、胸径，统计平均树高、平均胸径、活立木株数，计算平均单株材积、蓄积量。福建柏单株平均材积公式V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304，火力楠单株平均材积公式V=0.00005276D1.882161H1.009317，蓄积量=单株平均材积×保留株数。对每个试验小区采集土壤进行理化性质测定，土样采集方法：试验小区中沿“S”型路线随机布设5个土壤剖面，分0～20 cm和20～40 cm采集土样，用于土壤理化性质测定[8，9]。

4 结果与分析

4.1 福建柏-火力楠混交林与福建柏纯林的生长对比分析

经试验地复位并对试验林进行生长情况调查，结果见表1，由表1可知，福建柏-火力楠混交林中福建柏的生长量大于福建柏纯林。其中，福建柏与火力楠混交比例为8∶2的混交林中福建柏的平均树高、平均胸径、单株平均材积与福建柏纯林相比分别提高了11.1%、4.8%和20.5%，福建柏与火力楠混交比例为6∶4的混交林中福建柏的平均树高、平均胸径、单株平均材积与福建柏纯林相比分别提高了29.6%、17.2%和72.0%。方差分析表明，不同类型的林分中福建柏的平均树高、平均胸径和单株平均材积均存在显著差异，由此说明，福建柏与火力楠采取8∶2和6∶4的比例混交，能促进福建柏的生长，而且福建柏-火力楠6∶4的混交林中福建柏的生长量更大。福建柏-火力楠6∶4的混交林中火力楠的生长量比福建柏-火力楠8∶2混交林中的火力楠大，3种林分中福建柏-火力楠6∶4混交林的蓄积量最大，福建柏纯林的蓄积量最小，不同林分的蓄积量差异达到极显著水平。

表1 福建柏-火力楠混交林和福建柏纯林生长量

4.2 福建柏-火力楠混交林与福建柏纯林的土壤理化性质分析

对福建柏纯林、福建柏-火力楠混交林的土壤进行采样后测定其土壤容重、孔隙度和通气度，结果见表2，从中看出，福建柏纯林的土壤容重大于福建柏-火力楠混交林，但孔隙度、通气度比福建柏-火力楠混交林小。如在0～20 cm土层，福建柏纯林土壤的容重与福建柏火力楠8∶2混交林和福建柏-火力楠6∶4混交林的土壤容重相比分别增加2.2%和11.2%，福建柏纯林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度和通气度与福建柏-火力楠8∶2混交林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度和通气度相比分别减少了4.0%、13.1%、8.4%和13.2%，福建柏纯林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度与福建柏-火力楠6∶4混交林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度相比分别减少了7.5%、21.5%、14.5%和23.1%。土壤容重、孔隙度和通气度均是反映土壤通透状况的指标，土壤容重越大、孔隙度和通气度越小，表明土壤粘性强、通透性差；反之，土壤容重越小、孔隙度和通气度越大，则表明土壤粘性弱、通透性好。山区土壤通透性好有利于树木根系生长和土壤中各种微生物、动物的活动，可以促进土壤良好结构的形成和树木生长。可见，福建柏与火力楠混交后，土壤变得疏松通透，土壤的结构得到改善，促进了林分生长。

表2 福建柏-火力楠混交林与福建柏纯林土壤通透状况

通过对福建柏纯林和福建柏-火力楠混交林土壤中有机质、水解性N、速效P和速效K含量进行测定(表3)，结果显示，福建柏纯林土壤中的有机质、水解性N、速效P和速效K含量均低于福建柏-火力楠混交林土壤。如福建柏纯林0～20 cm的土层中有机质、水解性N、速效P和速效K含量与福建柏-火力楠8∶2混交林相同土层的有机质、水解性N、速效P和速效K含量相比，分别降低了41.0%、5.5%、1.2%和6.6%；福建柏纯林0～20 cm的土层中有机质、水解性N、速效P和速效K含量与福建柏-火力楠6∶4混交林相同土层的有机质、水解性N、速效P和速效K含量相比，分别降低了46.4%、9.9%、3.1%和11.2%。土壤中有机质、水解性N、速效P和速效K是反映土壤肥力的重要指标，这些指标大说明土壤较为肥沃。说明福建柏-火力楠混交林土壤的肥力高于福建柏纯林土壤，可见，福建柏与火力楠混交有利于增加土壤肥力。两种混交林中福建柏-火力楠6∶4混交林土壤的肥力比福建柏-火力楠8∶2混交林土壤的肥力高一些。

表3 福建柏-火力楠混交林与福建柏纯林土壤化学性质

5 结论与建议

通过对福建柏纯林、福建柏与火力楠采取8∶2和6∶4这2种比例进行插花混交的试验林进行测定和分析，表明福建柏与火力楠混交后，福建柏的生长量增大，福建柏-火力楠混交林土壤疏松透气、肥力增强。本试验中，福建柏与火力楠按照6∶4的比例进行插花混交的林分中福建柏生长更快，土壤的理化性质更好。本试验条件下，福建柏与火力楠以6∶4的比例进行插花混交造林的效果最佳。

福建柏是福建中南部山区经常性造林树种，为了经营管理方便，生产上常种植纯林。纯林有其优点但也存在一些弊端，如人工林结构单一，容易发生地力退化和病虫危害等。通过混交造林可望提高人工林生产力，促进地力维持，增强人工林生态系统的稳定性。