福建柏湿地松混交造林培育研究
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摘要：对杉木采伐迹地改造，营造福建柏湿地松纯林、混交林进行了实验，经过12年的培育，林木生长良好。结果显示：12年生的福建柏湿地松混交林林分生长量平均树高、胸径、树冠、枝下高、郁闭度、单株材积、蓄积量，分别比福建柏湿地松纯林林分生长量平均树高10.64%、4.00%，胸径粗11.97%、18.02%，树冠大23.08%、10.35%，枝下高37.5%、10%，单株材积大20.75%、30.61%，蓄积量多11.32%、22.03%。土壤养分N、P、K肥力分别提高0.90%、1.98%，3.03%、4.62%，0.49%、0.99%%。
中图分类号：S725.2文献标识码：A文章编号：16749944（2013）04001404
1引言
杉木（Cunninghamia lanceolate （Lamb.）Hook）是我国南方主要的用材林树种，也是福建省安溪县主要的用材林树种。但由于部分林地立地条件差，林木生长不良，林地自肥能力差，造成林地生态环境恶化，生产力下降，林分抗逆性差，土壤肥力衰退[1，2]。为了提高杉木林分的生长量，充分发挥林种多样性，改善林分效益，提高土壤肥力，改变生态效益，将部分杉木采伐迹地改造，营造福建柏（Fokienia hodginsii）湿地松（Pinus elliottii Englm）纯林、混交林试验[3，4]。
福建柏是我国特有的珍稀树种，属国家二级保护植物，主根不明显，侧根发达，穿透力强，具有菌根菌，能改良土壤，林木生长迅速，主干通直圆满，树形美观。湿地松属深根性树种，主根发达，对土壤条件要求不严格，除了盐碱地外，均能在酸性黄红壤里生长。安溪县西坪镇镇办巨港林场于2000年2月份在大坑山对杉木纯林进行改造，营造福建柏湿地松纯林、混交林10 hm2。经过十几年的经营，笔者根据福建柏湿地松林木生长状况进行定期观察，对不同类型林分生长量进行调查对比，发现混交林分比纯林生长良好，现将福建柏湿地松混交造林培育[5，6]试验进行总结如下。
2材料与方法
2.1试验地概况
试验地设于福建省安溪县西坪镇镇办巨港林场大坑山，位于东经117°49′2″，北纬24°55′25″。此地属南亚热带海洋性季风型气候，年平均气温19 ℃，降雨量1800 mm，空气相对湿度82%左右，1月份平均气温15 ℃，极低温-2 ℃，7月份平均气温26 ℃，极高温35 ℃，全年≥10 ℃活动积温7000 ℃，无霜期340 d，一年四季分明，气候温和，雨水充足。试验地的海拔468～493 m，坡向东南，坡位属中下部，坡度22°，土壤为酸性黄红壤，土层腐殖质层中，肥力一般，pH值4.7～5.3，植被为白茅（Imperata cylindrica）、芒萁骨（Dicranopteris dichotoma）、东方乌毛蕨（Blechnum orientale）等，高度60～100 cm，属Ⅲ类立地，适宜营造福建柏湿地松纯林、混交林林木生长，栽培面积10hm2。
2.2造林与林木管理
2.2.1苗木来源
苗木由巨港林场自育苗木，福建柏1年生裸根苗木，生长健壮，根系发达，秆壮，枝叶茂盛，顶芽饱满，平均苗木高40cm，地径粗0.36cm；湿地松容器苗木生长枝叶繁茂，根系发达，秆壮，平均苗高25cm，地径粗027cm。
2.2.2整地
1999年10月上旬规划，中旬清杂，下旬整地，整地面积10 hm2（其中福建柏纯林造林3.33 hm2，湿地松纯林造林3.33 hm2，福建柏湿地松混交造林3.33 hm2）。整地时先将林地杂物清除，再把杉木伐根挖掉，然后挖穴。
试验1：造林福建柏纯林3.33 m2，株行距2.0 m×2.0 m，穴规格50 cm×40 m×40 m。采用挖明穴，回表土。每个穴施0.5 kg的钙镁磷与穴中土壤搅拌均匀，使穴中土壤在一定的时期发酵，可改善土壤理化性质，提高土壤肥力。
