杉木与阔叶树混交林初期生长效应分析

戴 俊，陈 琴，陈代喜，罗启亮，董利军，黄开勇，程 琳，韦家国，黄鹏艳

（1.广西壮族自治区林业科学研究院 国家林业和草原局中南速生材繁育重点实验室 广西优良用材林资源培育重点实验室，广西南宁 530002；2.融安县西山林场，广西融安 545400；3.融水苗族自治县国营贝江河林场，广西融水 545300；4.南丹县山口林场，广西南丹 547000；5.全州县咸水林场，广西全州 541500）

杉木（Cunninghamia lanceolata）是广西的主要造林树种之一，每年新造杉木人工林面积4．7 万hm2以上，其中大部分为纯林，人工纯林面积过大不利于生态系统和地力的维护[1-3]。人工混交林可以改进大规模人工纯林导致的树种单一和地力衰退等问题，同时可以丰富林分结构和群落的物种多样性，提高林分抵抗病虫害的能力[4-6]。近年来，有关杉木混交林的研究报道逐渐增多，研究表明相对于杉木纯林，杉木混交林不仅可提高林分生物多样性[7-8]，改善土壤的物理结构[9-10]，提高森林郁闭度和林分生长量[11-12]，还可改善林分枝下高和冠幅结构[13]，改变林下凋落物产量[14]。开展杉木混交林研究，建立杉阔混交试验示范林，不仅有利于生态维护和地力恢复，而且可为建设国家木材战略储备林做出示范，符合当前林业发展的要求。

本研究对营建于广西融安县西山林场、融水苗族自治县国营贝江河林场、全州县咸水林场和南丹县山口林场4个不同区域的杉木与阔叶树种混交试验林进行初步调查研究，分析杉阔混交林在不同区域的生长表现，可为今后广西杉阔混交林建设提供基础数据。

1 材料与方法

1．1 试验地概况

试验地分别设置在广西融安县西山林场（109°24′E，25°12′N）、融水县贝江河林场（109°16′E，25°05′N）、全州县咸水林场（110°46′E，25°45′N）和南丹县山口林场（107°32′E，24°58′N）。试验地均为中亚热带季风气候，地貌以丘陵和低山为主，土壤以红壤和山地黄壤为主，海拔160 ～650 m，土层厚度50 ～100 cm，年均气温17．0 ～19．0 ℃，年均降水量1 500 ～1 900 mm。

1．2 试验材料及林地选择

根据适地适树原则，选择适合当地生长的红锥（Castanopsis hystrix）、刨花润楠（Machilu spauhoi）、闽楠（Phoebe bournei）和马褂木（Liriodendron chi⁃nense）作为与杉木混交的阔叶树种。杉木和阔叶树苗木均选择1年生合格壮苗；选择立地指数16 ～20 的地块作为造林地，每个试验地的林地立地条件基本一致。

1．3 试验设计与调查

造林时间为2016年2 — 3月。每个试验地试验面积为3．0 hm2，设置3 种混交模式，每种混交模式重复3 次，每种模式试验林面积为1．0 hm2。贝江河林场试验地3 个混交模式分别为杉木+闽楠、杉木+ 红锥、杉木+ 马褂木，西山林场、咸水林场和山口林场试验地3 个混交模式均为杉木+闽楠、杉木+ 红锥、杉木+ 刨花润楠。每种模式中，杉木与阔叶树株数比例为6∶4，即3 列杉木+ 2 列阔叶树交互块状排列。杉木株行距为2．0 m×2．5 m，阔叶树为3．0 m×2．5 m。造林后，连续铲草抚育3年，每年3 ～4 次。2019年12月，对3．8年生混交试验林进行生长量测定，采用测高杆测定树高（精确至0．1 m），采用测树钢圈尺测定胸径（精确至0．1 cm）。每个试验小区设调查样地1个，面积400 m2。

1．4 数据处理

单株材积（V，m3）按照以下公式计算[15]：

V=0．656 71×10-4×D1．769412×H1．069769

式中，D为胸径（cm），H为树高（m）。

采用Excel和SPSS进行数据统计及分析。

2 结果与分析

2．1 杉木生长量分析

在贝江河林场，杉木+闽楠混交模式下杉木胸径为8．80 cm，显著高于另外两种模式（P＜0．05）；在山口林场，杉木+ 闽楠混交模式下杉木的树高、胸径和单株材积均显著低于另外两种模式（P＜0．05）；在西山林场和咸水林场，不同模式下杉木生长差异不显著（表1）。在贝江河林场和山口林场，不同混交模式下杉木生长有差异；在西山林场和咸水林场，不同混交模式下杉木生长相对一致。

