閩北山地丘陵針闊混交林持水效果研究

林文俊 劉沁月 張俊炎 羅梅秀 陳世品

摘 要：該文以1995年造林的針闊混交林為研究對象，對15a生的針闊混交林的林下凋落物持水能力和養(yǎng)分狀況進行了調(diào)查和分析。結(jié)果表明：混交林比純林具有更好的保水保肥的能力；混交林中林下凋落物飽和含水量以杉木×楓香（1∶3）最大，楓香×鵝掌楸（1∶3）最??；混交林中凋落物量以鵝掌楸×杉木（1∶1）混交林最大，楓香×鵝掌楸（1∶3）混交林的凋落物量最小。

關(guān)鍵詞：混交林；凋落物；養(yǎng)分；持水能力

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）23-73-03

Study on the Effect of Water Retention in Mixed Forest of Mountain and Hill Regions in Northern Fujian

Lin Wenjun et al.

（Forestry College，F(xiàn)ujian Agriculture And Forestry University，F(xiàn)uzhou 350002，China）

Abstract：Taking the mixed forest planted in 1995 as the research object，the water-holding capacity and nutrient status of forest floor litter in a 15-year mixed forest were investigated and analyzed. The results indicated that：compared to pure forest，mixed forest had a better capacity in keeping water and fertilizer；mixed forest Cunninghamia lanceolata and Liquidambar formosana（1∶3）had the highest saturated water content while mixed forest Liquidambar formosana and Liriodendron Chinese（1∶3）was the lowest；mixed forest Liriodendron Chinese and Cunninghamia lanceolata（1∶1）had the largest amount of litter fall while mixed forest Liquidambar formosana and Liriodendron Chinese（1∶3）had the smallest.

Key words：Mixed forest；Litter fall；Nutrient；Water-holding capacity

20世紀60年代以來，各地普遍重視營造針闊混交林以恢復(fù)和提高林地肥力[1]。與杉木、馬尾松混交理想的樹種有鵝掌楸、杜英、檫木、光皮樺、深山含笑、木荷、榿木和柳杉等。在杉木連栽林地上營造混交林，能夠增加土壤微生物的數(shù)量，改善微生物種群比例，提高土壤養(yǎng)分含量[2]，增加土壤酶活性，促進有機物質(zhì)分解及營養(yǎng)元素的良性循環(huán)[3-5]。本文對不同混交模式的林地和純林的林下凋落物持水能力和養(yǎng)分狀況進行了調(diào)查分析，以期揭示不同混交林之間林分生長狀況和養(yǎng)分上的差異，為今后營建交林提供一個合理的混交模式以及營造技術(shù)和管理措施，為促進樹種速生豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)及維護地力提供科學依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗地位于福建省建甌市東游鎮(zhèn)垱上村，為武夷山脈南伸支脈的低山丘陵，海拔175～255m，坡向NW47.6°、坡度11～20°。屬中亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫18.7℃，年均降水量1 665.7mm，年均蒸發(fā)量1 458.4mm，年均相對濕度8l%，無霜期276.6d，日照總時數(shù)1 829.3h。土壤為山地紅壤。試驗林位于東游鎮(zhèn)垱上村林場81小班，面積9.87hm2，前茬為杉木純林。

2 研究方法

2.1 試驗設(shè)計 采用正交試驗設(shè)計L18（6×36），即5因素，第一個因素6水平，其余的因素3水平（表1）。各個小區(qū)面積400m2（20m×20m），小區(qū)間種一行建柏作為隔離行，行距4m。各小區(qū)四周種2行建柏，行距8m。另加5塊試驗小區(qū)營造各樹種純林，共計23個試驗小區(qū)，并在鄰近山場營造楓香、榿木、馬褂木等3個樹種純林各0.67hm2（按常規(guī)造林技術(shù)、密度200株/667m2），為對照區(qū)。

2.2 數(shù)據(jù)處理

2.2.1 凋落物的收集 在每個試驗小區(qū)內(nèi)隨機設(shè)置2m×2m的小樣方，將全部枯落物取回，做好標記，然后帶回室內(nèi)進行持水量和養(yǎng)分含量的測定。

