桉树相思树混交林对薇甘菊入侵的控制效果评价

姚永广 陈奎 韦广绥 冯均祯 黄选洪 温宇力 骆栋卿

摘要  [目的］探索桉樹混交林对薇甘菊的入侵控制效果。[方法］以桉树纯林作对比，设置1行桉树+1行相思树（混交模式A）、2列桉树+2列相思树（混交模式B）2种混交模式，对3种造林模式的林木生长状况、薇甘菊生物量、叶生物量、林分透光度、薇甘菊盖度等相关指标进行分析，揭示控制薇甘菊的关键因素。[结果］混交林中，相思树的平均树高、平均胸径、平均冠幅、单株叶生物量等均比桉树纯林的大；林分透光度、林分薇甘菊生物量表现为桉树纯林 > 混交模式B～混交模式A（P<0.05），林分乔木层的总叶生物量、薇甘菊生物量表现为混交模式A～混交模式B>桉树纯林；3种造林模式内，薇甘菊盖度达70%以上只在桉树纯林内存在，盖度只有5%～10%或者没有薇甘菊的只在混交林内存在。[结论］综合以上因素，3种造林模式对薇甘菊入侵控制效果为混交模式A ～混交模式B>桉树纯林，说明林分密度、枝叶繁茂程度、林分透光度等因素是控制薇甘菊入侵的关键。

关键词  桉树混交林；薇甘菊；入侵；生态控制

中图分类号  S45  文献标识码  A

文章编号  0517-6611（2024）04-0110-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.04.024

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Evaluation of the Control Effect of Eucalyptus spp. and Acacia confusa  Mixed Forest on the Invasion of Mikania micrantha

YAO Yong.guang，CHEN Kui，WEI Guang.sui et al

（Guangxi State Owned Gaofeng Forest Farm，Nanning，Guangxi 530001）

Abstract  [Objective］To explore the invasion control effect of Eucalyptus spp. mixed forest on Mikania micrantha.[Method］This study compared pure Eucalyptus spp.forest with two mixed models：1 row of Eucalyptus spp.+1 row of Acacia  confusa（mixed mode A） and 2 rows of Eucalyptus spp.+2 rows of Acacia confusa （mixed mode B）.The growth status，Mikania biomass，leaf biomass，stand transparency and Mikania micrantha coverage of the three afforestation models were analyzed and the key factors controlling Mikania micrantha were revealed.[Result］The results showed that in the mixed forest，the average height，average diameter at breast height，average crown width，and single leaf biomass of Acacia confusa were higher than those of pure Eucalyptus spp. forests; The order of stand transmittance and biomass of Mikania micrantha is as follows：pure Eucalyptus spp.forest>mixed mode B.mixed mode A （P<0.05）.The order of total leaf biomass and Mikania micrantha biomass in the tree layer of the forest is as follows：mixed mode A.mixed mode B>pure eucalyptus forest;among the three afforestation modes，the coverage of Mikania micrantha reaches over 70% and only exists in the pure eucalyptus forest，with a coverage of only 5%-10% or only in the mixed forest without Mikania micrantha.Based on the above factors，the effectiveness of the three afforestation modes in controlling the invasion of Mikania micrantha is as follows：mixed mode A.mixed mode B>Eucalyptus spp. pure forest，indicating that factors such as forest density，degree of branch and leaf flourishing，and forest transparency are the key to controlling the invasion of Mikania micrantha.[Conclusion］The research results provide a reference basis for constructing Eucalyptus acacia mixed forests in the southeastern region of Guangxi to control the occurrence of Mikania micrantha.

