不同种植模式下桉树单株生长指标及植物多样性分析

周俊瑜

（广西壮族自治区国有维都林场，广西 来宾 546100）

0 引言

桉树引种到广西壮族自治区已有100多年历史，且该树种用途广泛，适应性强，对不良环境抵御能力强，材质优良，速生性显著，因此固碳汇碳效益明显。2021年广西壮族自治区林业局相关统计数据显示，该地区桉树以全区占比14%的林地生产出全区80%的木材，支撑3 000亿元木材加工产业发展，且仅利用占据全国0.6%的林地贡献出全国40%的优质木材，每年固碳量超过4 000万t，在一定程度上促进“双碳”目标的实现，有利于维护国家木材安全［1］。“十四五”时期，为贯彻落实习近平生态文明思想，广西壮族自治区统筹兼顾生态、经济与社会效益，着力推动桉树从短周期培育向长周期培育转变。广西壮族自治区提出，力争利用10 a左右时间实现“桉树种植布局优化、单产稳步提高、功能协调稳定”等造林目标，以此将桉树速生林转向永丰林建设。在这一过程中，相关国有林场应该将以上发展目标作为落脚点，积极探索新型桉树林培育模式，以提高桉树生态稳定性、林间生物多样性、林地生产可持续性。

1 试验方法

1.1 试验设计

2013年3月，笔者于广西壮族自治区国有维都林场开展试验。试验共分2组，纯林组和混交林组，纯林组全部种植桉树，混交林组种植桉树与红椎［桉树为主要树种（80%），红椎为次生树种（20%）］，造林地面积均为1 hm2，且两块试验地前3 a作物均为桉树。两块试验地土壤养分含量较为均等（地力水平均在中级，土壤有机质含量10～30 g/kg、碱解氮含量60～120 mg/kg、速效磷含量0.75～1.50 mg/kg、速效钾含量50～150 mg/kg）。同时，两块造林地坡度基本一致，25°以上坡度面积占比不超过总试验面积的5%，且两块造林地均处于向阳坡。对比两组试验地基础信息数据，未见统计学差异（P＞0.05）。

1.2 纯林组造林技术措施

1.2.1 育苗。选择速生桉品种广林9号，于2013年3月播种，利用轻基质育苗法育苗。将珍珠岩、泥炭土、椰糠、黄心土按质量比2.0∶4.0∶1.0∶1.5配制成轻基质。播种后，每7 d用0.2%磷酸二氢钾溶液施肥，使得苗木快速生长，21 d后更换营养液（氮磷钾质量比为3∶2∶1）。育苗期间，苗圃内温度始终维持在25～35 ℃。夏季有连续高温天气时，用遮阳网覆盖或者用水喷湿地面。当苗木长成一级、二级大苗时出圃，移植到试验地造林。

1.2.2 整地移植。造林之前，对于25°以下地区采用三犁三耙和全面翻犁方法整地［2］。其中，三犁三耙主要指利用东方红75号履带拖拉机带动圆盘犁进行犁地，整地深度约28 cm；全面翻犁主要指利用D6履带拖拉机进行整地，整地深度约30 cm。对于坡度在25°以上地区采用人工挖穴方法，种植穴规格约为35 cm×40 cm×40 cm。2015年4月上山造林，667 m2栽植110～120株。

1.2.3 施肥。基肥主要施加桉树复混肥料，在上山造林前7 d左右，每穴施加0.5 kg，施肥后覆表土2～3 cm。幼苗长至1 m左右后，每穴施加桉树专用肥0.3 kg；在造林第2年3—4月，施加桉树专用肥0.5 kg/穴；之后在造林第3年、第4年，每株施加桉树复混肥0.85 kg；均采用穴施法，离树根30 cm处开施肥穴，施肥后覆土。

1.2.4 病虫害防控。造林地桉树幼林青枯病和桉树成林油桐尺蛾发生较为严重。针对桉树青枯病，用高锰酸钾和福尔马林溶液对土壤消毒，夏季及时开沟排水，减少地表径流病菌传播，及时集中销毁处理病枝、落叶枝，并且用硫酸铜溶液对病株坑穴进行消毒，在暴发盛期利用75%百菌清可湿性粉剂1 000倍液和50%多菌灵可湿性粉剂800倍液进行综合性防治。针对桉树成林油桐尺蛾，在成虫盛期用黑光灯进行物理诱杀，同时喷洒90%敌百虫晶体1 000倍液或20%氰戊菊酯乳油1 200倍液或20%克螨虫乳油1 000倍液或50%杀螟硫磷乳油800倍液进行综合性防控。

1.3 混交林组造林技术措施

在以上纯林组种植方案基础上，将广林9号速生桉与红椎进行混交，混交林中红椎与桉树的种植比例为1∶4（即20%次生树种+80%主生树种）。其中，广林9号速生桉在2015年4月上山造林；红椎生长速度小于桉树，为更好地形成林间树冠层次，红椎定植时间比桉树早两三年［3］。

