火力楠禿杉混交林與純林生長效果比較分析

陳德清

(福建省安溪縣魁斗林業站，福建 安溪 362401)

1 引言

火力楠(MicheliamacclureiDandy)，又名醉香含笑，屬木蘭科含笑屬常綠闊葉喬木樹種，主干通直，樹冠濃密，枝葉茂盛，樹形美觀，主根不明顯，側根發達，適應性強，萌芽率強，是優良的防火綠化樹種[1～3]。禿杉(TaiwaniaflousianaGaussen)屬杉科臺灣杉屬，是第三紀古熱帶植物中老孑遺植物，國家一級保護植物。天然分布于我國湖北省西南部利川，貴州省東南部雷公山區和云南省橫斷山脈西部怒山、高黎貢山、怒江及瀾滄江流域[4，5]。禿杉具有適應性強、生長快、材質好等優點，具有較高的材質利用價值和觀賞價值。據研究表明，火力楠與禿杉混交能夠有效改善地力肥力，提高林分營養空間利用水平，增強林分抗火災和病蟲害能力等作用[4～7]。為此，本文通過對火力楠禿杉兩種林木混交、純林生長進行分析總結，旨在為火力楠禿杉人工林科學經營提供借鑒。

2 試驗地概況

試驗地設在福建省安溪縣桃舟鄉蓮山村蓮地林場，位于東經117°47＇56＂，北緯25°23＇23″。該立地屬南熱帶季風氣候，四季分明，氣候暖和，雨水充沛，年平均氣溫21 ℃，降雨量1800 mm，空氣相對濕度82%左右，1月份平均氣溫17 ℃，極端低溫-2 ℃，7月份平均氣溫30 ℃，極端高溫37 ℃。全年≥10 ℃(全年連續≥10 ℃日均溫之和)活動積溫7000 ℃，無霜期320～340 d。境內四面環山，森林茂密，生態保護良好，自然資源豐富。試驗地的海拔561 m，處于下坡位，坡度14°，土壤為紅壤，土層腐殖質層中，肥力一般，pH值5.2～5.5，屬Ⅲ類立地級，試驗地適宜火力楠、禿杉林木生長。

3 材料與方法

試驗林營建于桃舟鄉蓮山村蓮地林場，選擇坡度、坡向、海拔等立地條件因子大致基本相同的地塊設立試驗地，2014年11月份開始規劃整地。整地時采用塊狀整地挖穴，先把表土挖出并放一邊打碎，而后回土穴中，在每穴施1 kg過磷酸鉀與穴中土壤攪拌，增加土壤肥力。試驗設計采取隨機區組設計，采用3種造林方式：①混交造林，混交樹種為火力楠、禿杉，按1∶1進行混交造林；②純林造林，純林樹種為火力楠；③純林造林，純林樹種為禿杉。造林苗木規格，采取營養袋苗，地徑≥0.5 cm，苗高≥50 cm，株行距2.0 m×2.0 m，2015年春季造林，挖穴規格50 cm×50 cm×40 cm，每穴施基肥3 kg，然后回表土。養護期3年，每年全面劈草2次，春秋季各施復合肥1次，每株施尿素或化合肥肥料，施肥量每株0.25～0.5 kg[8]。林木生長調查采用隨機區組，每個試驗處理各設3個重復，樣地標準面積均為400 m2，在2015～2017年期間，每年12月對樣地內進行每木檢尺，記錄每株樹的高度、胸徑、冠幅，并利用統計軟件進行分析[9,10]。

4 結果與分析

4.1 造林保存率調查分析

試驗地為2015年2月造林，2015年12月對1年生禿杉、火力楠林分造林保存率進行了調查，結果如表1所示。從表中可看出，火力楠、禿杉混交造林保存率為96.67%，火力楠純林的保存率為95.33%，而禿杉純林保存率為94.67%，混交造林與純林保存率差異不大。從造林保存率整體上來看，火力楠、禿杉混交造林>火力楠純林造林>禿杉純林造林，混交造林保存率較高，純林造林的保存率較低。

表1 1年生禿杉、火力楠林分造林保存率調查分析

4.2 林木生長量的分析

4.2.1 不同造林方式對火力楠生長影響分析

4.2.1.1 樹高、地徑生長量分析

通過對不同造林方式火力楠樹高、地徑生長情況進行分析，結果如圖1所示。在樹高生長上，1～3年生火力楠混交林樹高生長分別為1.6 m、3.0 m和4.5 m，而火力楠純林樹高生長量分別為1.5 m、2.8 m和4.1 m，混交林樹高生長量分別是純林生長量的1.07倍、1.07倍和1.10倍。在地徑的生長上，1～3年生混交林地徑生長分別為1.9 cm、3.3 cm和4.6 cm，而純林地徑生長量分別為1.7 cm、2.9 cm和4.0 cm，混交林地徑生長量比純林生長量1～3年生分別增大0.2 cm、0.4 cm及0.6 cm，混交林地徑生長優于純林。從整體上來看，同樣的造林管護、撫育措施及生長時間，火力楠混交林每年在樹高生長、地徑生長量上均優于純林生長量。

