不同桉树纯林更新改造模式对林分生长量和土壤理化性质的影响

陈志洪

(福建省安溪县西坪林业工作站，福建 安溪 362431)

1 引言

桉树(EucalyptusrobustaSmith)是桃金娘科桉属、伞房桉属和杯果木属植物的统称，原产于澳大利亚、巴布亚新几内亚、印度尼西亚、菲律宾等国，具有适用性强、生长快、干形好、用途广等优势，可用于制浆造纸、人造板和建筑等行业，也可用作生物质能源，还可以生产桉叶油、桉多酚等林副产品[1]。桉树是重要的短周期工业原料林树种之一，福建闽东南地区在过去近20年时间里大面种引种，全省种植面积超过350万亩，因生产周期短、产量高，对缓解木材市场压力做出了巨大贡献，也创造了较高的经济效益。但是，由于大部分林农片面的追求经济利益，采取的经营模式通常是营造桉树纯林，在主伐后采取萌生更新，多代连栽，并大量施用化肥，导致了地力衰退、森林生态功能下降、病虫害频发等问题日益突显。安溪县位于福建省东南部，属于典型的闽南山地地型，桉树人工纯林面积近10万亩，其中尾巨桉造林面积最大，本试验通过对桉树人工纯林采伐后采取萌芽更新+套种乡土树种的改造模式与萌芽更新纯林进行对比分析，旨在为探索桉树林可持续经营提供参考。

2 试验地概况

试验地位于福建省安溪县龙涓乡连祠村002林班08大班170小班，地理位置为北纬24°51′26 "，东经117°40′24 "，属于典型的闽南山区地形，海拔在290～470 m之间，坡度25°，坡向西北，土壤类型为红壤，土层厚度70 cm，腐殖质层4 cm，质地疏松肥沃。气候类型属南亚热带季风气候，年均气温20 ℃，最高气温40 ℃，最低气温0 ℃，全年无霜期300 d，年平均降雨量1600～1800 mm，雨量充沛，气候温和，日照时间较长，自然条件优越。试验地为主伐皆伐采伐迹地，前茬为桉树人工纯林，种植品种为尾巨桉DH32-29，初植密度1650株/hm2，株行距2 m×3 m。

3 研究方法

3.1 试验设计及营林措施

桉树林于2016年主伐皆伐后，当年12月份至翌年1月份进行全面劈杂清理，进行4种不同模式的更新试验。每种更新模式分别上、中、下坡3个坡位各设1块标准地，典型随机布设，3个重复共设置20 m×20 m标准地12块，分别桉树萌芽+套种杉木、桉树萌芽+套种火力楠、桉树萌芽+套种红锥、桉树纯林萌芽进行更新造林试验。

桉树萌芽更新+套种乡土树种混交林的造林设计：均匀保留桉树萌芽条450～525株/hm2，分别套种杉木、火力楠、红锥1350株/hm2，桉树与乡土树种的混交比例约为1∶3。套种采取沿等高线水平带穴状整地，株行距约为2.5 m×3 m，行带错开原桉树种植行，挖穴规格50 cm×40cm×30 cm，每穴下基肥有机肥0.5 kg，2017年1～2月份挖穴整地，3月份完成造林。套种苗木全部选用1年生实生苗，红锥、火力楠为漳州岩溪国有林场培育的容器苗，苗高约60 cm；杉木为福建洋口国有林场培育的裸根苗，苗高50～80 cm。造林后当年5～6月份进行扩穴锄草抚育、9～10月份进行割灌除草抚育，劈除多余萌芽，并对保留桉树萌芽条施复合肥0.25 kg/株；第2年再分别进行割灌除草+扩穴、割灌除草2次抚育，并施复合肥桉树0.5 kg/株、其它乡土树种0.1 kg/株；第3年再进行1次割灌除草抚育，并施复合肥桉树0.5 kg/株、其它乡土树种0.15 kg/株。

桉树萌芽更新纯林设计：采伐后对林地进行清理，保留桉树萌芽条，当年9～10月份进行割灌除草抚育，每个树桩保留1～2株粗壮萌芽条，劈除多余萌芽，并挖穴埋施复合肥0.25 kg/株；第2～3年每年分别再进行1次割灌除草抚育，施复合肥0.5 kg/株。

3.2 试验林调查

2022年8月份对试验林内的标准地进行全林调查，每木检尺，测定胸径、树高，调查保存株数，蓄积量计算根据《福建省地方森林资源监测体系小班区划调查用表》计算公式，杉木单株材积V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304，红锥、火力楠单株材积V= 0.000052764291D1.8821611H1.0093166,桉树单株材积V=0.00005526D1.9060912-0.0029994DH1.0324886-0.9687141/D+7.3639912/DH。同时，在标准地内采集土样进行分析，每个标准地沿对角线各随机布设4个土壤垂直剖面采集土样，每个剖面分0～20 cm和20～40 cm两个土壤层面用“环刀法”采集土壤用于土壤物理性质测定，同时在每个土层各取1 kg土样装入塑料袋用于土壤化学性质测定[2，3]。

