不同混交比例對紅花香椿與杉木林生長的影響

余小龍

(福建省水南國有林場，福建 三明 365500)

1 引言

紅花香椿(ToonarubrifloraTseng)是楝科香椿屬常綠大喬木，也是優(yōu)良速生樹種，紅花香椿紋理清晰美觀，材質(zhì)細柔和，木材質(zhì)地優(yōu)良，是高檔的工藝雕刻和貼面材料，具有較好的開發(fā)前景[1]。杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook)是杉科杉木屬植物，具有木質(zhì)優(yōu)良、抗逆性強、適應性強的特點，杉木木材常被作為家具、建筑等原料，因此，市場需求量較大[3]。目前紅花香椿和杉木的造林大多為純林，為了追求經(jīng)濟效益，不合理的種植模式，加上忽略生態(tài)環(huán)境，導致生產(chǎn)力下降[4]。近年來為改善人工林生態(tài)環(huán)境，維持生態(tài)友好，提出混交的種植方式，在提高經(jīng)濟效益的同時，保護了生態(tài)平衡，研究表明，樹木混交不僅能夠提高土壤、空間的利用率，混交林增加了樹木物種數(shù)量，在一定程度上豐富了生物多樣性，其次，混交林還能夠增加林地凋落物，從而改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤養(yǎng)分和有機質(zhì)含量[5]。韋中綿等[6]研究表明，擎天樹與桉樹混交，有利于增加樹木的樹高、胸徑和積材，且具有較好的生態(tài)效益。彭王勛等[7]研究表明，紅花香椿在與閩楠1∶2比例混交時,紅花香椿的生長量明顯高于紅花香椿與閩楠1∶1比例和2∶1混交,混交林中閩楠生長量無顯著性差異。因此本研究選用紅花香椿和杉木進行不同比例混交試驗，研究紅花香椿和杉木生長特征的變化特征，為紅花香椿和杉木人工栽培提供參考。

2 材料與方法

2.1 試驗地概況

試驗地位于福建省將樂國有林場明頭山管護站061林班10大班060小班，造林面積189畝，處在北緯26°43′13″，東經(jīng)117°25′34″，屬亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫18.5 ℃，年平均降雨量超過1800 mm。地貌類型為丘陵，海拔190～278 m，土壤為紅壤，立地質(zhì)量等級Ⅱ級。

2.2 試驗目的

以落葉樹種紅花香椿為目標樹種，與杉木進行混交對比試驗。

2.3 試驗設(shè)計

混交樹種搭配為紅花香椿和杉木，設(shè)計七種混交類型，分別為3∶1(1)、2∶1(2)、1∶1(3)、1∶2(4)、1∶3(5)、純紅花香椿(6)和純杉(7)，每類型為一個處理，每個處理重復3次，共21個小區(qū)，每小區(qū)面積667 m2。為區(qū)分小區(qū)邊界，邊界木選用木荷隔開。造林株行距采用2.2 m×2.2 m，即造林密度138株/667 m2。依據(jù)山場可利用的橫坡寬和順坡長為依據(jù)劃分小區(qū)，各小區(qū)按混交林從左到右、從上到下排依次排列。造林時，按劃定的小區(qū)位置，逐個小區(qū)分苗，要做到配置圖、現(xiàn)場對應。造林時間為2017年2月份。

2.4 調(diào)查與數(shù)據(jù)處理

于2018年11月生長季結(jié)束后，對紅花香椿和杉木進行調(diào)查，測定各小區(qū)林分指標，采用塔尺進行測量樹高、采用測樹鋼卷尺測量胸徑、冠幅測定東西和南北兩個方向的樹冠冠幅，取平均值。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2013數(shù)據(jù)處理軟件進行初步分析和圖表制作，采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行方差分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同比例混交對紅花香椿與杉木樹高的影響

由表1可知，在不同混交比例下，紅花香椿和杉木樹高存在顯著差異，其中紅花香椿的樹高表現(xiàn)為1∶1>1∶3>純紅花香椿>3∶1>2∶1>1∶2，在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時，紅花香椿的樹高最高，當混交比例為1∶1和1∶3時，紅花香椿的樹高顯著高于純紅花香椿，其它處理均顯著低于純紅花香椿。杉木樹高表現(xiàn)為1∶1>純杉木>2∶1>1∶3>1∶2>3∶1，在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時，杉木的樹高最高，只有在混交比例為1∶1時，杉木樹高顯著高于純杉木。總體來看，在紅花香椿：杉木混交比例為1∶1時，紅花香椿和杉木的樹高均較占優(yōu)勢。