圖1 不同造林方式火力楠生長量分析

4.2.1.3 年生長量分析

通過對不同造林方式的火力楠樹高、地徑的年生長量進行分析，如圖2所示。火力楠混交林1～3年每年樹高生長量分別為1.1 m、1.5 m和1.5 m，而火力楠純林的生長量則為1.0 m、1.3 m和1.3 m，火力楠混交林年生長量為純林年生長量的1.1倍、1.15倍和1.15倍。火力楠混交林1～3年每年地徑生長量為1.4 cm、1.4 cm和1.3 cm，而火力楠純林地徑年生長量則為1.2 cm、1.2 cm和1.1 cm，火力楠混交林年生長量為純林均增加0.2 cm。無論是樹高和地徑，混交林和純林地徑生長曲線處于平行水平。

圖2 不同造林方式火力楠年生長分析

4.2.2 不同造林方式對禿杉生長影響分析

4.2.2.1 樹高、地徑生長量分析

通過對不同造林方式1～3年生禿杉樹高、地徑生長量進行分析，如圖3所示。結果表明：在樹高的生長上，1～3年生禿杉樹高生長分別為1.5 m、2.8 m和4.1 m，而禿杉純林樹高生長量則為1.4 m、2.6 m和3.7 m，禿杉混交林造林樹高生長量分別比純林增加了0.1 m、0.2 m和0.4 m。在地徑的生長水平上，混交林地徑生長分別為1.7 cm、3.1 cm和4.4 cm，而1～3年純林地徑生長量分別為1.5 cm、2.7 cm和3.8 cm，混交林地徑生長量分別是純林的1.13倍、1.15倍和1.16倍。從整體上來看，禿杉混交林造林優于純林。

圖3 不同造林方式禿杉樹高、地徑生長影響分析

4.2.2.2 年生長量分析

通過對禿杉樹高、地徑的年生長量進行分析，如圖4所示。禿杉混交林1～3年每年樹高生長量為1.0 m、1.3 m和1.5 m，而禿杉純林為0.9 m、1.2 m和1.3 m，混交林年生長量較純林大0.1 m、0.1 m和0.2 m。在地徑年生長量上，禿杉混交林1～3年每年地徑生長量為1.2 cm、1.4 cm和1.3 cm，而禿杉純林地徑年生長量為1.0 cm、1.2 cm和1.1 cm，禿杉混交林年生長量為純林年生長量的1.20倍、1.17倍和1.18倍。從整體上來看，禿杉混交林樹高、地徑生長曲線處于純林之上，且與純林處于平行狀態，表明禿杉混交林年生長量優于純林。

圖4 不同造林方式禿杉樹高、地徑年生長分析

5 結論與討論

(1)理論和實踐都證明，單一樹種的純林會導致土壤肥力下降及生物多樣性降低，還會引起病蟲害侵襲等諸多問題，混交林有利于形成有層次的林分結構，進而提高防護林的穩定性和多樣性，有效利用林分的空間與營養[11～14]。研究證明，火力楠與馬尾松、杉木等針葉樹混交時，能提高樹種協調性，充分利用了林木養分，提高林木產量，并能提高土壤肥力，改善林地土壤狀況[15，16]，促進混交林生長。

(2)火力楠禿杉混交林的生長量均比火力楠純林、禿杉純林高，主要是因為火力楠禿杉混交林內土地土壤比純林內林地土壤更疏松、肥力更足。據測定表明[7]：混交林內的凋落物和動物糞便等比純林多5%～10%，腐殖質層混交林比純林厚0.5 cm，火力楠側根發達，分布范圍廣，和禿杉樹種混交后具有良好改土效應。同時，混交后能夠減少水土流失和水分蒸發，混交林內動植物殘體等歸還多，改善了林內的氣候條件，促進微生物的分布，加速有機質的分解和礦物質轉化，促進了土壤養分循環，提升了混交林樹種生長量。

(3)從群落學的角度來看，火力楠為闊葉樹深根性樹種，與禿杉針葉樹淺根性樹種混交，不僅不會造成根系對地下營養空間的競爭，反而可以明顯增加地下空間的利用率，促進林分群落結構穩定[5]。火力楠禿杉混交林的林冠結構有成層性和鑲嵌性，能夠減弱太陽直射的傷害，增加林下散射光，有利于林木的光合作用；同時，火力楠為常綠樹種，葉厚革質等，能夠起到改善生態環境、促進苗木生長的作用，因此，混交林的生長量均大于純林生長量。