Key words  Eucalyptus spp.mixed forest;Mikania micrantha;Intrusion;Ecological control

基金项目  广西自筹经费林业科技项目“用材树种混交林培育模式筛选及综合效益评价”（桂林科研〔2022ZC〕第33号）；广西林业科技推广示范项目“多目标功能的人工林经营模式研究”（桂林科研〔2021〕21号）。

作者简介  姚永广（1975—），男，广西凌云人，工程师，从事人工林高产栽培技术研究。*通信作者，高级工程师，从事人工林高产栽培技术研究和森林综合效益研究。

收稿日期  2023-04-14

薇甘菊（Mikania micrantha ），是菊科（Compositae）假泽兰属（Mikania）的多年生草质藤本，原产热带美洲［1-2］，其向光性强［3-5］，生长速度快，蔓延迅速，可攀援缠绕于乔冠草本等植物，重压植物顶部，阻碍附主植物的光合作用至其死亡，也称“植物杀手” 。昝启杰等［6］调查发现，薇甘菊于20世纪80年代传入我国海南、珠江三角洲等地，2000年在广州境内被大量发现［7］。蒋波等［8］调查发现，薇甘菊于2003年进入梧州，韦春强等［9］调查发现，2008年薇甘菊出现在陆川县铁路沿线，胡立明［10］调查发现，2010年薇甘菊在陆川县乌石镇巨尾桉林边出现，至2018年1月，广西受薇甘菊危害面积达5 227 hm2。广西是桉树人工林种植大省，陆川县80%以上林业用地用于种植桉树［11］，但受薇甘菊入侵的危害，桉树人工林的经营和产量受到了严重影响。对薇甘菊的防治措施，学者进行了大量研究［12-16］，一般为人工铲除、化学防治、生物防治，这些方法投入大，成本高，难以根除薇甘菊。基于陆川县桉树人工林受薇甘菊入侵危害的现状，为探索更多有效控制薇甘菊的措施，高峰林场陆川造林部于2018年在陆川县清湖镇三水村2、4林班建立了巨尾桉与杂交相思混交的试验林，试图通过混交林改变林分生态环境，以达到控制薇甘菊危害的目的。笔者通过对桉树纯林、桉树+相思树2种不同混交林3种造林模式的林木生长量、叶生物量、林分透光度、薇甘菊生物量、薇甘菊盖度等相关指标调查，旨在评估桉树不同混交模式对薇甘菊入侵的控制效果，并探讨其控制机理和关键因素。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

试验地位于高峰林场陆川县清湖镇三水村2、4林班，属南亚热带气候，夏长冬短，热量丰富，雨量充沛。年无霜期359 d，年均气温21 ℃左右，极端最高气温40 ℃，极端最低气温-2 ℃。年降雨量为1 900 mm，多集中在6—9月。年日照时数1 450～1 650 h，相对湿度80%以上。土壤为赤红壤，质地为砂壤，土壤厚度为90 cm，成土母岩为砂岩。林下植被层常见的植物有光野漆（Toxicodendron succedaneum）、三桠苦（Melicope pteleifolia）、山苍子（Litsea cubeba）、东方乌毛蕨（Blechnopsis orientalis）、铁芒萁（Dicranopteris linearis）、黑脚蕨（Adiantum flabellulatum）、五节芒（Miscanthus floridulus）、蔓生莠竹（Microstegium fasciculatum）等。

1.2  林分概况

试验地设计有3种造林模式，共27 hm2。其中，桉树纯林10 hm2，造林密度为1 395株/hm2 （株行距为1.8 m×4.0 m）；桉树（巨尾桉）+杂交相思树混交有2种模式，第1种为水平行状混交（用混交模式A表示），混交比例为1巨尾桉树∶1杂交相思树（1行桉树、1行杂交相思树），造林面积9 hm2；第2种为纵向列状混交（用混交模式B表示），混交比例为2桉树∶2杂交相思树（2列桉树、2列杂交相思树），造林面积8 hm2。2种混交模式造林密度均为2 220株/hm2 ，即1 110株/hm2桉树+1 110株/hm2相思树（株行距均为1.5 m×3.0 m）。

试验地为2017年桉树采伐迹地，2018年6月完成种植。造林第1年夏季、秋季各进行除草1次，秋季施肥1次；第2～4年春季各施肥1次，夏季各除草1次。

1.3  研究方法

1.3.1  生长量调查。

调查时间为2022年7月上旬，在桉树纯林、混交模式A、混交模式B 3种林分中各设置3个20 m×20 m标准地，对样地内林木进行每木检尺，测定林木胸径、树高、冠幅，统计保存密度等。