2.2.2 凋落物持水量的測定 將凋落物風干后稱質(zhì)量，從風干樣品裝入敞口布袋中，105℃烘干6h后冷卻稱質(zhì)量，計算樣品自然含水率，以此為參數(shù)計算樣方枯枝落葉烘干質(zhì)量。樣品在清水中分別浸泡1、2、4、8、12、24h后，撈出瀝干至重力水不下滴為止，稱得樣品在不同吸水時間的質(zhì)量，并通過換算按烘干質(zhì)量計算持水量和吸水速度。計算公式如下：持水量（g/g）=（濕質(zhì)量-烘干質(zhì)量）/烘干質(zhì)量。

2.2.3 養(yǎng)分含量的測定 將烘干的樣品粉碎，裝袋，備用。測定營養(yǎng)元素時，105℃溫度下烘至恒量，準確稱取樣品。主要營養(yǎng)元素的測定方法如下[124]：全氮含量用凱氏定氮法測定；全鉀含量用火焰光度計測定；全磷含量用鉬銻抗比色法測定。

3 結(jié)果與分析

3.1 林下凋落物持水能力 由表2可知，各林地在24h時含水量基本達到飽和，且各樣地的含水量都不高，說明各林地持水能力較差。

3.2 林下凋落物養(yǎng)分狀況 森林從土壤中吸收養(yǎng)分，又通過凋落物歸還給土壤，這是森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)養(yǎng)分循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，對于維護土壤肥力，保持森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)的生物循環(huán)和養(yǎng)分平衡起著重要的作用。由表3可知，凋落物量以鵝掌楸×杉木1混交林最大，為871.75kg/hm2，楓香×鵝掌楸3混交林的凋落物量最少，為116.75kg/hm2。從表中數(shù)據(jù)很難看出各樣地間的養(yǎng)分含量規(guī)律性，依據(jù)養(yǎng)分元素在凋落物各組分中的平均值大小排列，3種元素含量大小為：N>P>K。由結(jié)果可知，僅楓香×杉木2、鵝掌楸×杉木3、榿木×杉木2、榿木×杉木3、楓香×鵝掌楸3混交林凋落物量低于杉木純林。多數(shù)混交林中N含量與純林相比略有提高，P和K含量則是以馬尾松純林最低，其它混交林與純林差異不大，但仍然有所提高。

4 結(jié)論與討論

本次試驗地為15a生的杉木、楓香、鵝掌楸、榿木、馬尾松的純林以及它們的混交林，其中楓香、鵝掌楸、榿木為闊葉樹種，凋落物量較大，且易分解，而杉木和馬尾松為針葉樹種，樹齡在10～15a，大部分枯死枝葉宿存樹干，林下凋落物養(yǎng)分含量低、分解慢、歸還量低。本研究結(jié)果表明，林地的多數(shù)混交林的凋落物量以及養(yǎng)分含量都比其純林略有提高。因此，混交林能夠更好地改善林地養(yǎng)分狀況。

參考文獻

[1]俞新妥.杉木林地持續(xù)利用問題的研究和看法[J].世界林業(yè)研究，1993，6（3）：80-86.

[2]陳愛玲，陳青山，蔡麗萍.杉木建柏混交林土壤肥力的研究[J].南京林業(yè)大學學報（自然科學版），2001，25（3）：43-46.

[3]張其水，俞新妥.杉木連栽地營造不同混交林后的土壤生化特性及土壤肥力的研究[J].福建林學院學報，1990，10（3）：197-205.

[4]田大倫，方晰，康文星.杉木不同更新方式對林地土壤性質(zhì)的影響[J].中南林學院學報，2003，23（2）：1-5.

[5]張其水，俞新妥.杉木連栽林地營造餛交林后土壤馓生物的季節(jié)性動態(tài)研究[J].生態(tài)學報，1990，10（2）：121-l25.

（責編：張宏民）