福建柏馬尾松木荷混交林生長效果調查分析

陳克銘

（福建省安溪縣湖頭林業站，福建 安溪362411）

1 引言

福建柏（Fokieniahodginsii）屬國家二級保護植物，是我國特有的珍稀樹種，也是福建省主要用材樹種。福建柏主根不明顯，側根發達，具有根瘤菌，穿透力強，對土壤要求不高，能在干旱瘠薄的黃紅壤里生長。其主干通直，生長較快，樹形呈冠形塔狀，外觀優美，觀賞價值高，樹木材質好，病蟲害少，是荒山造林的先鋒樹種。福建柏與馬尾松（PinusmassonianaLamb.）、木荷（Shima superbaGardn.et Champ.）混交造林形成混交林，經過12年的經營管理，可改變林木生長環境，促進林木生長，提高林分生長量，增加林木蓄積量，改善林地立地條件，提升土壤肥力，提高林木經濟效益和生態效益。2002年，安溪縣林業局在湖頭鎮辦半山林場，杉木低產林采伐跡地上開展了營造福建柏馬尾松木荷混交林的試驗。經過十幾年的經營管理，林分生長狀況良好，于2014年10月，筆者對福建柏馬尾松木荷混交林及純林的生長狀況、土壤肥力進行調查分析，以期為總結營林技術，進一步推廣福建柏馬尾松木荷混交造林生長效果提供科學依據。

2 試驗地概況

試驗地位于安溪縣湖頭鎮辦半山林場，東經117°59′，北緯25°14′氣候條件溫和，雨量充沛，年平均氣溫19.5℃，最高37℃，最低0℃，年平均降水量1800mm，無霜期330d。海拔550～625m，坡位中，坡向東南，坡度18°，壤為紅壤，土層厚度一般，土壤腐殖質層中，肥力一般，pH 值5.0～5.80，植被為桃金娘（Rhodomytrus tamentosaHasd）、白茅（Imperatacylindrica）、芒萁骨（Dicranopterisdichotoma）、苦 竹 （Pleioblastusamarus（Keng）Kengf.），高度60～100cm，屬Ⅲ類立地級，適宜福建柏馬尾松、木荷的生長。

3 調查內容與分析

3.1 林分生長量調查

2014年10月，在福建柏馬尾松木荷純林、混交林分內，全面對12年生的林木生長狀況進行踏查，分別選擇林木生長基本相似的地段，選取生長類型相同的林分上、中、下、凹（A、B、C、D）4個樣點，各設置臨時樣地面積25.8m×25.8m，對每個樣地內的林木進行每木檢尺，測定胸徑、樹高、樹冠、枝下高等生長量。按福建省林木二元材積公式計算每個樹種平均木單株材積，然后按各樹種平均木單株材積乘以相應樹種的單位面積株數，計算各林分單位面積蓄積量。二元材積計算公式為：

林分蓄積＝單株材積×林分保留密度。

3.2 生物量調查

在福建柏馬尾松木荷純林、混交林林分內，各設臨時樣地。在每個樣地內對林木進行檢測，取各樹木樹高、胸徑的生長量平均值。然后選標準木3～5株，將標準木伐倒，按Monsi分層切割法，分別測定地上的樹干（含皮）、枝、葉和地下根系的鮮重。地下部分生物量采用壕溝全挖法，分根樁、粗根（D＞4mm）、細根（D＜4mm）測定標準木地下部根系生物量。同時，采集各組分樣品300～500g帶回室內烘干，測定各器官的干重并計算。

3.3 土壤采樣與分析

在各類林地的臨時樣地中，調查土壤剖面性狀，挖掘土壤剖面。每個樣地段“S”形路線挖點（3～5個），按照“林業調查技術手冊”分別采集0～20cm、20～40cm土層的土壤樣品進行土壤理化性質分析，并用100cm3的“環刀法”采集0～20cm、20～40cm的原狀土帶回室內土做檢測比較，按國標有關規定進行測定分析。

4 結果與分析

4.1 不同林木生長量分析

不同林木生長量的分析，對表1福建柏馬尾松木荷純林、混交林的生長結果進行調查比較。

株數比較：12年生的福建柏馬尾松木荷混交林（D）的林木株數，比純林福建柏（A）平均株數減287株、少18.96%，馬尾松（B）平均株數減166株、少10.96%，木荷（C）平均株數增4株、加0.26%。

生長量比較：混交林（D）的林木平均樹高、胸徑、平均樹冠、枝下高、單株材積、蓄積量生長量，分別比純林的林木平均樹高大10.39%、0.27%、21.16%，平均胸徑粗0.93%、0.97%、33.00%，平 均 樹 冠 大 31.00%、23.01%、5.22%，平 均 枝 下 高 大 12.00%18.00%、53.42%，單株材積大9.86%、21.88%、105.26%，蓄積量生長量多8.09%、10.35%、106.78%。