试验2：造林湿地松纯林3.33 hm2，株行距、穴规格、挖穴方式与试验1相同。
试验3：造林福建柏湿地松混交林3.33 hm2。株行距、穴规格、挖穴方式与试验1相同。1行造林福建柏，1行造林湿地松，采用株行混交块状造林。
2.2.3造林
2000年2月上旬，在下雨天后阴天，土壤湿润即开始造林。造林前，福建柏蘸黄泥浆（黄泥浆是用95%的黄红壤和4%的黄牛鲜大便、1%的钙镁磷搅拌均匀，然后加水而制成的泥浆）造林。造林时，先把湿地松容器袋子底下的塑料膜撕破，然后将苗木放在穴中扶正，分层填土，并用双脚踩实，再将穴面松土壅成面包型，这样可提高苗木造林成活率。
2.2.4林木管理
造林之后一段时间，由于杂草丛生，与幼树竞争生长，为了提高林分生长量，提前郁闭。每年在5～6月、8～9月各抚育除草1次，连续抚育开展3年。抚育时每株并施0.2 kg尿素和0.2 kg复合肥。经过几年的经营管理，各林分林木生长良好。尤其林木生长到9～10年时，枝叶茂盛，林分郁闭，林木生长竞争力较强，林内透光性较差，造成一些树木被压而生长不良。为了提高林分生长量，达到经营培育目的[ 7，8]，于2011年10月进行第1次下层抚育间伐[ 9]。各树种的间伐比例，按福建省森林抚育间伐技术规定，每公顷间伐强度25.5%～30%，保留株数1731～1877株，具体见表1。
表1各试验小区抚育强度及保留株树
林分类型树 种造林面积/hm2初植密度/（株·hm-2） 郁闭度 间伐强度/（按株计）/% 间伐株数/（株· hm-2）保留株数/（株·hm-2） 纯
林杉木 3.3325050.98 24.0 5931877湿地松 3.332505 0.97 25.0 6181852平均 3.3325050.98 24.5 6061865 混
交
林杉木 3.3312521.00 30.0372864湿地松 3.3312531.00 30.0 372867平均 3.3325051.00 30.0 7441731
2013年4月绿色科技第4期
谢鹏虎：福建柏湿地松混交造林培育研究资源与产业
3野外调查
3.1林木调查
2012年10月，在不同的林分试验地林内，随机按“品”字形，选取林木生长均匀，树高、胸径、枝下高、树冠、郁闭度基本相同的临时标准地，其面积2582m×2582m，并在每个标准地内按三角型，各设3个样点。在每个样点内设3个样园，检测各样园内的林木生长效果，然后记载样园内树高、胸径、树冠、枝下高、郁闭度、单株材积数据，计算每个样园内的树高、胸径、树冠、枝下高、郁闭度、单株材积数值，具体见表2。立木材积分别按福建省福建柏、湿地松二元材积公式计算：V柏=00000581 D1.9553351H0.89403304， V湿地松=0.00006234D1.8552H0.9568，立木蓄积量=单株材积×现存林分密度。
表2不同林木生长状况比较
林分类型 树种 造林地点 面积/hm2 郁闭度 树高/m胸径/cm冠幅/m枝下高/m单株材积/m3 蓄积量/m3合计纯林福建柏大坑3.330.789.411.72.60.8 0.053 99.4899.48 湿地松大坑3.330.7510.011.12.91.0 0.049 90.7590.75 平均0.779.711.42.80.9 0.051 95.1295.12混交林 福建柏大抗3.330.8010.213.62.81.0 0.076 65.66110.74湿地松 大坑0.8010.612.53.51.1 0.052 45.08 平均0.8010.413.13.21.1 0.064110.74110.743.2生物量调查
在每个林分标准地内调查林木生长量的基础上，分别选取标准木3～5株，将标准木伐倒，按Monsi分层切割法，分别测定地上的干（含皮）、枝、叶及地下根系的鲜生物量，其中地下部分生物量采用全挖法分根桩、粗根（﹥4 mm）、细根（﹤4 mm）称重。同时，采集各组分样品300～500 g带回室内烘干，测定其含水量，计算各组分干重（生物量），进而计算各类型林分单位面积生物量。
