馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交造林效果研究

王庭雄

摘 要：在閩清美菰國(guó)有林場(chǎng)開(kāi)展了馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交造林試驗(yàn)，馬尾松與臺(tái)灣赤楊采取9∶1和7∶3這2種比例插花混交，以馬尾松純林作為對(duì)照。結(jié)果表明，馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林中，馬尾松的平均胸徑、樹(shù)高、單株材積和蓄積量均大于馬尾松純林，馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林中馬尾松的生長(zhǎng)量與馬尾松純林有顯著差異。馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林土壤的肥力狀況優(yōu)于馬尾松純林;馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林內(nèi)植物種類比馬尾松純林多，植物多樣性指數(shù)大于馬尾松純林。

關(guān)鍵詞：馬尾松;臺(tái)灣赤楊;混交林;植物多樣性;土壤肥力;生長(zhǎng)狀況

中圖分類號(hào) S79文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）11-0057-02

馬尾松（Pinus massoniana）是福建省山地主要的造林樹(shù)種之一，耐干旱貧瘠，對(duì)立地條件的適應(yīng)性較廣，常作為水土流失區(qū)、石漠化山地等植被恢復(fù)困難地塊綠化的首選樹(shù)種[1-2]。但馬尾松純林存在結(jié)構(gòu)單一、容易引發(fā)病蟲(chóng)危害等問(wèn)題，營(yíng)造馬尾松與闊葉樹(shù)混交林是改善林分結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)林分抵抗力的有效途徑[3]。臺(tái)灣赤楊（Aluns formosana Makino）是樺木科赤楊屬落葉喬木，是臺(tái)灣地區(qū)特有的樹(shù)種，在臺(tái)灣海拔3000m以下的區(qū)域均有分布，耐干旱貧瘠，在陽(yáng)光充足、土壤肥沃的山谷、水邊生長(zhǎng)良好，其根部有根瘤菌[4]。為探索馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交的可行性，福建省閩清美菰國(guó)有林場(chǎng)開(kāi)展了馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交試驗(yàn)，旨在了解臺(tái)灣赤楊與馬尾松的混交效果，為馬尾松的合理經(jīng)營(yíng)提供參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于閩清美菰國(guó)有林場(chǎng)城門工區(qū)（E118°05′，N26°27′）。該地區(qū)屬于中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫20.5℃，年均降雨量1500mm，年蒸發(fā)量1350mm，海拔900～1200mm。土壤類型為山地紅壤，土層厚度>100cm，坡向東南，主要植被有芒萁[Dicranopteris dichotoma （Thunb. ）Berhn.]、山蒼子[Litsea cubeba （Lour.） Pers.]、桃金娘[Rhodomyrtus （DC.） Reich.]、鹽膚木（Rhuschinensis Mill.）等。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)查

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2008年春，在美菰國(guó)有林場(chǎng)城門工區(qū)杉木林采伐跡地上布設(shè)馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交試驗(yàn)，馬尾松與臺(tái)灣赤楊采取插花方式混交，混交比例有2種，分別為馬尾松∶臺(tái)灣赤楊=9∶1，馬尾松∶臺(tái)灣赤楊=7∶3，馬尾松純林作為對(duì)照。試驗(yàn)依地形隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，帶狀整地，定點(diǎn)挖穴，穴規(guī)格為40cm×40cm×40cm，株行距2.0m×3.0m，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積20m×30m，共計(jì)9塊試驗(yàn)小區(qū)。造林苗木臺(tái)灣赤楊來(lái)自南平萊舟國(guó)有林場(chǎng)1年生容器苗，馬尾松苗木由美菰林場(chǎng)自育。

2.2 試驗(yàn)林管護(hù)與調(diào)查 造林后，前3年每年進(jìn)行試驗(yàn)林除草，1年除草2次。每年年底對(duì)試驗(yàn)林生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)查、記錄。2019年11月，試驗(yàn)林進(jìn)行全面調(diào)查，調(diào)查的項(xiàng)目包括各林分生長(zhǎng)量、土壤肥力狀況和林分內(nèi)植物多樣性。林分生長(zhǎng)量調(diào)查是對(duì)每塊試驗(yàn)小區(qū)分樹(shù)種測(cè)量樹(shù)高、胸徑，分別統(tǒng)計(jì)平均值。林分土壤肥力調(diào)查是在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)布設(shè)4個(gè)土壤剖面，分0～20cm、20～40cm 2個(gè)土層各取約0.5kg的土樣用于土壤肥力測(cè)定，測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[5，6]。林分內(nèi)植物多樣性調(diào)查是在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)布設(shè)5個(gè)2m×2m的小樣方，在小樣方中統(tǒng)計(jì)灌木、草本的種類和數(shù)量。通過(guò)植物多樣性指數(shù)計(jì)算公式Simpson指數(shù)D=N（N-1）/∑Ni（Ni-1）和Shannon-Wiener指數(shù)H=-∑Ni/Nlog2Ni/N，得到各林分內(nèi)植物多樣性指數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林與馬尾松純林的生長(zhǎng)量 馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林與馬尾松純林的生長(zhǎng)量調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林中馬尾松的平均胸徑、樹(shù)高、單株材積和蓄積量均高于馬尾松純林。與馬尾松純林比較，混交比例為9∶1和7∶3的馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林中馬尾松平均胸徑分別提高10.8%、22.5%，平均樹(shù)高分別提高12.6%、23.4%，平均單株材積分別提高44.7%、83.8%，平均蓄積量分別提高23.0%、25.3%。3種林分馬尾松生長(zhǎng)最快的是混交比例為7∶3的馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林。方差分析顯示，不同林分之間馬尾松的平均胸徑、樹(shù)高、單株材積和蓄積量均存在顯著差異，由此說(shuō)明，馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交對(duì)其生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用。臺(tái)灣赤楊與馬尾松混交后，其生長(zhǎng)量略高于馬尾松，在林分中臺(tái)灣赤楊與馬尾松處于同一林層，均位于主林冠層。

