31a生杉木木荷不同類型的林分水源涵養(yǎng)量調(diào)查

吳琳生 林勝 李肇守 肖麗芳 董繼敏 黃浙閩 陳志峰 李艷

[摘要]通過對(duì)31a生衫木、木荷純林及混交林的水源涵養(yǎng)量進(jìn)行調(diào)查分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：不同類型的林分不同層次水源涵養(yǎng)量表現(xiàn)不同，各林分不同層次水源涵養(yǎng)量從高到低依次為土壤層、林冠層、灌木層、枯枝落葉層、草本層，其中地上部分水源涵養(yǎng)量占總水源涵養(yǎng)量的3.8%-5.1%，對(duì)土壤水源涵養(yǎng)量保護(hù)和提高起了至關(guān)重要的作用;少量木荷混交能提高杉木單株水源涵養(yǎng)童，但過多的木荷混交反而降低衫木單株水源涵養(yǎng)量;單位面積木荷株數(shù)增加，土壤表層水源涵養(yǎng)量增加。

[關(guān)鍵詞]衫木;木荷;水源涵養(yǎng)量;林分層次

[中圖分類號(hào)]F301.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

針對(duì)杉木、木荷不同比例混交林的水源涵養(yǎng)功能的研究很多，主要集中在幼林、中林，近熟林。由于不同年齡不同林分各樹種胸徑、樹高是變化的，林下各植物生長量、凋落物及在樹木影響下土壤的結(jié)構(gòu)也處于動(dòng)態(tài)變化之中，本文通過對(duì)31a生杉木、木荷純林及混交林（以下簡稱杉荷）的成熟林分水源涵養(yǎng)量進(jìn)行調(diào)查對(duì)比分析，填補(bǔ)了杉木木荷混交林水源涵養(yǎng)量研究的空白。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省尤溪國有林場(chǎng)，海拔170m～220m，中上坡，坡向南，紅壤，土層深度1m左右，表層土壤0～20cm，平均pH值4.97、有機(jī)質(zhì)30.55g/kg、堿解氮108mg/kg、有效磷1.5mg/kg，速效鉀54.5mg/kg。林齡31a，地被物有黃潤楠、峨眉鼠刺、粗葉榕、杜莖山、腫節(jié)少穗竹、芒萁、玉葉金花等。林分概況見表1。

2 研究方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置與調(diào)查

2019年7月采用典型抽樣法，選擇位置相鄰且有代表性的杉木純林（下稱純杉）、杉荷（3：1）、杉荷（1：1）以及土壤類型、海拔、坡度、坡位、坡向等立地條件相近的木荷純林（原杉荷混交林，12a前間伐時(shí)僅保留木荷，下稱純荷）分別設(shè)置20m×20m標(biāo)準(zhǔn)地共4個(gè)。在樣地內(nèi)進(jìn)行每木檢尺，調(diào)查林木胸徑，不同樹種分別選取平均木伐倒，量其樹高，樹冠分上、中、下三層分別稱枝條重量，并選取1根標(biāo)準(zhǔn)枝;在標(biāo)準(zhǔn)地對(duì)角線上設(shè)置1m×1m小樣方4個(gè)，采用收獲法收集灌木、草本、枯落物，區(qū)分不同植物并稱重。樣品按Momsi分層切割法選取帶回。

在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)按S形布3個(gè)點(diǎn)，用土壤環(huán)刀（100cm3）分別采集（0～10）cm、（10～20）cm、（20～40）cm、（40～60）cm土層的土壤樣品。

2.2 水源涵養(yǎng)量的測(cè)定

2.2.1 地上部分水源涵養(yǎng)量的測(cè)定。林冠層、灌木層、枯落物層的所有樣品均分成2份，一份烘干至恒重，測(cè)其生物量（W₁），另一份浸水12h以上，測(cè)其最大持水量（W₂）。最大持水量與生物量的差即是水源涵養(yǎng)量。灌木層、枯落物層計(jì)算公式是：1hm²

3 結(jié)果與分析

3.1 不同類型林分地上部分水源涵養(yǎng)t分析

3.1.1 林冠層水源涵養(yǎng)量比較。由表1可看出，各林分林冠層水源涵養(yǎng)量的排序是：杉荷（3：1）>杉荷（1：1）>純杉>純荷。純荷水源涵養(yǎng)量低是由于純荷株數(shù)偏少;少量的木荷促進(jìn)杉木單株水源涵養(yǎng)量的提高，但過多的混交嚴(yán)重影響了杉木單株水源涵養(yǎng)量（僅3.94kg/株），杉荷（1：1）的水源涵養(yǎng)量反而小于杉荷（3：1）。