3.3土壤肥力调查
在各林分标准地的样地中，按S型路线分别挖出深度40 cm的土壤剖面4个，按照《林业调查技术手册》逐项调查记载剖面的土层厚度、土层质地和结构。然后用100 cm3的环刀分层（0～20 cm，21～40 cm）取样，同时采集各层次混合土样约500 g带回室内按森林土壤国标分析方法测定土壤理化性质。
4林分生长量分析
4.1不同类型林分生长效果分析
福建柏湿地松纯林、混交林造林培育试验，面积10hm2。经过12年的培育，对营造的福建柏湿地松纯林、混交林生长的林木进行经营管理，抚育除草、施肥，对各林分生长量进行观测比较。于2012年10月份，对福建柏湿地松纯林、混交林林木生长量进行调查。结果显示：福建柏湿地松混交林的林分生长量平均树高、胸径、树冠、枝下高、郁闭度、单株材积、蓄积量，比福建柏、马尾松纯林的林分生长量平均树高分别高1064%、400%、平均胸径分别粗1197%、1802%，平均冠幅分别大23.08%10.34%，平均枝下高分别高3750%、1000%，平均郁闭度分别大256%、6.67%，平均单株材积分别提高20.75%、30.61%，平均蓄积量分别多1132%、22.03%。可见，混交林树木生长干粗材大，林分枝叶茂盛，而纯林树木生长干细材小，林分生长枝叶稀疏，所以混交林林木的蓄积量比纯林林木的蓄积量多。
4.2不同类型林分生物量分析
从表3显示，福建柏湿地松混交林和福建柏湿地松纯林不同的类型林分生物量测定结果，可以看出福建柏湿地松混交林林分总生物量均高于福建柏湿地松纯林，两种树种混交的林分总生物量，比纯林两种树种的林分生物量分别增加4.58～17.77 t/hm2，其中地上生物量分别增加3.64～14.24 t/hm2，地下生物量增加0.94～3.53 t/hm2。可见，福建柏浅根性和湿地松深根性两种树种混交造林能够促进林分生长，地上部分杆粗大、枝叶茂密，地下部分根系发达、交错，生物量多，形成更多的生物量。
表3不同林分生物量比较
林分类型树种地上部分/（t/hm2）地下部分/（t/hm2） 干枝 叶 合计根桩粗根细根 合计总生物量（t/hm2）纯
林福建柏29.84 5.664.4839.982.511.49 0.634.63 44.61湿地松36.30 8.046.2450.583.592.980.657.22 57.80小计/平均 33.07 6.855.6345.283.052.240.645.93 51.21混交林福建柏19.70 3.743.0926.531.91 1.600.413.9230.45湿地松19.03 4.773.6227.692.181.660.404.2431.93小 计/平均38.73 8.516.7154.224.093.260.818.16 62.384.3不同类型林分土壤性质分析
4.3.1不同类型林分土壤化学性质分析
从表4显示，福建柏湿地松纯林和福建柏湿地松混交林不同的林地土壤化学性质测定结果，对两种不同类型的林地土壤化学性质进行比较，福建柏湿地松混交林的林地土壤pH值、有机质含量、全N、全P、全K以及速效N、P、K等化学性质指标均有不同程度的提高。以土层0～20 cm为例，福建柏湿地松纯林的林地与福建柏湿地松混交林的林地相比，福建柏湿地松混交林的林地土壤pH值分别提高19.23%～39.26%，有机质分别提高1.77%～2.72%，土壤养分全N、全P、全K含量分别增加0.90%～1.98%，3.03%～4.62%，0.49%～0.99%；其速效N、P、K成分含量分别提高2.00%～303%，0.78%～1.38%，0.92%～6.80%。可知，福建柏湿地松混交林能改善林地土壤，又能起到维持和提高林地地力的作用，结果表明，营造福建柏湿地松混交林能提高林地土壤肥力[10，11]。
表4不同林分土壤化学性质比较