1.3.2  林分薇甘菊及叶生物量调查。

薇甘菊生物量调查：在3种林分标准地中，采取“收获法”收集薇甘菊。桉树纯林样方面积按2 m×2 m、混交林A和混交林B按5 m×5 m，各设定5个重复收集薇甘菊，現场称取鲜重并记录，带回实验室烘干，测定样品干重，从而计算各林分薇甘菊的生物量。

叶生物量调查：在3种林分标准地中，取桉树、相思树各2株平均木，分别收集树叶总鲜重现场记录，并取部分样品带回实验室80 ℃烘干，测定样品干重，计算单株叶生物量和各林分叶生物量。

1.3.3  林分透光度调查。

在每个标准地，用照度计沿标准地对角线和沿行间、列间各测定5个重复（每个重复3组数据），共计30个光照测定点，取平均值。同时，在各林分边缘测定照度，通过林内照度和林边缘照度，计算其林内透光度。

1.3.4  薇甘菊盖度及林分照度值比较。

在每个林分标准地收集薇甘菊样方的上方，用照度计测定并记录其照度值（每个林分设计5个重复，每个重复记录3组数据）；在2种混交模式内选择5 m×5 m面积内有薇甘菊零星分布及无薇甘菊分布的样方，用照度计测定并记录林分照度值。此外，比较测定薇甘菊（盖度70%以上）、有零星分布（盖度5%～10%）、无薇甘菊分布林分的照度值。

1.4  数据分析与处理

外业数据和室内分析的数据整理和显著性差异均采用Excel和SPSS进行统计分析。

2  结果与分析

2.1  生长量指标

表1显示，桉树纯林林分的平均树高、平均胸径比混交林略高；2种混交林杂交相思树的平均树高、平均胸径、冠幅、保存密度均较桉树高，且相思树的保存率分别达93.2%、94.6%，桉树的保存率分别为86.5%、83.8%，桉树纯林的保存密度只有76.0%。这可能与混交林种植密度高，相思树生长速度快、枝叶茂盛、郁闭快、上层冠幅大等特性有关［17］。

2.2  林分薇甘菊生物量与叶生物量

表2显示，3种林分的薇甘菊生物量大小表现为桉树纯林>混交模式B>混交模式A，乔木层的叶生物量大小表现为混交模式A >混交模式B >桉树纯林。对薇甘菊生物量及乔木层的叶生物量结果进行方差分析，三者之间存在极显著性差异（P<0.01）；进一步对数据进行多重比较，桉树纯林的薇甘菊生物量与混交模式A、混交模式B的薇甘菊生物量之间均存在显著差异（P<0.05），混交模式A与混交模式B之间差异不显著（P>0.05），混交林中，相思树叶生物量与桉树叶生物量达到极显著差异（P<0.01）。这说明桉树纯林的造林密度低，保存密度也低，桉树树冠稀疏，枝叶少［18］，叶生物量积累少，林分通透，光照充足，有利于薇甘菊生长。

2.3  林分透光度比较

图1显示，林分透光度的大小表现为桉树纯林>混交模式B>混交模式A，桉树纯林透光度最大，混交模式A最小。方差分析显示，三者之间存在极显著差异（P<0.01），进一步对结果进行多重比较，桉树纯林的透光度与混交模式A、混交模式B之间存在显著差异（P<0.05），混交模式A与混交模式B之间差异不显著（P>0.05）。这说明相思树上层冠幅大，树叶多，叶生物量大，增加了林分郁闭度，其透光度就越低。