1.4 观察指标

2022年10月，测定两组试验地桉树单株生长指标、造林地林间植物多样性和桉树平均单位面积产值、桉树保存率。

随机抽取试验地10株植株，测定植株树高（使用罗盘仪和克里斯登测高器测量）、胸径（利用软尺，以坡上位为起始至植株1.3 m高的树干直径）、材积量（在树高1.3 m处，利用胡伯尔公式V=g1/2L测定材积，其中L表示树干长，g1/2为断面积）、冠幅（测得树干投影长度，利用皮尺测量，并多次测量南北长度、东西长度，得出数据平均值）、病虫害发生率（病虫株数/总调查株数×100%）。

采用样方调查法，在两块试验地分别设置5个3 m×3 m小样方，记录土壤容重（称重法）、毛管孔隙（毛管最大持水量×土壤容重）、草木层+林间上层+林间中层植物种类（观测法）、均匀度指数、多样性指数。其中，均匀度指数利用Pielou均匀度指数测量法测定，多样性指数利用林下植物Shannon-Wienner指数表法测定［4］。

平均单位面积产值，即每667 m2桉树产值总和；保存率=可保存的或已销售的林木数量/全部株数×100%。

1.5 统计学方法

应用SPSS 25.0软件进行数据统计分析，计量数据以（±s）表示，计数数据以%表示，两组间计量资料采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 试验结果与分析

2.1 两组试验地桉树单株生长指标

由表1可知，混交林组平均树高、平均胸径、平均材积、冠幅高于纯林组，病虫害发生率低于纯林组。

表1 两组试验地桉树单株生长指标对比（±s）

表1 两组试验地桉树单株生长指标对比（±s）

桉树单株生长指标 纯林组 混交林组 t P平均树高/m 18.07±1.52 19.35±1.06 2.184 0.042平均胸径/cm 11.02±1.34 13.15±2.47 2.379 0.028平均材积/m3 37.36±2.59 42.29±2.14 4.640 ＜0.001冠幅/m 3.64±0.82 4.65±0.44 3.432 0.003病虫害发生率/% 38.24±6.37 24.85±5.82 4.907 ＜0.001 667 m2平均产值/元 7 902±22.31 9 215±25.64 — ＜0.001

2.2 两组试验地林间植物多样性

由表2可知，混交林组土壤容重、毛管孔隙、草木层植物种类、林间上层、林间中层植物种类、均匀度指数、多样性指数均优于纯林组，但是土壤容重对比差异不明显（t=0.348，P=0.730＞0.05），组间对比差异不显著。

表2 两组试验地林间植物多样性（±s）

表2 两组试验地林间植物多样性（±s）

检测指标 纯林组 混交林组 t P土壤容重/（g/cm3） 1.124±0.33 1.172±0.42 0.348 0.730毛管孔隙/% 32.21±4.86 36.13±4.77 2.229 0.034草木层植物种类/种 117.66±18.26 162.35±11.37 8.046 ＜0.001林间上层/种 1.03±0.03 2.08±0.04 81.333 ＜0.001林间中层植物种类/种 1.25±0.26 3.86±0.41 20.821 ＜0.001均匀度指数 0.661±0.01 0.843±0.01 49.843 ＜0.001多样性指数 0.685±0.02 0.926±0.02 33.000 ＜0.001

2.3 两组试验地桉树平均单位面积产值、保存率

由表3可知，混交林组试验地桉树平均单位面积产值、保存率均高于纯林组，对比差异明显，P＜0.05。

表3 两组试验地桉树平均单位面积产值、保存率（x—±s）

3 结论与讨论

试验结果表明，除土壤容重对比差异不明显外（P＞0.05），混交林组单株生长指标、林间植物多样性和平均单位面积产值、桉树保存率均优于纯林组（P＜0.05）。由此可见，混交营林可提高林间综合生产率，在林间合理搭配树种可使其生长更为迅速［5］；可综合利用土壤养分和水分，综合利用光能与热能，有利于提高林间病虫害整体防治效果，降低火灾和病虫害发生率、蔓延速度。该营林方式更加符合当前生态文明发展理念，与传统单一造林相比，其生态防护效益更高，水土保持、涵养水源等能力更强。

张培等［6］认为混交营林模式更能集聚土壤养分，帮助桉树根系对营养物质进行综合吸收与利用，同时林下凋落物量更多，林木生长质量更好。这与笔者的研究结果基本一致，可以为此次研究提供有力佐证。桉树属于高大乔木，红椎无论是树高还是冠幅方面均低于桉树，将二者混交在一定程度上可以充分利用林间内膛，合理利用冠层空间。此外，桉树属于速生树种，红椎属于慢生树种，二者发芽与落叶时间不同，喜光与耐阴性不同，两种树种可以为林地提供丰富落叶层，地上结构与地下结构与纯林相比更为复杂，枯落物更为丰富，在一定程度上可以提高地表生物量与有机物质总蓄积量。虽然在此次试验中土壤容重对比差异不够明显，但是毛管孔隙指标显著优于单一纯林。混交林中的生物物种与单一纯林相比更多，生物链循环机制更强，生物链条更为完善［7］。混交林中害虫生物天敌较多，益虫、益鸟的存在可以减少部分害虫侵害。与纯林相比，混交林病虫害暴发率更低，林木生长质量更好，林间保存率和平均单位面积产值更高。因此，桉树适生区国有林场及其他造林地应大规模推广桉树混交营林模式，以此助推桉树种植业高质量发展。