在杉木+红锥混交模式下，贝江河林场和咸水林场的杉木生长较优，贝江河林场杉木的树高、胸径和单株材积分别为5．42 m、8．11 cm 和0．018 4 m3咸水林场分别为5．24 m，8．91 cm 和0．018 5 m3，均显著高于西山林场和山口林场（P＜0．05）；在杉木+闽楠混交模式下，贝江河林场的杉木生长最优，其树高、胸径和单株材积分别为5．44 m、8．80 cm 和0．020 2 m3，显著高于其他3 个试验地（P＜0．05）；在杉木+刨花润楠混交模式下，咸水林场的杉木生长最优，其树高、胸径和单株材积分别为5．02 m、8．49 cm 和0．016 9 m3，其次为山口林场。在同一混交模式下，不同试验地间杉木生长有差异，应根据地域气候与环境条件选择不同的杉阔混交模式。?

表1 不同试验地混交林中杉木生长量Tab.1 Growth of C.lanceolata in different mixed plantations in different test sites

续表1 Continued

2．2 阔叶树生长量分析

红锥在贝江河林场生长量最高，其树高和胸径分别为5．18 m 和5．25 cm，比总体均值（4．02 m 和4．05 cm）提高28．86%和29．63%，显著高于其他3 个试验地（P＜0．05）；闽楠在咸水林场生长量最高，其树高和胸径分别为3．92 m 和6．51 cm，比总体均值（2．57 m 和2．87 cm）提高52．53%和126．83%，显著高于其他3 个试验地（P＜0．05）；刨花润楠在山口林场生长量最高，其树高和胸径分别为3．42 m 和4．91 cm，显著高于西山林场和咸水林场（P＜0．05）（表2）。西山林场由于受自然灾害影响，阔叶树生长量总体表现较差。各阔叶树种在不同的试验区域生长有差异，不同区域应选择合适的阔叶树种与杉木混交。

表2 不同试验地混交林中阔叶树生长量Tab.2 Growth of broad-leaved trees in different mixed plantations in different test sites

2．3 混交阔叶树种初选

对比杉木和阔叶树的树高和胸径生长量，初步筛选出生长量与杉木最接近的阔叶树种。在贝江河林场和西山林场，红锥的生长量与杉木差异最小，说明在这两个试验区域，红锥较适合作为与杉木混交的阔叶树种；在咸水林场，闽楠和红锥较适合作为与杉木混交的阔叶树种；在山口林场，刨花润楠和红锥较适合作为与杉木混交的阔叶树种。整体来看，红锥在4 个试验区域中表现较稳定，在与杉木混交时，红锥是适应性较广的混交阔叶树种。在杉木+ 红锥混交模式中，贝江河林场、咸水林场和山口林场3 个试验地杉木年均树高和胸径生长量分别为1．33 m 和2．06 cm，红锥年均树高和胸径生长量分别为1．14 m 和1．19 cm。由于西山林场混交试验林受自然灾害影响，大部分林木为受灾后补植，生长量总体偏低，不参与此项均值计算。

3 结论与讨论

在杉木与阔叶树种混交林的研究中，部分学者已通过多年的杉阔混交林证实，杉木与阔叶树种混交，不仅有利于提高杉木的生长量，也有利于提高阔叶树的生长量[16-17]。邹圭碧[16]对26年生杉木与红锥混交林的生长量进行研究，结果表明将杉木与红锥按比例混交造林，结合间伐等抚育技术措施，培育上锥下杉的复层混交林，不仅可使下层杉木的平均树高和胸径较丰产标准分别高出3．33% 和4．67%，还能使上层红锥的平均树高和胸径较丰产标准分别高出16．90%和10．36%。

本试验结果显示，在贝江河林场和山口林场，不同混交模式间杉木生长量差异显著；在同一混交模式下，不同试验地间杉木和阔叶树生长量均有差异。这说明混交林中林木生长量不仅受树种配置的影响，还受地域气候的影响，这种影响会随着林分林龄增加而逐渐消失还是更加显著，还需后期继续跟踪观测。从多试验地的生长初期结果来看，红锥是适应性较广且与杉木混交效果较好的阔叶树种。

从本试验杉阔混交林生长初期结果来看，在不同试验区域，最适宜与杉木混交的树种略有不同，为更准确且全面地研究杉阔混交林的混交生长效应，后期需继续跟踪观测林木生长变化，同时，还应增加林木冠幅和枝下高、林分郁闭度、林内生物多样性、土壤理化性质、土壤微生物群落及土壤酶活性、凋落物产量以及根系空间分布格局等内容的调查研究，全面了解杉阔混交林的混交生态效应。混交林生长量在不同试验区域存在差异，在实际的营林工作中，应该根据当地情况选择适合的1 ～2种阔叶树种营建杉阔混交林。在广西北部和东北部，可以优先选择红锥作为与杉木混交的阔叶树种，也可根据区域条件适当选择价值较高的闽楠等其他阔叶树种。