表1 福建柏馬尾松木荷 混交林及其純林生長狀況比較

4.2 不同林木生物量比較分析

福建柏馬尾松木荷純林、混交林，不同林木的生物量進行對比分析。

福建柏馬尾松、木荷地上部分干、枝、葉和地下部分根樁、粗根、細根進行檢測，從表2檢測福建柏馬尾松木荷生物量的結果，混交林（D）的林分總生物量，均分別高于福建柏（A）、馬尾松（B）、木荷（C）純林的林分生物量，增加8.21～35.98t／hm2，其中地上生物量分別增加1.04～23.16t／hm2，地 下 生 物 量 分 別 增 加 7.17～12.82t／hm2。可見，福建柏馬尾松木荷福建柏馬尾松木荷（D）混交林的3樹種林木生長樹冠枝葉茂盛、形成多層次，枝葉茂密，尤其木荷葉革質厚，比純林福建柏樹冠塔型面積大23.16t／hm2，比馬尾松樹冠傘型面積大13.32t／hm2，比木荷樹冠也大1.04t／hm2。混交林（D）3樹種樹冠形成復層次冠幅枝葉茂盛，枝葉分布廣又寬，生物量較多。而純林福建柏（A）、馬尾松（B）、木荷（C）樹冠稀疏，枝葉針形細小，生物量較少。地下部分福建柏馬尾松木荷（D）混交林的3樹種根系互相交錯，根系茂密，地下根系發達，能增加地下部分根系生物量，尤其木荷的根系較發達，可增加地下部分根系生物量，比純林福建柏（A）多12.82t／hm2、馬尾松（B）多9.41t／hm2、木荷（C）多7.17t／hm2。可見福建柏馬尾松木荷混交林（D）的生物量較多。

表2 福建柏馬尾松木荷不同林分生物量分析

4.3 不同林木土壤肥力比較分析

4.3.1 不同林木土壤化學性質分析

土壤是林木生長的基礎，不同的林地土壤化學性質不同，其林木生長狀況也不同。對不同林木的土壤進行檢測其結果不同。

從表3顯示，混交林（D）的土壤化學性質pH值，與純林（A）和（B）、（C）的土壤化學性質相比，純林有機質含量全N、全P、全K以及速效N、P、K等化學性質指標，均比混交林低。而混交林有機質含量全N、全P、全K以及速效N、P、K等化學性質指標，均比純林高。從土層0～20cm為例，混交林（D）的土壤pH值，均比純林（A）和（B）、（C）的土壤pH 值分別提高6.00%和8.16%、1.90%，有 機 質 分 別 提 高 2.49% 和 4.27%、1.81%。土壤養分全N、全P、全K含量，分別比（A）增加6.10%、6.15%、4.00%，比 （B）分 別 增 加 7.14%、7.81%、5.76%，比（C）分別增加2.97%、2.99、2.13%；其速效 N、P、K成分含量比（A）分別提高6.10%、5.88%、4.62%，比 （B）分 別 提 高 7.10%、8.00%、5.61%，比（C）分別提高3.96%、3.85%、2.73%。混交林（D）不同林分能促進林地土壤化學性質變化，提高土壤肥力，比純林（A、B、C）土壤肥力有所提高。

表3 福建柏馬尾松木荷不同林分土壤化學性質的比較

4.3.2 不同土壤物理性狀分析

土壤物理性質能改變林地土壤性質，從4種林地土壤物理結構分析，混交林分（D）的土壤結構與純林林分（A）、（B）、（C）的土壤結構比較見表4，不論是0～20cm還是20～40m土層，混交林分（D）的各項物理性狀均優于純林（A）和（B）、（C）。以0～20cm 土層為例，混交林分（D）的土壤容重，比純林林分（A）、（B）、（C）的土壤容重輕1.92%、5.76%、0.96%。而通氣度分別提高6.25%和4.55%、2.37%，最大持水量分別提高8.77%和12.66%、7.71%，毛管持水量分別提高8.74%和10.56%、2.55%，田間持水量分別提高6.72%和5.38%、5.38%，毛管孔隙度分別提高2.13%和4.79%、5.66%，非毛管孔隙度分別提高6.78%和19.21%、14.53%，總孔隙度分別提高6.46%和6.44%、5.99%。結果表明，混交林（D）的林地地表層土壤疏松、孔隙度大、持水量多，比純林（A）、（B）、（C）的林地地表層涵養水源高，能促進林木生長。

表4 福建柏馬尾松木荷混交林、純林土壤物理性質的比較

5 結語

福建柏馬尾松、木荷、針闊樹混交林（D）的3樹種林木生長狀況，比福建柏（A）、馬尾松（B）、木荷（C）針闊樹純林的單樹種林木生長狀況良好。試驗結果顯示：混交林（D）3樹種針闊樹的林木生長枝葉茂盛，形成多層次樹冠，能發揮針闊樹3樹種之間的有利關系，形成合理林分機構，可促進林木生長。混交林林內的溫度、濕度比純林低又大，能提高林分生長量，增加林木蓄積量，有利于林分生長，改變林地生長環境。

福建柏馬尾松木荷混交林（D）的林地土壤理化性質，均明顯優于純林福柏（A）、馬尾松（B）、木荷（C）的林地土壤理化性質。試驗結果表明：3樹種混交林林木生長枝葉茂密，枯枝落葉物多，可保持林地的水土，涵養水源，尤其枯枝落葉物腐爛后，能改善林地土壤結構，改良土壤，增加土壤肥力，提高土壤養分含量，提升林地的生產力。福建柏馬尾松木荷混交造林模式值得推廣。

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