3.1.2 林下植被層水源涵養(yǎng)量比較。根據(jù)方差分析結(jié)果（見表2），各林分灌木層的水源涵養(yǎng)量（見表3）無顯著差異。結(jié)果說明：灌木比較耐陰，林冠層郁閉度相差不大時(shí)，對(duì)灌木生長影響不大。

根據(jù)方差分析結(jié)果（見表4），各林分草本層水源涵養(yǎng)量之間有顯著差異（見表3），排序依次為純杉>杉荷（3：1）>杉荷（1：1）>純荷;其中純杉與杉荷混交林（1：1）有顯著差異，與純荷有極顯著差異，杉荷混交林（3：1）與純荷有顯著差異。結(jié)果說明：木荷越多，郁閉度越大，草本層水源涵養(yǎng)量減少。

3.1.3 枯落物層水源涵養(yǎng)量的比較。根據(jù)方差分析結(jié)果（見表4），各林分枯落物層水源涵養(yǎng)量之間有顯著差異（表3），杉荷（1：1）>純荷>純杉>杉荷（3：1）;其中杉荷（1：1）與純杉有顯著差異，與杉荷（3：1）有極顯著差異，純荷與杉荷（3：1）有極顯著差異。結(jié)果說明：木荷越多，其所產(chǎn)生的枯落物越多，枯落物層水源涵養(yǎng)量增加。

3.1.4 不同林分類型地上部分總水源涵養(yǎng)量評(píng)價(jià)。從水源涵養(yǎng)量來看（見表3），不同林分類型的地上部分總水源涵養(yǎng)量不同，表現(xiàn)為杉荷（3：1）>杉荷（1：1）>純杉>純荷。從地上部分各層次的水源涵養(yǎng)量分布來看，31a生林分各層次水源涵養(yǎng)量不同，主要集中（見表6）在林冠層（55.2%-66.4%），其次分別是灌木層（17.9%-26.7%）、枯落物層（6.6%-17.3%）、草本層（2.3%-8.6%）。

3.2 不同類型林分土壤層水源涵養(yǎng)功能分析

3.2.1 不同林分各層土壤容重比較。根據(jù)方差分析結(jié)果（見表2），不同林分各層的土壤容重?zé)o差異，本次選擇的標(biāo)準(zhǔn)地有代表性。322不同林分標(biāo)準(zhǔn)土層的水源涵養(yǎng)量比較。根據(jù)方差分析結(jié)果（表4），各林分（0～10）cm土層的水源涵養(yǎng)量之間有顯著差異（表3），表現(xiàn)為純荷>杉荷（1：1）>杉荷（3：1）>純（上接P73）甜菜夜蛾活蟲數(shù)，施藥前調(diào)查記錄幼蟲基數(shù)，藥后1、3、7d調(diào)查殘蟲量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算蟲口減退率和校正防效，計(jì)算公式參照《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則》，并采用DPS（DataProcessSystem）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)防效進(jìn)行鄧肯氏新復(fù)極差法（DMRT）差異顯著性測(cè)驗(yàn)。

1.7 安全性調(diào)查

在施藥后1、3、7d觀察各處理區(qū)佛手山藥生長情況，包括葉片顏色、形狀、葉片上是否出現(xiàn)藥害斑點(diǎn)等，判斷各處理對(duì)佛手山藥的安全性。

2 結(jié)果與分析

2.1 藥劑防效

從表1中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，3種殺蟲劑防治山藥甜菜夜蛾速效性差，藥后1d防效在5.74%～10.74%，藥后3d防效在53.71%～64.94%，藥后7d防治效果大幅提高，均在80%以上，以20%蟲酞肼SC1200mL/hm²防效最好，達(dá)92.86%，顯著高于25%滅幼脲SC375mLJhm²防效（88.89%），極顯著高于25%滅幼脲SC150mL/hm²防效（80.00%）和32000IU/mg蘇云金桿菌WP1200g/hm²、1500g/hm²防效（86.25%、88.22%），25%滅幼脲SC375mL/hm²和32000IU/mg蘇云金桿菌WP1200g/hm²、1500g/hm²防效相近，無顯著差異，25%滅幼脲SC150mL/hm²的防效極顯著低于其他各藥劑處理的防效。

2.2 藥劑對(duì)佛手山藥的安全性

藥后1、3、7d分別調(diào)查各處理區(qū)佛手山藥葉片的顏色、形狀、藥害性葉斑等，均未觀察到藥害現(xiàn)象，說明在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的用量下，25%滅幼脲SC、32000IU/mg蘇云金桿菌WP和20%蟲酰肼SC對(duì)生長期佛手山藥是安全的。

