秃杉与木荷混交造林试验研究

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摘 要：为了探索秃杉造林模式，特开展了秃杉与木荷混交比例分别为1∶1和3∶3及秃杉纯林为对照的造林试验研究，结果表明，秃杉与木荷混交促进了秃杉的生长，而且秃杉-木荷混交林的土壤容重小、孔隙度和通气度大，土壤有机质、速效磷、速效钾等营养物质含量高，秃杉与木荷混交有利于提高秃杉的生长量和改善土壤肥力状况。该试验条件下，秃杉与木荷按照3∶3比例混交效果最好。

关键词：秃杉；木荷；混交林；混交比例；土壤肥力

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）02-03-0062-02

秃杉（Taiwania cryptomerioides）又称台湾杉，是杉科台湾杉属常绿针叶乔木树种，原产地台湾，是第三纪古热带植物区孑遗植物，属于国家一级保护的世界稀有珍贵树种。树形高大挺拔，主干通直圆满，材质优良，出材率高，用途广，是优良速生用材树种[1]。木荷（Schima superba Gardn. et Champ.）是山茶科木荷树属常绿阔叶乔木树种，树干通直，材质坚韧，结构细致，耐久用，易加工，是珍贵的用材树种，又是一种较好的耐火、抗火、难燃树种[2]。许多研究表明，针叶树纯林相比较于针阔混交林，容易出现病虫危害、地力衰退和发生火灾等问题，营造混交林特别是针阔混交林，可以充分发挥阔叶树凋落量大、易分解的特点，养分回归土壤后可以维持和改良地力，具有改善生态和提高林分稳定性的作用[3]。为此，笔者自2005年起在闽清县开展了秃杉与木荷混交造林试验研究，探索秃杉和木荷合适的混交方式，以期为秃杉的可持续经营提供依据。

1 研究点概况

试验点位于闽清美菰国有林场的长湾工区，处于戴云山脉中山地带的西部（东经118°05′、北纬26°27′）。属中亚热带海洋性季风气候，年平均气温19.7℃，年均降雨量1 494mm，年蒸发量1 349mm，冬、春两季多雾，年均相对湿度81.0%，无霜期300d左右。海拔800～1 200mm。土壤为红壤，土壤类型为Ⅲ类地，主要植被有桃金娘、拔契、芒萁骨、五节芒等。

2 研究方法

2.1 试验设计 2005年12月，在闽清美菰国有林场长湾工区杉木林采伐迹地上开展秃杉与木荷混交造林试验，试验处理为秃杉与木荷行状混交，混交比例1∶1和3∶3两种，以秃杉纯林为对照。试验小区沿着山坡的上、中、下坡随机排列，试验设3次重复，共9块试验小区，每个试验小区面积为400m2（20m×20m）。造林株行距2m×2m，采用1年生秃杉裸根苗和1年生木荷营养袋苗在雨天种植。

2.2 试验资料收集 造林后每年对试验林进行调查，造林第一年年底调查试验林的成活率和生长量，以后每年年底调查试验林的保存率和高径生长情况。造林后连续抚育除草3年，每年除草2次。2015年12月，对试验林进行全面调查，调查每块试验小区内每株秃杉和木荷的树高、胸径，分树种计算树高（H）和胸径（D）平均值，秃杉单株材积V秃=0.000058061860D1.9553351H0.89403304；木荷单株材积V木=0.00005276D1.882161H1.009317，单位面积蓄积量=单位面积株数×单株平均材积。对每个试验小区采集土壤进行理化性质测定，采集土样的方法：在每K试验小区内，按“S”形路线确定4个采样点，每个采样点挖土壤垂直剖面，分0～20cm和20～40cm两个层次各取一个环刀用于土壤物理性质测定，同时每一层用自封袋各取500g左右的土样用于土壤化学性质测定[3-4]。