2.4  薇甘菊覆盖程度与林内光照度的关系

表3显示，桉树纯林内，薇甘菊分布的盖度达到70%以上。2种混交林内，薇甘菊仅零星分布（盖度只有5%～10%），甚至没有，林下大部分为枯落物。桉树纯林薇甘菊高覆盖度分布样方的照度值比混交林内有薇甘菊零星分布地的照度值分别大1.36、1.05倍，比没有薇甘菊分布样方的照度值分别大3.97、2.82倍。方差分析显示，三者之间存在极显著差异（P<0.01），进一步多重比较结果显示，桉树纯林与混交模式A、混交模式B之间存在显著差异（P<0.05），混交模式A与混交模式B之间差异不显著（P>0.05）。调查发现，2种混交林内的薇甘菊均零星分布在桉树（行或列）林下。说明桉树纯林林冠树叶稀疏，光照充足，照度值就越高，薇甘菊覆盖程度也越高。反之，混交林内相思树枝叶茂盛，冠幅大，林内光照弱，照度值就越低，薇甘菊的覆盖程度也越低。

3  讨论与结论

3.1  讨论

通过3种造林模式薇甘菊入侵的相关指标分析，结果显示，薇甘菊在种植密度低、保存率低、郁闭度小、叶生物量小、透光度高、光照足的林分内生长蔓延迅速，覆盖度较高；反之，在种植密度高、保存率高、郁闭度大、叶生物量大、透光度低、光照弱的林分内不易甚至不能生长，覆盖度较低。这与周先叶等［19-23］的研究结果基本一致。这说明林分密度、透光性及光照与薇甘菊的生长分布有直接关系。

在桉树种植受薇甘菊危害严重的区域，可通过提高桉树纯林的造林密度、加强管护等措施提高林分保存率，降低林分内透光度，从而达到抑制薇甘菊生长的目的，促进桉树林木正常、快速生长。该研究表明，林内照度值在2 500 lx以下，对薇甘菊才起到比较理想的控制效果，但对桉树造林密度提高的比例多少合适，既能达到抑制薇甘菊危害，又能实现桉树产量和效益最大化，有待深入进行试验研究。

与桉树纯林相比，桉树相思树混交模式对薇甘菊入侵控制取得了明显效果。该试验属于生态防治薇甘菊的范畴。殷祚云等［24-26］通过试验表明，在薇甘菊入侵地种植适生的乔、灌、草本植物或乡土树种，如大叶相思（Acacia auriculiformis）、醉笑含香（Michelia macclurei）、木荷（Schima superba）、壳菜果（Mytilaria laosensis）、甘薯（Dioscorea esculenta）等改变林相，调整群落结构，可持续有效抵御薇甘菊的侵害，达到防除的目的。广西壮族自治区林业科学研究院发明提供了一种利用黑木相思（Acacia melanoxylon）控制桉树人工林薇甘菊的方法［27］，能有效、全面地控制桉树人工林薇甘菊的危害。这说明营造桉树混交林能有效控制薇甘菊的入侵，但如何选择混交树种、混交密度、混交模式等還需深入探讨。

该试验桉树与相思树同时造林，树高、胸径基本一致，未形成复层林。2个树种通过株间的地上、地下竞争，桉树表现出被抑制的现象。如何通过错开造林时间，让混交林形成复层林，既控制薇甘菊蔓延，又提高林地总产量，有待今后进行试验和探讨。

3.2  结论

该研究通过对桉树纯林、桉树与杂交相思树2种不同混交林内薇甘菊入侵相关指标调查及测定，结果表明，混交林内薇甘菊的覆盖程度、生物量比桉树纯林少，三者之间存在显著差异，混交模式A与混交模式B之间差异不显著。说明在郁闭度大、光照弱的混交林生境下能有效抑制薇甘菊生物量的积累。在混交林模式中，混交模式A（水平行状混交：1行桉树、1行杂交相思树）比混交模式B（纵向列状混交：2列桉树、2列杂交相思树）对薇甘菊的控制效果略好。该研究结果表明，造林密度、枝叶繁茂程度、林分透光度是控制薇甘菊危害的关键因素，桉树相思树混交林能有效控制薇甘菊的发生。该研究结果为广西东南区域营造桉树相思树混交林控制薇甘菊的危害提供参考依据。

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