3 小結(jié)與建議

（1）試驗(yàn)結(jié)果表明，使用3種殺蟲劑防治佛手山藥田間的藥效，以20%蟲酰肼SC防效最好，顯著或極顯著高于25%滅幼脲SC和32000IU/mg蘇云金桿菌WP防效，在試驗(yàn)劑量范圍內(nèi)對(duì)佛手山藥生長安全，建議今后在佛手山藥甜菜夜蛾的防治中重點(diǎn)推廣使用20%蟲酰肼SC。25%滅幼脲SC375mL/hm²和32000IU/mg蘇云金桿菌WP1200g/hm²、1500g/hm²藥后7d防效均在86%以上，可作替換藥劑輪換使用，以減緩抗性的產(chǎn)生和發(fā)展。

（2）在技術(shù)要點(diǎn)上推薦使用20%蟲酰肼SC1200mL/hm²、25%滅幼SC375mL/hm²，32000IU/mg蘇云金桿菌WP1200-1500g/hm²防治佛手山藥甜菜夜蛾，在卵孵化盛期進(jìn)行葉面噴霧，施藥時(shí)間選擇上午9時(shí)前或傍晚時(shí)進(jìn)行，重點(diǎn)噴灑在葉片正反面，讓藥液充分接觸蟲體。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]GB/T17980.9-2000農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（一）[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000：51-54.

[3]唐啟義，馮明光.實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學(xué)出版社，2002：202-204.杉，其中純荷極顯著大于純杉，杉荷（1：1）顯著大于純杉;這表明單位面積木荷株數(shù)增加，枯落物增多，腐殖質(zhì)也隨之增加，（0～10）cm土壤層土壤團(tuán)粒性能好，物理性狀得到明顯改善。10-20cm層的水源涵養(yǎng)量之間無顯著差異（表2），這表明31a生林分枯落物對(duì)10cm以下土層影響不大。

3.3 不同林分類型綜合水源涵養(yǎng)功能評(píng)價(jià)

各林分地上部分水源涵養(yǎng)量（見表5）僅占林分地上部分與土壤（0-20cm）水源涵養(yǎng)總量的 3.8%-5.1%，但是這一小部分的水源涵養(yǎng)功能對(duì)土壤水源涵養(yǎng)總量的提高起著重要作用：林冠層和林下植被層對(duì)降雨起截留及降低降雨對(duì)地面擊濺，從而保護(hù)土壤的結(jié)構(gòu)和孔隙;枯落物層增加土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，增加土壤孔隙，阻滯地表徑流，提高土壤水分的入滲功能。

4 結(jié)論

通過上述分析，可得出如下結(jié)論：

（1）31a年生的各類型林分地上部分水源涵養(yǎng)量主要集中在林冠層（55.2%-66.4%），其次分別是灌木層（17.9%-26.7%）、枯落物層（6.6%-17.3%）、草本層（2.3%-8.6%）。林分地上部分水源涵養(yǎng)量僅占林分地上與土壤層（0-20）cm水源涵養(yǎng)總量的3.8%-5.1%，但對(duì)保護(hù)和提高土壤水源涵養(yǎng)起了至關(guān)重要的作用。

（2）31a年生的各類型林分地上部分水源涵養(yǎng)量對(duì)比，林冠層表現(xiàn)為杉木木荷混交林（3：1）>杉荷（1：1）>純杉>純荷，31a年生的各類型林分中，少量木荷混交對(duì)杉木單株水源涵養(yǎng)量的提高有促進(jìn)作用;但過多的木荷混交反而降低杉木的單株水源涵養(yǎng)量;隨著木荷混交比例增加，林分郁閉度增大，雖未顯著影響灌木水源涵養(yǎng)量，但顯著降低草本層的水源涵養(yǎng)量、增加枯落物層的水源涵養(yǎng)量。

（3）31a年生的各類型林分土壤表層（0-20cm）水源涵養(yǎng)量對(duì)比，木荷純林>杉木木荷混交林（1：1）>杉木木荷混交林（3：1）>純杉，單位面積木荷數(shù)量的增多，能增加腐殖質(zhì)的數(shù)量，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)及增加表層土壤水源涵養(yǎng)能力。

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[收稿日期]2020-05-06

[基金項(xiàng)目]三明市林業(yè)科學(xué)研究項(xiàng)目（2019 N 02）：杉木與木荷混交林間伐技術(shù)研究。

[作者簡介]吳琳生（1978-），女，福建尤溪人，營林高級(jí)工程師，研究方向：資源培育、保護(hù)利用;林勝（1973-），男，福建尤溪人，營林高級(jí)工程師，研究方向：森林培育、環(huán)境與資源保護(hù)。