3.2 馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林與馬尾松純林的土壤肥力 通過(guò)采集馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林與馬尾松純林土壤0～20cm、20～40cm土層的土樣進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)元素測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林土壤0～20cm和20～40cm土層的水解性氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和全鉀的含量大于馬尾松純林。其中，混交比例為9∶1和7∶3的馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林土壤0～20cm土層的水解性氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和全鉀的含量與馬尾松純林土壤0～20cm土層相比，分別提高了6.3%、10.8%，21.9%、42.3%，19.0%、30.4%，19.7%、43.2%，11.2%、23.9%，15.1%、22.7%。可見(jiàn)，馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林土壤的肥力狀況優(yōu)于馬尾松純林土壤，這是由于臺(tái)灣赤楊是非豆科固氮樹(shù)種，具有自肥功能，而且臺(tái)灣赤楊凋落葉的量比較大，通過(guò)分解后養(yǎng)分回歸土壤，起到很好的改良土壤作用。因此，馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交后土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高于馬尾松純林。

3.3 馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林與馬尾松純林的植物多樣性 對(duì)馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林與馬尾松純林的林內(nèi)植物的種類、數(shù)量進(jìn)行調(diào)查，計(jì)算植物多樣性指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林內(nèi)植物的種類多于馬尾松純林，混交比例為9∶1的馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林內(nèi)的灌木和草本的種類有21種，混交比例為7∶3的馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林內(nèi)的灌木和草本的種類有26種，而馬尾松純林的林內(nèi)的灌木和草本的種類只有18種，說(shuō)明馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林內(nèi)的植物要比馬尾松純林豐富。從植物多樣性指數(shù)的計(jì)算結(jié)果看出，馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林內(nèi)灌木和草本的Simpson指數(shù)及Shannon-Wiener指數(shù)均高于馬尾松純林。由此可見(jiàn)，馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交后，林內(nèi)植物的種類增加，植物多樣性指數(shù)增大。說(shuō)明馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交后林內(nèi)的小生境得到了改善，有利于植物生長(zhǎng)。

4 結(jié)論與討論

馬尾松與臺(tái)灣赤楊混交對(duì)馬尾松的生長(zhǎng)有著明顯的促進(jìn)作用，混交林中馬尾松的平均胸徑、樹(shù)高、單株材積和蓄積量與馬尾松純林相比均有著不同程度的提高，混交林中以馬尾松與臺(tái)灣赤楊按7∶3的比例插花混交的林分中馬尾松生長(zhǎng)最快。馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林土壤的肥力高于馬尾松純林的土壤，混交比例為7∶3的馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林土壤的肥力最高。馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林內(nèi)的植物種類多于馬尾松純林，馬尾松-臺(tái)灣赤楊混交林的植物多樣性指數(shù)大于馬尾松純林。

馬尾松是福建省乃至我國(guó)南方山區(qū)主要的用材樹(shù)種，也是良好的保持水土樹(shù)種，可在土層較薄、土壤貧瘠的山頭地塊生長(zhǎng)，在山區(qū)的造林面積大。但大面積的馬尾松純林帶來(lái)了諸如松材線蟲(chóng)病等難以解決的問(wèn)題。研究和實(shí)踐均發(fā)現(xiàn)，通過(guò)營(yíng)造馬尾松混交林，特別是馬尾松與闊葉樹(shù)混交造林，是緩解馬尾松經(jīng)營(yíng)中病蟲(chóng)害發(fā)生、火災(zāi)等問(wèn)題的有效方法。因此，在今后的林業(yè)生產(chǎn)中，要提倡多營(yíng)造混交林，或者馬尾松采伐后改種本土珍貴鄉(xiāng)土闊葉樹(shù)種。

參考文獻(xiàn)

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[3]汪永文，王力，王麗麗，等.馬尾松混交林林下植被結(jié)構(gòu)及生物量特征研究[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，2：312-316.

[4]中國(guó)樹(shù)木志編委會(huì).中國(guó)主要樹(shù)種造林技術(shù)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1987.

[5]張萬(wàn)儒.森林土壤定位研究法[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1986.

[6]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局.森林土壤標(biāo)準(zhǔn)分析方法[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1987：1-28. （責(zé)編：張宏民）