沿海沙岸木麻黄基干林带套种乡土树种效果研究

林武星，朱 炜，李茂瑾，吴惠忠

(1.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012；2.福建省惠安赤湖国有防护林场，福建 惠安 362131)

1 引言

福建省海岸线长3752 km，沿海常遭受大风和流沙危害，恶劣的自然条件严重威胁着当地居民生活和经济发展。自20世纪50年代木麻黄在该省引种获得成功以来，已在海岸线上营建起绵延不断的以木麻黄为主的防护林绿色生态屏障，极大地改善了沿海地区的生态环境，确保了沿海居民稳定生产和生活，有力地促进了当地经济建设健康发展[1～5]。现有的沿海防护林基本上是木麻黄单一树种纯林，林分生物多样性和生态稳定性差，木麻黄成熟期较早，30年左右就趋于衰老，木麻黄现有林中有相当部分已进入防护成熟末期，林木老化、枯死严重，防护功能衰退，对于成熟的防护林带需要更新以保证其防护功能持续发挥[6，7]。由于有些林带位于海岸前沿，风沙大，采伐更新存在形成新风口的可能，为此，对基干林带成熟的防护林通过套种黄槿、赤桐、海桐等乡土树种的方式构建异龄复层林，从中筛选合适的乡土树种应用于推广造林，从而为沿海防护林体系建设树种选择提供依据。

2 试验点概况

试验点设在福建省惠安赤湖国有防护林场，位于惠安县崇武半岛(东经118°55′，北纬24°35′)。属于南亚热带海洋性季风气候，年降雨量不足1030 mm，年蒸发量大于年降雨量，年均气温21 ℃，夏季多台风，秋冬盛行东北风，平均风速7.1 m/s，年8级以上大风100 d。土壤以沙壤土为主，沙土层厚度80～100 cm，肥力差、干旱。主要植被有潺槁木姜子(Litseaglutinosa(Lour.) C. B. Rob.)、朴树(CeltissinensisPers.)、台湾相思(AcaciaconfusaMerr.)、马缨丹(Lantanacamara)、厚藤(Ipomoeapes-caprae(L.) R. Br. subsp. brasiliensis)、海边月见草(OenotheradrummondiiHook.)、老鼠簕(AcanthusilicifoliusL.)、狗牙根(Cynodondactylon(L.) Pers.)等。

3 研究方法

3.1 试验设计及造林

2015年11月，将惠安赤湖林场大山头工区 02大班 070小班49年生的木麻黄基干林带的郁闭度划分为0.4以下、0.4～0.6和0.6以上3种，2016年3月开展黄槿、赤桐、海桐等树种套种试验，试验随机区组设计，3次重复，每个树种为一个试验处理，每个试验小区面积20 m×20 m，造林株行距2 m×2 m。造林前进行挖穴整地，穴规格50 m×50 m×50 m，下客土，每穴15 kg，营养袋苗雨天种植。

3.2 试验林调查

2018年5月对试验林进行全面调查，调查的内容包括每个树种的保存率、高和径生长量，林内风速。林内风速测定：采用手持风向风速仪分别测定林内和空旷地的风速，计算林内相对风速。

4 结果与分析

4.1 木麻黄基干林带下乡土树种保存率

通过对木麻黄基干林带下黄槿、赤桐、海桐保存情况的调查可知(表1)，3种树种的保存率在75%～100%之间，说明这些树种在沿海沙岸的生境有较强的适应性。随木麻黄基干林带郁闭度的增大，黄槿、赤桐、海桐的保存率下降，经方差分析，林带不同郁闭度对赤桐、海桐的保存率有显著影响(F保存率=11.01*、F保存率=24.36*)，说明这些树种在林下种植时，如果上层林的郁闭度太大，不利于其存活。

表1 木麻黄基干林带下乡土树种保存率 %

4.2 木麻黄基干林带下乡土树种生长量

从套种在木麻黄基干林带下3种树种的树高、地径生长量的测定结果来看(表2、表3)，黄槿的树高最大，平均高超过2 m，平均地径为2.4 cm，赤桐次之，海桐的高、径生长最缓慢。不同郁闭度的木麻黄基干林带下3种树种的树高、地径随林带郁闭度的增大而降低，方差分析表明，木麻黄基干林带郁闭度对黄槿的高生长、径生长、赤桐和海桐的高生长均产生显著影响(FH=10.81*，FD=12.43*；FH=52.72**、9.52**)，这与黄槿、赤桐及海桐的生物学特性有关，这几个树种均为阳性树种，在林带下种植，如果上层林冠过于郁闭，会导致林内光照弱，从而影响林下树种生长。

表2 木麻黄基干林带下乡土树种树高生长量 m

表3 木麻黄基干林带下乡土树种地径生长量 cm

4.3 木麻黄基干林带套种乡土树种后林内相对风速

从套种黄槿、赤桐、海桐的木麻黄基干林带进行林内风速测定(表4)，发现郁闭度在0.4以下、0.4～0.6和0.6以上且套种黄槿的林带其林内风速分别为9.5%、10.5%和10.9%，套种赤桐的林带其林内风速分别为10.6%、11.5%和11.7%，套种海桐的林带林内风速分别为13.5%、13.0%和13.8%，而没有套种且郁闭度分别在0.4以下、0.4～0.6和0.6以上的同一片林带的林内相对风速分别为15.4%、13.7%和14.5%。郁闭度在0.4以下分别套种黄槿、赤桐的基干林带其林内相对风速与同郁闭度没有套种的林带相比分别降低了38.3%、31.2%，与同郁闭度套种木麻黄的林带相比分别降低了22.1%、13.1%；郁闭度在0.4～0.6分别套种黄槿、赤桐的基干林带其林内相对风速与同郁闭度没有套种的林带相比分别降低了23.4%、16.1%；郁闭度在0.6以上分别套种黄槿、赤桐的基干林带其林内相对风速与同郁闭度没有套种的林带相比分别降低了24.8%、19.3%。方差分析显示，木麻黄基干林带郁闭度对套种黄槿、赤桐的林带内风速有显著的影响(F风速=8.03*、13.0*)，由此说明，不同郁闭度的木麻黄基干林带在套种黄槿、赤桐后其林内风速有了较大的降低。

表4 木麻黄基干林带套种乡土树种后林内相对风速 %

5 结论与讨论

黄槿、赤桐、海桐套种在不同郁闭度的木麻黄基干林带下2年时进行保存率、生长状况和林内风速测定表明，3种树种保存率、生长量均随着上层木麻黄郁闭度的增加而下降，木麻黄基干林带套种黄槿、赤桐后其林内风速有了较大的降低。从试验初期来看，黄槿、赤桐在木麻黄林带下套种效果较好，海桐早期生长缓慢，但后期长势旺盛。在沿海基干林带实施套种作业时，应选择较为稀疏的林带，如果林带较为郁闭，需要进行适当渐伐将林带郁闭度调低后再进行套种。

福建沿海木麻黄基干林带大多已进入防护成熟期，需要逐步更新以确保其防护功能的持续发挥，但由于基干林带位置特殊，往往风沙危害大，更新方式如果选择不当，很容易形成新的风口而造成不良后果，一般基干林带的更新采用间隔带状或林下套种比较稳妥，在更新树种选择上，以抗风、抗旱、耐盐碱且较为速生的树种为主，如木麻黄优良无性系、相思类树种、沿海乡土树种黄槿、赤桐等。