表1 不同比例混交對紅花香椿與杉木樹高的影響

3.2 不同比例混交對紅花香椿與杉木胸徑的影響

由表2可知，在不同混交比例下，紅花香椿和杉木胸徑存在顯著差異，其中紅花香椿的胸徑表現(xiàn)為3∶1>純紅花香椿>1∶1>1∶3>1∶2>2∶1，在紅花香椿與杉木混交比例為3∶1時，紅花香椿的胸徑最大，紅花香木的胸徑顯著高于純紅花香椿，其它處理均顯著低于純紅花香椿。杉木胸徑表現(xiàn)為1∶1>1∶3>2∶1>純杉木>1∶2>3∶1，在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時，杉木的胸徑最大，在混交比例為1∶1和1∶3時，杉木胸徑顯著高于純杉木，其它處理均顯著低于純杉木。總體來看，在紅花香椿與杉木混交比例為3∶1時，紅花香椿的胸徑較占優(yōu)勢。在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時，杉木的胸徑較占優(yōu)勢。

表2 不同比例混交對紅花香椿與杉木胸徑的影響

3.3 不同比例混交對紅花香椿與杉木冠幅的影響

由表3可知，在不同混交比例下，紅花香椿和杉木冠幅存在顯著差異，其中紅花香椿的冠幅表現(xiàn)為3∶1>1∶1>純紅花香椿>1∶3>2∶1>1∶2，在紅花香椿與杉木混交比例為3∶1時，紅花香木的冠幅最大，其次是1∶1，與3∶1處理沒有顯著差異。當混交比例為1∶1和3∶1時，紅花香木的冠幅顯著高于純紅花香椿，1∶2處理顯著低于純紅花香椿。杉木冠幅表現(xiàn)為2∶1>1∶1>1∶2>純杉木>1∶3>3∶1，當紅花香椿與杉木混交比例為2∶1時，杉木的冠幅最大，在混交比例為1∶1和2∶1時，杉木冠幅顯著高于純杉木，在混交比例為3∶1時，顯著低于純杉木。總體來看，在紅花香椿與杉木混交比例為3∶1和1∶1時，紅花香椿的冠幅較占優(yōu)勢。在紅花香椿與杉木混交比例為2∶1和1∶1時，杉木的冠幅較占優(yōu)勢。

表3 不同比例混交對紅花香椿與杉木冠幅的影響

4 討論

在樹木自然生長過程中，總是多種樹木構(gòu)成一個整體的生態(tài)系統(tǒng)，然而隨著人工造林的發(fā)展，單一苗木造林盛行，在純林中，由于缺乏生物多樣性，不利于培育樹木綜合抗性和優(yōu)良品質(zhì)[8]，此外，單一的人工林還會導致土壤養(yǎng)分和微生物種群的失衡，造成土壤性質(zhì)惡化，從而影響苗木的生長和木材的品質(zhì)[9]。因此，在人工造林過程中引入混交造林，研究表明，混交林有利于改善樹木立地條件，兩種或多種樹木搭配種植有利于充分利用營養(yǎng)空間，更好地發(fā)揮防護效益[10]。合理混交能夠提高林分的生長量[11]，一方面，混交林木的生態(tài)結(jié)構(gòu)相對復雜，有利于與優(yōu)化土壤理化結(jié)構(gòu)，提高土壤微生物數(shù)量和活性，增加土壤孔隙度，起到涵養(yǎng)土地的作用，從而為植株生長提供良好的環(huán)境條件[12]；另一方面，混交林由于樹木種類的在增加，能夠提高土壤、地表生物的多樣性，豐富土壤養(yǎng)分，促進礦質(zhì)養(yǎng)分的分解和利用，有利于土壤的物質(zhì)循環(huán)[13]。

有研究認為，純林連年單一種植是導致地力衰退的主要原因。合理進行混交搭配，能夠有助于加速凋落物的分解和土壤養(yǎng)分的吸收利用。和純林相比，混交林的光溫水利用效率更高，單位面積木材產(chǎn)量顯著提高，混交林還能夠改善土壤微環(huán)境和地表小氣候，有助于促進杉木的生長發(fā)育[14]。本研究結(jié)果表明，在紅花香椿與杉木混交比例為1∶1時，紅花香椿和杉木的樹高、胸徑和冠幅均達到最大值，一方面，混交增加了冠層透光性，減弱了個體競爭，因而長勢較純林好；另一方面，混交林為兩種樹木提供良好的生境，促進其地上部和根系的生長，因此，在紅花香椿和杉木混交造林時，混交比例以為1∶1時，兩種樹木長勢均較好，為將樂混交造林提供參考；但是本次試驗紅花香椿與杉木混交林目前還處于幼齡林階段，生長效果還需要進一步觀察研究。