廖秋萍
(广西壮族自治区国有高峰林场,广西南宁 530001)
杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国传统人工林造林树种之一,也是我国南方重要的商品用材,具有生长快、出材率高、材质好、轻软易加工、用途广等特点[1-2]。杉木木材广泛应用于家具制作、建筑等行业,为我国的经济建设作出了重要贡献。但杉木人工纯林易发生病虫害、山火、地力衰退等生态问题[3-4]。近年来,广西壮族自治区国有高峰林场(以下简称高峰林场)积极探索杉木针阔异龄混交林模式,营造了65 hm2杉木针阔异龄混交林,为杉木可持续发展提供了经验和示范。
试验林分位于广西高峰森林公园内,地理位置为东经108°22'09″~108°22'14″、北 纬22°57'33″~22°57'56″。丘陵地貌,西坡,坡度在18°~26°,海拔69~263 m,土壤厚度大于80 cm,腐殖层厚度大于3 cm,土壤结构Ⅲ级。林种为用材林,林地林木权属为国有。
1)试验林分为1995 年营造的杉木人工纯林,造林密度3 330 株·hm-2,造林成活后连续抚育施肥3年,2003 年、2008 年、2013 年各间伐一次。2014 年,在间伐后的杉木林下补植细叶楠、闽楠等珍贵树种,补植方式为行间补植,补植密度为840 株·hm-2,补植成活后连续抚育施肥3 年,形成杉木+闽楠、杉木+细叶楠两种针阔异龄混交林。2)对照林分为1995 年营造的杉木人工纯林,造林密度3 330株·hm-2,造林成活后连续抚育施肥3 年,2003 年、2008 年、2013 年各间伐一次,林下不补植。
1.2.1 林木生长量监测
在每种林分内设置5 个标准地,每个标准地设置为水平距20 m×20 m 的正方形。对标准地内的林木进行每木检尺,用林业专用围尺测量胸径,要求测量精度达0.1 cm;用DQL-16ZJC 哈光牌森林测距经纬罗盘仪测量树高,要求测量精度为0.1 m[5]。
1.2.2 土壤监测
每个标准地设置1 个土壤监测采样点位,位于样地中心点与右上角连线的中心处。如遇到该点位为路边、沟边、施肥沟等特殊情况应避开,并在旁边选择合适的采样点。在采样点挖深60 cm 的土壤剖面,用剖面刀刮掉土壤表面的腐殖质层,按照“随机、等量、多点混合”的原则用不锈钢取土器采样。每个采样点分别采A 层、B 层土壤,A 层土壤采样深度为0~20 cm,B 层土壤采样深度为20~40 cm。采样顺序为由下往上,即先采B 层再采A 层。采样完成后,土壤样品装入封口袋中,送有资质的林业土壤检测公司检测其化学性状[6-7]。
使用pH 计测定土样pH 值,用高精度土壤养分检测仪检测土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾含量。
1.2.3 数据分析及处理
统计各林分的林木生长量、土壤pH 值及养分含量平均值,对比3种林分数据差异。
2.1.1 林木树高生长量
如表1 所示,3 种林分中各树种的树高均逐年增长;上层杉木按照树高生长量排序为杉木+闽楠异龄混交林>杉木+细叶楠异龄混交林>杉木纯林;下层珍贵树种按照树高生长量排序为闽楠>细叶楠。
表1 2015—2021年杉木针阔异龄混交林与杉木纯林平均树高 单位:m
2.1.2 林木胸径生长量
如表2 所示,3 种林分中各树种的胸径均逐年增长;上层杉木按照胸径生长量排序为杉木+闽楠异龄混交林>杉木+细叶楠异龄混交林>杉木纯林;下层珍贵树种按照胸径生长量排序为闽楠>细叶楠。
表2 2015—2021年杉木针阔异龄混交林与杉木纯林平均胸径 单位:cm
2.1.3 林木单位面积蓄积生长量
3种林分的单位面积林木保留密度如表3所示,单位面积林木蓄积量如表4所示。统计数据显示,3种林分中各树种的林木蓄积量均逐年增长;上层杉木蓄积量排序为杉木纯林>杉木+闽楠异龄混交林>杉木+细叶楠异龄混交林,这是因为在单位面积林分中,杉木保留密度杉木纯林>针阔异龄混交林;下层珍贵树种蓄积量为闽楠>细叶楠;总的蓄积量排序为杉木纯林>杉木+闽楠异龄混交林>杉木+细叶楠异龄混交林。
表3 2015—2021年杉木针阔异龄混交林与杉木纯林保留密度 单位:株·hm-2
表4 2015—2021年杉木针阔异龄混交林与杉木纯林单位面积蓄积量 单位:m3·hm-2
根据全国第二次土壤普查养分分级标准,结合表5 可知,试验地3 种林分土壤均为强酸性,种植后期(从2017 年开始)酸性程度有所下降,表示减少施肥等抚育措施对土壤的搅动,可有效控酸。3 种林分土壤养分含量相差不大,有机质含量在中下和贫之间,碱解氮在富和中上之间,速效磷在极贫水平,速效钾在中下和贫之间。
表5 2016—2021年杉木针阔异龄混交林与杉木纯林土壤化学特性
本试验对比了“杉木+闽楠异龄混交林”“杉木+细叶楠异龄混交林”和杉木纯林这3 种林分的植株生长状态,其树高、胸径均逐年增长,且以杉木+闽楠异龄混交林增长速度最快,杉木+细叶楠异龄混交林次之,杉木纯林最慢。
土壤的形成受气候、地形、母质、植被、时间和人为因素等六大成土因素的综合影响。杉木+闽楠异龄混交林、杉木+细叶楠异龄混交林在下层林木长大后,再采伐利用上层杉木,可实现林分的连续覆盖,降低土壤人为干扰程度,有效提高林木年均生长量和林地土壤质量。
异龄混交林上层林木保留密度和下层林木树种选择不同、补植密度不同,林木的生长状况有很大的差异,因此异龄混交林的混交树种选择、混交比例、混交时间是未来的研究方向。