4 结果与分析

4.1 试验林生长情况分析

在6年生时通过对试验林的调查结果显示(表1)，桉树萌芽更新+套种乡土树种杉木、火力楠、红锥的混交林中桉树的单株生长量均显著大于纯林，其中：桉树萌芽更新+杉木混交林中桉树的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别比桉树萌芽更新纯林增加了32.4%、29.8%、111.7%；桉树萌芽更新+火力楠混交林中桉树的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别比桉树萌芽更新纯林增加了29.6%、33.8%、109.5%；桉树萌芽更新+红锥混交林中桉树的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别比桉树萌芽更新纯林增加了28.9%、35.8%、110.5%。桉树+杉木、桉树+火力楠、桉树+红锥3种混交林中单一桉树的蓄积量与桉树纯林相比分别减少了21.5%、24.7%、24.3%，但林分总蓄积量除了桉树+火力楠混交林略低于桉树纯林外，桉树+杉木和桉树+红锥混交林的林分总蓄积量均超过桉树纯林，林分总蓄积量对比：桉树+红锥混交林 > 桉树+杉木混交林 > 桉树纯林 > 桉树+火力楠混交林。

通过对桉树生长量及林分蓄积量进行方差分析结果表明(表2)，桉树萌芽更新+套种乡土树种的混交林中的桉树生长量与纯林相比差异均达到极显著水平，而混交林和纯林林分总蓄积差异不显著。由此可见，桉树萌芽更新+套种乡土树种杉木、火力楠、红锥的更新改造模式，形成的混交林中桉树的生长量均得到显著提高，而且形成了复层林结构，林分生长的营养空间得到了拓展，生长潜力更大，在生产中可以推广应用。

表1 6年生不同更新改造模式生长情况

表2 不同更新改造模式生长情况方差分析

4.2 试验林土壤理化性质分析

4.2.1 不同类型试验林土壤物理性质

通过对不同类型试验林采样土壤进行物理性质测定(表3)，结果显示桉树萌芽更新+套种乡土树种的混交林土壤容重均小于桉树萌芽更新纯林，其中桉树+红锥混交林土壤容重最小；混交林的毛管孔隙、非毛管孔隙和土壤持水量也均大于桉树纯林，其中桉树+红锥混交林土壤孔隙和持水量最大。由此可见，桉树+套种乡土树种的混交林土壤比桉树纯林土壤更为疏松透气，更有利于树木生长，其中桉树+红锥混交林土壤结构最好，而桉树纯林土壤较为板结、通透性差，不利于持续经营。

表3 不同更新改造模式土壤物理性质测定

4.2.2 不同类型试验林土壤化学性质

通过对不同类型试验林采集土壤样品进行化学性质测定(表4)，结果显示桉树萌芽更新+套种乡土树种的混交林土壤的速效钾、水解性氮和有机质等反映土壤肥力状况的指标均大于桉树萌芽更新纯林的土壤。由此可见，桉树纯林改造成混交林可以改善土壤肥力，有效缓解地力衰退。这与桉树快速生长对土壤肥力的消耗较大，而混交林中乡土树种比例比桉树更大，对土壤土壤养分的吸收较缓有密切关系；同时，桉树和乡土树种形成的混交复层林，不管从地上到地下林木的垂直生长空间都得到了优化，更有利于保水保肥。

表4 不同更新改造模式土壤化学性质测定

4.3 营林成本分析

通过对不同类型试验林的营林成本进行比较，结果桉树萌芽更新+套种杉木和桉树萌芽更新+套种火力楠、红锥的营林成本分别比桉树萌芽更新纯林1.33万元/hm2增加了0.59万元/hm2和0.69万元/hm2，而相比于全部采取人工造林节省了营林成本0.22万元/hm2。经过效益分析，虽然桉树萌芽更新+套种乡土树种混交林比萌芽更新纯林营林成本有所增加，但与成林产出的经济效益相比占比仅为2%～3%，因此对总体经济效益影响不大(表5)。

表5 不同类型试验林营林成本

5 结论与讨论

(1) 通过对6年生桉树萌芽更新+套种乡土树种混交林和桉树萌芽更新纯林生长量进行调查对比，结果显示混交林中桉树的单株生长量均显著大于纯林桉树生长量，经济价值更高，而混交林与纯林林分总蓄积差异不明显，林分总蓄积量对比：桉树+红锥混交林 > 桉树+杉木混交林 > 桉树纯林 > 桉树+火力楠混交林。但是，桉树属于短周期速生树种，纯林前期生长量增长较快，而桉树套种乡土树种形成的混交复层林，林分生长的营养空间得到拓展，生长潜力更大，因此，在生产中对桉树纯林更新改造建议营造混交林，其中桉树套种红锥混交林效果最佳。

(2) 通过对不同更新改造模式试验林采集土壤样品进行物理化性质测定，结果显示桉树萌芽更新+套种乡土树种杉木、火力楠、红锥的混交林土壤容重均小于桉树萌芽更新纯林，土壤孔隙度和持水量均大于桉树萌芽更新纯林，而且土壤有机质、速效钾和水解性氮等有效养分含量也均高于桉树萌芽更新纯林。因此，桉树萌芽更新+套种乡土树种的混交林土壤的肥力高于桉树萌芽更新纯林，而桉树纯林土壤较为板结、通透性差，桉树纯林改造混交林可以改善土壤肥力，更有利于持续经营。

(3)由于本试验中桉树萌芽+套种乡土树种的3种更新改造模式作业方式比较单一，混交方式都采用株间混交，混交比例也都一样，若采取其它混交方式或其它混交比例进行对比结果尚不明确，而且林龄6年之后的林分生长情况还有待于继续调查，因此，本试验的分析结果只作为初报，更深入的结果有待于继续调查研究。