閩南山地桉樹混交林生長量和植物多樣性初步研究

周宗哲

摘要：針對當前林業生產中針葉純林造成的地力下降、病蟲害等問題，開展了福建柏與桉樹混交及杉木與桉樹混交試驗，以福建柏、杉木純林為對照，對5年生的試驗林的生長量和林內植物進行了調查，結果表明：混交林中的福建柏和杉木生長量與福建柏、杉木純林相比基本沒有差別，而混交林總蓄積量是純林的8～16倍，差異極顯著。混交林內植物種類豐富，植物多樣性指數高。

關鍵詞：福建柏；杉木；桉樹；混交林；植物多樣性

中圖分類號：S718

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）09002302

1 引言

許多研究和實踐均表明，林業生產中營造單純林尤其是針葉純林容易產生地力下降、病蟲害和火災等問題，通過改變人工林經營模式，調整人工林結構，改純林為復層林或者混交林特別是針闊混交林是改善林分生態環境、提高或維持地力和林分生產力的較為有效的途徑[1]。桉樹是熱帶亞熱帶地區短周期工業原料林主要樹種，具有生長快、產量高的特點[2，3]，桉樹在閩南地區特別泉州、漳州山地的生長有其優勢，近20年來發展較快。福建柏、杉木是閩南山區傳統的造林樹種，以往生產上基本是營造純林。為了改變福建柏、杉木單一純林的現狀，同時探索福建柏、杉木與桉樹混交的可行性，安溪白瀨國有林場在2011年在寨坂工區開展了福建柏、杉木分別與桉樹混交試驗，為福建柏、杉木與桉樹混交造林提供依據。

2 試驗地概況

試驗地設在安溪白瀨國有林場寨坂工區3大班6小班，地理坐標東經118°00′、北緯25°18′，屬于亞熱帶季風氣候，氣候溫和，雨量充沛，年均氣溫19.5 ℃，最高溫度37 ℃，最低溫度0 ℃，年平均降水量1800 mm，無霜期330 d，海拔310 m，坡度25°，土壤為紅壤，土層較厚，立地質量Ⅲ級，植被以雜灌、芒萁骨為主。造林前茬為杉木采伐跡地。

3 研究方法

3.1 試驗設計

2011年3月，在寨坂工區3大班6小班開展福建柏與桉樹混交造林以及杉木與桉樹混交造林試驗，采取2行福建柏1行桉樹混交，福建柏純林對照，以及2行杉木1行桉樹混交，杉木純林對照。試驗隨機區組設計，3次重復，每個試驗小區面積20 m×20 m。造林株行距2 m×3 m，造林密度1665株/hm2。

3.2 試驗林調查

造林后每年年底進行生長量調查。2016年1月，對試驗林進行全面調查，量測試驗地內每株活立木的高度、胸徑，求算平均單株材積和單位蓄積量：

V桉樹=0.00003546D1.782514957H1.25610514，

V杉木=0.000058061860D1.9553351H0.89403304，

V福建柏=0.000058061860D1.9553351H0.89403304。

在每塊試驗地內進行林下植物多樣性調查：每個試驗小區內按梅花型狀設置5個2 m×2 m的小樣方，在小樣方中調查灌木層和草本層植物的種類、數量和高度，求算植物多樣性。植物多樣性計算公式：物種豐富度S為物種總的種數；物種Simpson指數D=N（N-1）/∑Ni（Ni-1）；Shannon-Wiener指數H=-∑Ni/Nlog2Ni/N；物種均勻度J=N（N/S-1）/∑Ni（Ni-1）。式中Ni表示某個種的個體數目，N表示所有種個體樹木總和。

