杉楠混交幼林生长特征及竞争强度分析

涂水秀

(福建省长汀县林业局,福建，长汀 366300)

杉木(CunninghamiaLanceolata)是我国重要的用材林树种，多代连栽的杉木人工纯林存在的地力衰退、生态脆弱以及病虫害易发、频发等问题[1-2]。营建针阔混交林可以增加林地生产力、提高土壤肥力、改善林分生态环境等[3-4]，是目前解决人工纯林所面临系列问题的重要途径之一。鉴于此，本文选用乡土珍贵树种闽楠与杉木进行混交造林，以杉木纯林为对照，分析不同混交比例林分的树高和胸径生长量，探索合理的杉楠混交模式，并通过混交林初期的竞争强度分析，为杉楠混交造林、抚育提供技术支持。

1 试验地概况

试验地设在福建省长汀县四都镇小金采育场小坝工区，地处116°8′18″E、25°35′41″N，海拔500 m左右，坡度陡，坡向为东坡和西北坡，光照充足，土壤为山地红壤，立地质量等级Ⅱ级，年平均气温17.5 ℃，最热月平均气温28 ℃，最冷月平均气温5 ℃，极端最高温38.9 ℃，极端最低温-10.5 ℃，≥10 ℃的年活动积温5 578 ℃，年平均降雨量1 737 mm，无霜期260 d。

2 材料与方法

2.1 试验材料

试验用闽楠种苗为长汀县河田苗圃培养的容器苗；杉木种苗为是清流县嵩口福新苗圃的1 a苗龄大田裸根苗。

2.2 试验林营建方法

杉木闽楠混交试验林采用完全随机区组试验设计，分别以N(杉木)︰N(闽楠)=1︰1、N(杉木)︰N(闽楠)=1︰2、N(杉木)︰N(闽楠)=1︰3进行星状混交，以杉木纯林为对照(CK)，共4个处理，每个处理0.67 hm2，重复3次，试验林总面积8 hm2。2013年1月整地挖穴，穴规格60 cm×40 cm×40 cm，穴内回表土，株行距2 m×2 m，造林密度2 500株/hm2。造林前半个月每穴施过磷酸钙0.5 kg。2013年3月选择阴雨天气造林。杉木大田裸根苗要用黄泥浆先醮根后再进行定植。

2.3 数据调查与分析

2.3.1 林分调查

2020年12月在不同处理的试验地内各分别设置3个20 m×20 m的样方，并进行每木调查，测量记录样方内林木个体的树高、胸径。在每个调查样地中随机选取30株杉木作为对象木，每木检尺并编号。以对象木为中心，测量半径6 m以内所有竞争乔木的胸径、树高和各竞争木与对象木的距离[6]。

2.3.2 数据分析

采用Hegyi单木竞争指数模型计算竞争强度。

式中CI为竞争指数；Di为对象木i的胸径；Dj为竞争木j的胸径；Lij为对象木i与竞争木j之间的距离，n为竞争木的株数。

3 结果与分析

3.1 不同混交比例对林木生长的影响

三种混交模式下杉木树高、胸径与杉木纯林的差异均达极显著差异水平(P<0.01)，多重比较结果显示杉木闽楠混交比例为1︰3的林分内树高、胸径均极显著高于其它两种混交模式(P<0.01)，其中树高分别是针阔比1︰1、1︰2的1.11、1.07倍，胸径分别是针阔比1︰1、1︰2的1.17、1.10倍。

3.2 不同混交比例对造林保存率的影响

针阔混交林造林后8 a后，不同造林模式下杉木、闽楠保存率均在90%以上(表1)。方差分析结果表明，各处理间杉木、闽楠保存率的差异均未达显著水平(P>0.05)，试验林不同处理间保留密度基本一致。

表1 不同试验处理林分生长情况

表2 不同试验处理造林保存率与平均竞争指数

3.3 不同混交比例对林分竞争强度的影响

从表3可知，不同比例杉楠混交林中以杉木为对象木的竞争指数均低于杉木纯林，杉木种内竞争强度随着闽楠比例的升高而降低；相同混交比例下杉楠种间竞争均小于杉木种内竞争。三种混交林中杉楠种间竞争指数皆小于杉木纯林的种内竞争指数，这可能是杉木早期生长较迅速造成的。在高密度的人工种植下，杉木种内生态习性和生态位较一致，因此杉木种内竞争比杉楠种间竞争更激烈。

4 结论与讨论

已有研究表明针阔混交林可以提高林地生产力。本研究发现杉楠混交林的树高、胸径均大于杉木纯林，其原因可能是阔叶树种凋落物分解快、残留少[6]，对土壤的碳输入能力高于针叶树种[7]，且土壤硝态氮的含量低于针叶树种[8]，因此阔叶树种在土壤改良方面优于针叶树种，进一步产生针阔混交林的生长状况较佳的结果，这与陈诗等[9]的研究结论相类似。

种间关系调节是混交林营建成败的关键[10]。杉木是浅根性树种、闽楠是深根性树种，因此杉木与闽楠混交造林种间关系主要体现在地上空间的竞争。杉楠混交幼林期，杉木生长迅速，闽楠生长相对较慢且需要一定的庇荫条件，因此探索适宜的树种比例是杉楠混交林的关键。本研究发现，三种杉楠混交林的平均竞争指数与纯林存在显著差异，且随着闽楠比例的增加呈降低趋势。针阔比为1︰3时，种间、种内竞争较低，树高与胸径生长量较大，这可能是由于在该模式下，林内光照条件更适宜闽楠生长，而杉木密度有所降低，其营养面积却有所提高，因此杉木也可以更好的生长。闽楠生长较快的同时又提高了混交林土壤涵养水源能力，改善了林分生态环境，二者相辅相成，提高了林地生产力[9]。此外，本研究发现三种混交比例下杉木种内竞争比杉楠种间竞争更激烈，因此今后在探索杉木混交林抚育时可适当间伐杉木数量，进一步调节混交林的种内、种间关系，提高林分生产力。