3 结果与分析

3.1 秃杉-木荷混交林生长状况对比 通过对11年生的秃杉-木荷混交林和秃杉纯林每木调查，经过统计，结果见表1，从统计结果看，3种林分中，秃杉生长最快的是秃杉与木荷按照3∶3比例混交的林分，其次是秃杉与木荷按照1∶1混交的林分，秃杉纯林生长最慢。秃杉-木荷3∶3混交林中，秃杉的平均树高、胸径、单株材积与秃杉-木荷3∶3混交林中秃杉对应的测树因子相比分别提高了8.6%、7.8%和24.6%，与秃杉纯林对应的测树因子相比分别提高了17.3%、18.4%和60.4%。木荷生长量以秃杉-木荷3∶3混交的林分大于秃杉-木荷1∶1混交的林分。林分总蓄积量大小顺序表现为秃杉-木荷3∶3混交林>秃杉-木荷1∶1混交林>秃杉纯林。方差分析表明，不同林分中秃杉的平均树高、胸径、单株材积和单位面积蓄积量均存在显著差异。说明秃杉和木荷混交可以促进秃杉的生长，这是因为木荷相对于秃杉生长较慢，这样秃杉生长就有较大的营养空间。而木荷与秃杉混交要采取多行混交才能保证其较好的生长，这是因为木荷早期生长较慢，而秃杉生长较快，单行混交使木荷容易成为被压木，而多行混交就避免了这种情况的发生。

3.2 秃杉-木荷混交林土壤肥力分析

3.2.1 秃杉-木荷混交林土壤物理性质 土壤容重、毛管孔隙状况、通气度等土壤物理性质反映了土壤松紧程度和结构的好坏。从表2可知，3种林分中，秃杉-木荷3∶3混交林的土壤容重最小，秃杉纯林的土壤容重最大，秃杉-木荷3∶3混交林的土壤孔隙度和通气度最大，秃杉纯林的土壤孔隙度和通气度最小。在0～20cm土层中，秃杉-木荷3∶3混交林的土壤容重与秃杉-木荷1∶1混交林相比降低了4.9%，与秃杉纯林相比降低了7.3；秃杉-木荷3∶3混交林的土壤总孔隙度、通气度与秃杉-木荷1∶1混交林相比增加了5.6%和18.3%，与秃杉纯林相比增加了6.1%和18.4%。3种林分的土壤容重、毛管孔隙状况、通气度大小在0～40cm土层也表现出相同的规律。土壤容重小、土壤孔隙度和通气度大说明土壤疏松透气，保水性好，土壤结构优。因此，在以上3种林分中，秃杉-木荷3∶3混交林的土壤通透性能强，这种土壤有利于林木根系生长和土壤中微生物活动，可以较好地改善土壤结构。

3.2.2 秃杉-木荷混交林土壤化学性质 根据对3种林分的土壤有机质、水解性氮、速效林磷、速效钾、全氮、全磷的测定，得到结果见表2，从表2看出，土壤有机质、水解性氮、速效林磷、速效钾、全氮、全磷的含量大小顺序表现为秃杉-木荷3∶3混交林>秃杉-木荷1∶1混交林>秃杉纯林。说明秃杉和木荷混交对于改善土壤肥力有较好的作用，这是因为木荷为阔叶树种，当混交林达到一定的年龄时，木荷的凋落物增加，而且容易分解，凋落物的营养物质回归土壤起到了改良土壤的作用。

4 结论与讨论

研究表明，秃杉造林采取与木荷混交，可以提高秃杉的生长量，而且对于改善土壤结构，提高土壤肥力都有利。本试验条件下，秃杉与木荷按照3∶3的比例多行混交，秃杉生长最快，木荷生长也比较迅速，这种模式的混交林土壤理化性质最好，土壤肥力状况最佳。

秃杉是优良的用材树种，福建山区的许多地方如德化、闽清、南平莱州等地都有引种，但由于纯林种植也潜在着地力退化的问题，通过改变林分结构，由纯林转变为秃杉与阔叶树混交是维持地力、提高秃杉生长量的一条途径。本试验结果认为，秃杉与木荷多行混交是一种不错的造林模式。福建山区的乡土阔叶树种较多，以后可陆续探索秃杉与当地其他阔叶树种混交的可行性。本试验中只进行了秃杉与木荷当行和多行混交模式研究，而其他的混交模式如插花混交、带状混交等对于秃杉的生长的影响有待于下一步的研究。

参考文献

[1]连勇机.秃杉引种效果分析[J].福建林业科技，2013，40（3）：93-96.

[2]吕胜吉.杉木-木荷混交林土壤肥力与水源涵养功能的研究[J].安徽农业科学，2012，40（28）：13844-13846.

[3]中国科学院南京土壤研究所.土壤理化性状[M].上海：上海科学技术出版社，1987.

[4]张万儒，许本彤.森林土壤定位研究方法[M].北京：中国林业出版社，1984.

（责编：张宏民）