福建柏與禿杉人工混交造林效果研究

肖志堅

摘 要：該研究對21年生福建柏禿杉混交林開展了造林效果的比較分析，結果表明，混交林的生長量、生物多樣性及土壤理化性質等均較純林的好。混交林福建柏的平均H、D和V單株較純林的，分別提高9.0%、6.1%和22.8%，林分蓄積低8.9%;混交林和純林的植被豐富度、均勻度相差不大，多樣性略高于純林;混交林比純林更加疏松透氣、持水能力較強、肥力較高。因此，禿杉可作為福建柏營造混交的選擇樹種之一。

關鍵詞：福建柏;禿杉;混交林;生態效益

中圖分類號 S79文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）24-0058-03

福建柏（Fokienia hodginsii Henry et Thomas）是我國特有的珍稀樹種，為單種屬植物，屬柏科福建柏屬，國家二級保護植物[1]。其主干通直，外形優美，觀賞價值較高，且具較好的速生性和較強的適應性，在貧瘠的立地條件下也能較快生長，尤其在III、IV類地較杉木生長好[2]。近年來，福建柏在福建各地均得到了廣泛的推廣[3]。陳堆全、楊玉盛等研究表明[4.5]，單一針葉樹林經常會引起土壤肥力下降、生物多樣性降低等問題。陳德清[6]研究表明，營建福建柏混交林，對于改善土壤結構、增強肥力、增加林下物種多樣性具有積極的意義。為了解福建柏與禿杉混交造林的效果，筆者對1997年在安溪豐田林場營造的福建柏禿杉混交林進行了造林效果分析，旨在為閩南地區開展福建柏多數種混交造林提供參考。

1 試驗地概況

試驗地設在安溪縣東北部，豐田林場佛子格工區的4-6小班，東經118°1′24″，北緯25°16′44″。屬亞熱帶季風氣候，氣候溫和，降水充沛，年均溫16～19.5℃，年均降水量1800mm，無霜期330d。海拔高度在660～780m，坡度24°，Ⅲ類地，東北坡，面積5.27hm2。山地紅壤為主，少有黃紅壤，土層較厚，土層厚度80～100cm左右，腐殖質層較薄。林下植被主要有山蒼子、黃瑞木、桃金娘、小葉赤楠等。前作為杉木人工林。

2 材料與方法

試驗林為福建柏與禿杉混交林，以福建柏純林作為對照。造林前，對林地進行全面清理，燒除伐區剩余物，穴狀整地，穴規格為50cm×40cm×40cm，密度2501穴/hm2，每穴施鈣鎂磷肥500g、呋喃丹5g。1997年2月，用1年生福建柏、禿杉裸根苗，在土地壇4～6小班開展福建柏禿杉混交林和福建柏純林對比試驗。福建柏、禿杉用種分別原安溪白瀨林場母樹林生產的種子和德化葛坑林場生產的種子。福建柏和禿杉按3∶7比例混交，試驗沿上、中、下坡隨機設計，3次重復，小區四周種植2行木荷作為標示行。分別于2006、2011年經過2次間伐，保留密度為1500株/hm2。2018年10月，對試驗地進行調查，每個試驗地分別設置20cm×20cm的樣地進行每木調查，實測樹高（m）、胸徑（cm），并開展了林下植被和土壤的調查[7-8]。應用方差分析方法對試驗數據進行統計分析。

3 結果與分析

3.1 混交造林對福建柏和禿杉生長的影響 從表1可以看出，混交林中，福建柏的樹高、胸徑和單株材積生長量達14.5m、19.1cm、0.2034m3/株，分別較純林高9.0%、6.1%和22.8%，而混交林的總蓄積量較純林低8.9%。方差分析結果表明，混交林中福建柏的樹高、胸徑和林分總蓄積量差別不明顯，單株材積差異明顯。李淵順[11]等通過對27年福建柏混交林生長的研究表明，福建柏混交林生長量及生長性狀的變異系數均較純林的大。這表明，混交林內存在生物競爭激烈，促使單株生長分化所致，營造福建柏混交林，有利于培育福建柏大徑材，可作為一種有效的經營措施。但混交林林分蓄積與純林相比，低10.17%。這是由于混交林中禿杉的比例占70%，而禿杉的生長量又低于純林的福建柏，造成了林分蓄積下降。