4 結果與分析

4.1 福建柏桉樹混交林和福建柏純林生長量和植物多樣性

4.1.1 福建柏桉樹混交林與福建柏純林生長量對比

從表1看出，福建柏與桉樹混交5年時，其平均生長量與福建柏純林接近，樹高比福建柏純林多0.2%，而胸徑比福建柏純林少了0.2%，平均單株材積比福建柏純林少了3.6%。從林分總蓄積量上看，福建柏桉樹混交林總蓄積量達到134.14 m3/hm2，是福建柏純林的16.5倍，說明福建柏與桉樹混交對整個林分蓄積量而言大幅度提高，方差分析顯示福建柏桉樹混交林和福建柏純林的蓄積量差異極其顯著。

4.1.2 福建柏桉樹混交林與福建柏純林內植物多樣性

從福建柏桉樹混交林與福建柏純林內植物多樣性調查情況可知（表2），福建柏桉樹混交林內植物種類較多，灌木層simpson指數與福建柏純林相比提高了7.3%，shannon-wiener指數與福建柏純林相比提高了4.2%；草本層simpson指數與福建柏純林相比提高了5.1%，shannon-wiener指數與福建柏純林相比提高了4.8%。說明福建柏與桉樹混交可以增加林內的植物，這是因為桉樹生長快，處于林冠上層，福建柏生長慢，處于下林層，林分形成了明顯的層次結構，而且桉樹冠幅大、枝葉稀疏，光照容易進入林內，對林下植物生長發育都有利。

4.2 杉木桉樹混交林和杉木純林生長量和植物多樣性

4.2.1 杉木桉樹混交林與杉木純林生長量對比

從表3看出，杉木與桉樹混交5年生時平均樹高、胸徑和單株材積生長量和杉木純林基本持平，說明杉木與桉樹混交早期對杉木生長的影響不大。但杉木桉樹混交林總蓄積量達到141.49 m3/hm2，是杉木純林的8.4倍，可見杉木與桉樹混交極大地提高了林分蓄積量，方差分析表明，杉木桉樹混交林和杉木純林的蓄積量差異達到極顯著水平。

4.2.2 杉木桉樹混交林與杉木純林內植物多樣性

從杉木桉樹混交林與杉木純林內植物多樣性調查情況可知（表4），杉木桉樹混交林內植物種類較多，灌木層simpson指數與杉木純林相比提高了2.7%，shannon-wiener指數與杉木純林相比提高了4.6%；草本層simpson指數與杉木純林相比提高了1%，shannon-wiener指數與杉木純林相比提高了1.3%。可見杉木與桉樹混交豐富了林內植物，這是因為桉樹速生，處于林冠上層，杉木生長慢，處于林冠下層，混交林形成了層次分明的結構，而且由于桉樹枝葉稀疏，林內光照強，林下植物可以獲得充足的光能，因此植物生長發育茂盛。

5 結論與討論

通過對5年生的福建柏桉樹混交林、杉木桉樹混交林的生長狀況和林內植被調查研究，發現混交林中福建柏、杉木與福建柏、杉木純林在生長量方面基本沒有差別，但林分總蓄積量差異很大，福建柏桉樹混交林總蓄積量是福建柏純林的16.5倍，杉木桉樹混交林總蓄積量是杉木純林的8.4倍。混交林內植物種類多，植物多樣性指數高，植物生長發育茂盛。

林業生產中，純林特別是針葉純林帶來的生態問題已經引起了林學家、生態學家及林業各級部門的關注，改變造林模式，改純林為復層林或混交林是林業生態建設中一個主要的營林措施，也是現在乃至將來林業經營的主要方式。

參考文獻：

[1]俞新妥.混交林營造原理與技術[M].北京：中國林業出版社，1989：5～18.

[2]潘志剛，游應天.中國主要外來樹種引種[M].北京：科學技術出版社，1994.

[3]梁啟英.對桉樹人工林生態問題爭論的思考[J].桉樹科技，2005，22（1）：23～28.

[4]賴景全.梅樹混交林生長的土壤理化性質研究[J].綠色科技，2014（7）.

[5]何德鎮.閩南山地巨尾桉與木麻黃混交選林初步研究[J].綠色科技，2015（7）.