林分类型取样深度/cmpH值养分全量含量/% 速效含量/（mg/kg）N P K NP K有机质 /%纯林 福建柏 0～20 5.21.020.666.11 1005.1010934.4220～40 4.91.010.656.01 985.0910533.73平均 5.11.150.666.06 995.0910734.08湿地松 0～20 5.11.010.656.08 995.0710334.1020～40 4.81.000.646.00 975.0010033.56平均5.01.050.656.04 95.0410233.83混交林 福建柏
湿地松 0～20 5.31.030.686.14 1025.1411035.0320～40 5.11.010.656.07 995.1010934.56平均 5.21.020.676.111015.1211034.804.3.2不同类型林分土壤物理性状分析
从表5显示的福建柏湿地松纯林林地和福建柏湿地松混交林地的土壤物理性质测定结果，不论是0～20 cm还是0～40 m土层，福建柏湿地松混交的林地各项物理性状均优于福建柏湿地松纯林的林地。以0～20 cm土层为例，福建柏湿地松混交林地的土壤容重，比福建柏、湿度松纯林林地的土壤容重分别减少091%和1.83%，而通气度分别提高0.22%和5.23%，最大持水量分别提高1.89%和4.85%，毛管持水量分别提高145 %和4.69%，田间持水量分别提高1.06%和126%，毛管孔隙度分别提高2.81%和0.63%，非毛管孔隙度分别提高3.31%和4.01% ，总孔隙度分别提高0.97%和2.97%。土壤孔隙度能反映土壤的持水量，结果表明，福建柏湿地松混交林的林地地表层涵养水源功能[12]，比福建柏湿地松纯林的林地地表层涵养水源能力更强，能更好地保持林地水土。
表5不同林分土壤物理性质比较
林分类型取样深
度/cm容重/
（g/cm3）最大持
水量/%毛管持
水量/%田间持水
量/（t/hm2） 毛管孔
隙度/%非毛管
孔隙度/% 总孔隙
度/%通气度/%纯林杉木 0～201.1047.1040.7035.0244.77 7.0451.8118.4720～401.1145.3639.3034.9843.586.7150.2916.99平均1.1146.2340.0035.0044.186.8851.0517.73湿地松 0～201.1145.7739.4834.9543.826.9850.80 17.5920～401.1244.3738.4634.8743.086.6249.7016.61平均1.1245.0738.9734.9143.456.8050.2517.10混交林杉木
湿地松0—201.0947.9941.3335.3945.057.2652.3118.5120—401.1146.7140.3435.3044.787.0751.8518.37平均1.1047.3540.8435.3544.927.1752.0818.445结语
福建柏湿地松两种常绿树种混交造林培育，两树种林木能互相促进根系发达，迅速生长，枝叶茂盛，使林地内湿润，降低温度、提高湿度，能促进林分生长，树木生长良好；而纯林林木生长较慢，林木生长稀疏，林内温度较高，湿度低，林地土壤较干燥，林木生长不良。经过12年的培育，对林分生长量的调查，结果表明：福建柏湿地松纯林生长林分低，而福建柏湿地松混交林林分生长量高，混交林林分生长比纯林林分生长量好。
福建柏湿地松混交造林培育研究，对福建柏湿地松混交林、纯林林分生长量进行比较，纯林林分单树种生长慢，枯枝落叶量少，林地地表层腐蚀质薄，土壤干燥，土壤养分N、P、K含量低，土壤肥力较差；而混交林量树种林木生长快，枯枝落叶量多，林地地表层腐蚀质厚，林内温度低，湿度高，林地土壤较湿润，土壤养分N、P、K含量高，可提高土壤肥力，能改善林地土壤，提高林分蓄积量，改变林地生态环境，福建柏湿地松混交造林培育值得推广。参考文献：
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