3.2 混交造林對植被多樣性的影響 由表2可知，福建柏禿杉混交林林下灌木的豐富度、均勻度、Shannon-wiener指數分別達18、0.878、2.182，均比純林高。從草本類型來看，豐富度、均勻度、Simpson指數、Shannon-wiener指數分別達6、0.688、0.622、1.233，除豐富度與純林相同，其他均超過混林。這說明，福建柏禿杉混交林的植物種類、均勻度和多樣性指數均優于福建柏純林。可見，營建福建柏與禿杉混交林，對于豐富林下植物多樣性、改善生態環境等具有積極的意義。這與肖珍彪[3]、許生明[10]的研究結果相近。

3.3 混交造林對純林土壤理化性質的影響 土壤容重越大，土壤結構就越結實，透水性、通氣性越差，從而不利于植物根系的生長，反之，則有利于植物根系的生長[12]。通過對福建柏禿杉混交林及福建柏純林2種不同林分的土壤物理性質測定可知（表3），混交林土壤物理狀況較純林要好一些。從0～20cm土層來看，混交林的土壤容重為0.899g/cm3、比純林小13.1%，毛管孔隙、最小持水量和毛管持水量分別為49.64%、327.205g/kg、488.054g/kg，比純林提高2.6%、6.4%和6.1%，說明福建柏禿杉混交林土壤比純林疏松且持水性強。福建柏、禿杉均屬于淺根性樹種，側根和須根發達，尤其是禿杉，根系伸展較福建柏深，主要根系集中于80cm的土層中。通過2個不同樹種根系的伸展，延伸在不同土壤層，使土壤結構變得疏松，提高土壤的通氣性和透水性，改善土壤的物理結構。但從性狀指標來看，改善結果未明顯，在營造福建柏、禿杉混交林時，可進一步考慮增加深根性、主根發達的闊葉樹作為伴生樹種。表3 福建柏禿杉混交林、純林的土壤結構性狀

土壤中的有機質和速效性元素是土壤肥力的主要性狀指標[13]。根據對福建柏禿杉混交林及福建柏純林土壤的化學性質分析，結果表明，混交林的土壤化學性質優于純林的（表4）。除速效K、全P指標，混交林與純林接近，其余指標混交林均比純林高。以土壤A層來看，水解性N、全K、全N、有機質分別為155.133mg/kg、4.769g/kg、1.602g/kg、25.998g/kg，分別比純林高22%、11.8%、23.4%、68%。可見，福建柏混交林的土壤要比純林的肥沃，營造混交林對提高土壤肥力具有一定的促進意義。

4 結論與討論

（1）福建柏與禿杉混交后，其樹高、胸徑和單株材積均得到了一定程度的提高，達14.5m、19.1m、0.2034m3/株，分別比純林高9.0%、6.1%和22.8%，與王青天[14]的研究結果接近。但混交林的林分蓄積量比純林的低，這可能福建柏、禿杉的混交比例有關。

（2）福建柏禿杉混交林的土壤結構略優于純林，透氣性、持水能力、土壤肥力比混林較強;林下植物多樣性各項指標混交林均優于純林，但混交林和純林內植物豐富度、均勻度相差不大。因此，在營造福建柏禿杉混交林時，可適當考慮選擇闊葉樹作為伴生樹種。

（3）在營建混交林過程中，應充分考慮樹種的生物學特性、培育目標及立地條件等，有目的地選擇不同混交類型，達到最佳的混交模式。趙錦河[15]、林達恒[16]等研究表明，營造混交林具有提高土壤肥力、改善土壤結構的作用，對促進林木生長具有積極的意義。宋顯君等[17]研究表明，在生產經營過程中，應根據培養森林經營目標、目標樹種、樹種特性、立地條件等，盡量使混交樹種與主要樹種在生長特性和生態要求等方面能相互協調、相互補充、相互促進。周宗哲[18]通過研究27年生不同保留密度對生福建柏人工林純林生長的影響，結果表明，725株/hm2為最佳保留密度。今后還可進一步開展間伐試驗，分析不同保留密度、混交比例的混交效果，探索最佳的福建柏禿杉混交經營方式。

參考文獻

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（責編：張宏民）