林偉東
(福建省惠安赤湖國有防護林場,福建 惠安 362100)
閩南沿海地區木麻黃(Casurinaequisetifolia)基干林帶大多是在20世紀60~70年代造林,不少林帶年齡都在30年以上,林帶趨于老化、生長下降甚至停止生長;由于木麻黃基干林帶處于海岸最前沿,是沿海地區防風固沙的第一道防線,林帶所處的位置風沙大,自然條件惡劣,林帶中干枯、風折的林木可經常見到。為了保持基干林帶的防護功能的持續發揮,確保后側工農業生產順利開展及當地居民良好的生活自然環境,需要對逐漸降低防風功能的木麻黃基干林帶進行更新。由于木麻黃基干林帶位置的特殊性,在對林帶進行更新改造的方式選擇上宜采取帶前造林更新、隔帶更新或林帶下造林更新等方式,以避免在更新過程中出現風口的風險,提高林帶更新的成功率[1-3]。潺槁(Litseaglutinosa(Lour.)C.B.Rob)是閩南沿海地區鄉土樹種,喜光和溫暖的氣候,常出現在溪溝邊和灌叢中,在沿海沙地的木麻黃防護林中有零星自然分布,早期耐蔭[4]。惠安赤湖國有防護林場于2007年在大山頭工區的木麻黃基干林帶下開展潺槁造林研究,探索木麻黃-潺槁復層林構建技術、復層林的防風效果以及復層林的土壤狀況,為木麻黃基干林帶的更新提供參考。
試驗地設在惠安赤湖國有防護林場大山頭工區1981年造林的木麻黃基干林帶中,地理坐標E118°55′、N24°35′,屬于南亞熱帶海洋性季風氣候,年平均氣溫21 ℃左右,年均降水量1050 mm,干旱少雨,大風天氣多,且經常有臺風。試驗地距離海岸最高潮水線約100 m,沙質土壤,沙層厚度80 cm以上,林下主要植被有樸樹、海桐、馬纓丹、濱柃、黃花月見草等。
2007年春,對大山頭工區1981年造林的木麻黃基干林帶進行郁閉度測定,采用樹冠投影法將林帶中的木麻黃樹冠投影按比例縮小到方格紙上,由此計算出各區塊的木麻黃郁閉度,并將郁閉度歸劃為0.25~0.39、0.40~0.49和0.50以上3種。然后在不同郁閉度的區塊中種植潺槁。試驗隨機設計,3次重復,每塊試驗小區面積為20 m×20 m,共6塊試驗小區,種植株行距大約2 m×2 m,三角形配置,雨天種植,苗木為場部苗圃用種子自育的容器苗。
造林后每年進行生長情況調查。2018年9月,對試驗林全面調查,調查項目包括生長量、防風效能和土壤肥力狀況。生長量調查采用每木調查,逐株量測每塊試驗小區中活立木的樹高、胸徑。防風效能調查是用手持的風速儀多次在林帶前空地、試驗林內、沒有種植潺槁的基干林帶內測定風速。土壤肥力狀況調查:在每塊試驗小區中隨機布設4個土壤采樣點,分0~20 cm和20~40 cm的土層分別采集土樣帶回室內用于土壤化學性質的測定,同時在沒有種植潺槁的基干林帶中設置同樣的土壤剖面,用同樣的方法采集土壤用于測定土壤化學性質[5,6]。
對不同郁閉度的木麻黃基干林帶下潺槁生長情況調查結果顯示(表1),隨著木麻黃基干林帶郁閉度的增大,林帶下潺槁的生長量呈現出下降的變化規律。從樹高生長情況看,郁閉度為0.25~0.39的木麻黃林帶下潺槁的樹高與郁閉度為0.40~0.49和0.50以上的林帶下潺槁的樹高相比較分別提高了14.6%和27.0%;從胸徑生長情況看,郁閉度為0.25~0.39的木麻黃林帶下潺槁的胸徑與郁閉度為0.40~0.49和0.50以上的林帶下潺槁的胸徑相比較分別提高了13.9%和32.2%。經過方差分析(表2),不同郁閉度的木麻黃基干林帶下潺槁樹高、胸徑生長量差異均達到極顯著的水平。說明木麻黃基干林帶郁閉度越大,林帶下潺槁生長越緩慢。潺槁幼齡期耐蔭,隨著年齡的增大,潺槁對光照的需求不斷增強,潺槁到了一定的年齡需要較為充足的陽光才有高的生長量。因此,林下生長的潺槁隨著年齡增大,在經營措施上需要對上層木進行必要的疏冠或疏伐,使林內有較強的光照,以保證下層潺槁快速生長。
表1 木麻黃基干林帶下潺槁生長情況
表2 木麻黃基干林帶下潺槁生長量的方差分析表
用手持風速儀器在木麻黃-潺槁復層基干林帶內、木麻黃基干林帶內和林帶前空曠地進行風速測定,結果見表3,從表3的數據可知,木麻黃-潺槁復層基干林帶內相對風速比木麻黃基干林帶小9.9%,而風降率、防風效能提高了9.8%,說明木麻黃基干林帶下套種潺槁形成的異齡復層林帶與沒有套種潺槁的木麻黃基干林帶相比防風效果較好,也就是木麻黃基干林帶套種潺槁后提高了防風效能。
表3 木麻黃-潺槁復層基干林帶與木麻黃基干林帶防風效果
根據木麻黃-潺槁復層基干林帶與木麻黃基干林帶的土壤測定結果表明(表4),木麻黃-潺槁復層基干林帶土壤的有機質、水解性N、速效P和速效K的含量均高于木麻黃基干林帶的同層次土壤所對應的指標。在0~20 cm土層,木麻黃-潺槁復層基干林帶土壤的有機質、水解性N、速效P和速效K的含量與木麻黃基干林帶土壤相比分別提高了34.6%、14.9%、26.0%和27.2%;在20~40 cm土層,木麻黃-潺槁復層基干林帶土壤的有機質、水解性N、速效P和速效K的含量與木麻黃基干林帶土壤相比分別提高了37.5%、6.3%、42.8%和15.2%。表明木麻黃基干林帶下種植潺槁可以增加土壤肥力。
表4 木麻黃-潺槁復層基干林帶與木麻黃基干林帶的土壤化學性質
對木麻黃基干林帶下潺槁生長量調查、林帶內外風速觀測和土壤肥力測定的結果顯示,木麻黃基干林帶的郁閉度越大,潺槁的生長量越小;木麻黃-潺槁復層基干林帶的防風效果好于木麻黃基干林帶,木麻黃基干林帶套種潺槁提高了林帶的防風效能;木麻黃基干林帶套種潺槁后土壤的肥力狀況得到改善。
沿海地區木麻黃林帶中經常會有潺槁呈零星自然分布,說明潺槁適合于沙地生長,而且早期具有一定的耐蔭性。但隨著年齡的增大,潺槁對光能的需求量增加,為了促進潺槁生長,需要采取人為措施如疏冠或疏伐的辦法改善潺槁生長的光照條件。