不同技術措施對馬尾松低質低效林改造效果的影響

傅成杰，高偉，巫智斌，廖建國，鄒俊強

(1.福建林業(yè)職業(yè)技術學院,福建 南平 353000；2.森林生態(tài)與碳匯研究所，福建 南平 353000；3.長汀縣林業(yè)局，福建 龍巖 364000 )

生態(tài)文明建設是新時代中國特色社會主義的重要組成部分，在我國社會主義現(xiàn)代化建設中具有重要地位。森林是國家經(jīng)濟和社會發(fā)展所賴以生存的天然資源，在全國生態(tài)建設中發(fā)揮著舉足輕重的作用，因此，豐富和優(yōu)質的森林資源是生態(tài)文明建設的基礎支撐。當前，我國林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略已由以木材生產(chǎn)為主轉向以生態(tài)建設為主，實現(xiàn)了對森林認識上的重大調整。然而，與林業(yè)戰(zhàn)略轉變相適應的森林培育模式的轉變尚未跟上，可見，調整和突破現(xiàn)有模式，探索能服務生態(tài)文明建設新需求，滿足新時期森林可持續(xù)經(jīng)營的精準培育模式，具有重大現(xiàn)實意義和理論意義。

馬尾松()是南方山地的主要造林樹種，在南方森林中具有重要地位。福建省現(xiàn)有馬尾松林分總面積381.4萬hm，占現(xiàn)有林分總面積的41.2%，其中：馬尾松占比達8成以上的林分面積137.2萬hm，占馬尾松林總面積的35.97%。在全省用材林的面積和蓄積中，馬尾松林分占比均達50%以上，是福建省名副其實的用材林當家樹種、荒山綠化先鋒樹種和水土流失治理功勛樹種，對促進社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善發(fā)揮了重大作用。然而，由于大面積的馬尾松純林容易發(fā)生森林病蟲害，尤其是當前發(fā)生的松材線蟲病，嚴重威脅馬尾松林分的健康，有使馬尾松林向低產(chǎn)低效化發(fā)展的趨勢。因此，對現(xiàn)有馬尾松林進行改造，精準提升其林分質量，意義重大。

針對松材線蟲病對南方各省區(qū)馬尾松人工林造成的嚴重威脅，降低以馬尾松為主的松樹純林比重，調整優(yōu)化馬尾松林分樹種結構，提高林分質量，構建健康、穩(wěn)定、高效的森林生態(tài)系統(tǒng)，是當下林業(yè)可持續(xù)經(jīng)營面臨的緊迫任務。通過低效馬尾松林改造技術研究，可在套種樹種篩選、林分郁閉度調整、間伐強度控制等方面探索更適宜的方法，達到優(yōu)化林分樹種結構、提升林分質量、有效治理水土流失、豐富生物多樣性、穩(wěn)定植物群落的目標。盡管有很多研究報道了南方馬尾松林改造的初步成果，但是大多研究報道的時間均在實施改造后的較短時間內，其改造效果尚不穩(wěn)定，缺乏時間檢驗。鑒于此，本文選擇福建省長汀縣的健康馬尾松林，對其進行了間伐、套種、郁閉度調控等改造，研究分析了8年后不同改造模式的效果。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省長汀縣三洲鎮(zhèn)三洲村和桐壩村結合部(116°18′—116°29′ E，25°33′—26°48′ N)，屬中亞熱帶季風氣候，溫和濕潤，雨量充沛，多年平均氣溫18.2 ℃，最高氣溫38.9 ℃，最低氣溫-10 ℃，年平均無霜期260 d，年平均降水量1 737.1 mm，年均蒸發(fā)量1 443.8 mm。土壤以紅壤為主，占土地總面積的79.8%。植被主要為馬尾松，全縣森林覆蓋率高，但林分樹種組成單一，且分布極不平衡，林下植被稀疏，主要以芒萁()為主，水土流失嚴重。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地設置 選擇三洲鎮(zhèn)三洲村和桐壩村結合部海拔、坡位、坡度和坡向一致的馬尾松林設置試驗地，林齡22 a，喬木層以馬尾松低效林為主，灌木層為黃瑞木()、胡枝子()等，草本層主要為芒萁。

1.2.2 試驗處理 試驗地于2013年3月實施2種模式的林分改造：(1)在郁閉度為0.2、0.4、0.6、0.8的馬尾松林內分別套種紅葉石楠(×)和山杜英()，套種密度分別為1 200、750、450和300株·hm，對照為不套種；(2)對相同郁閉度(0.8)的馬尾松林分別采取強度為0、20%、40%和60%的帶狀間伐，之后分別套種閩粵栲()和深山含笑()，套種密度分別為1 200、750和450株·hm，對照為不套種。

兩種改造模式總面積8 hm，每種模式分別4 hm，套種樹種均為胸徑5 cm的帶土球苗。帶狀整地，帶寬25 m，穴規(guī)格60 cm×50 cm×40 cm，株行距2.5 m×2.5 m。造林回土時先回填表土，再回填心土，當回土至穴的1/3時施硫酸鉀型復合肥0.25 kg，并與穴土充分混勻，然后繼續(xù)回土至滿穴。回土要高出地面10～15 cm，種植穴面形成饅頭狀，避免土壤下沉后形成積水坑。試驗采用完全隨機區(qū)組設計，設立標準地，每個標準地規(guī)格20 m×20 m，每種處理3次重復，比較不同郁閉度和不同采伐強度林下套種闊葉樹的效果。

1.2.3 調查方法 2015年9月和2021年11月，對不同處理的馬尾松林進行調查，記錄每個重復標準地內喬木層(胸徑>5 cm)樹種的種類、數(shù)量、樹高、胸徑和冠幅。在每個重復小區(qū)的中心和四角各設置一個5 m×5 m的灌木樣方，調查灌木的種類、數(shù)量、地徑和蓋度。在每個灌木樣方內各設置2個1 m×1 m的草本小樣方，調查每個小樣方內草本的數(shù)量、種類和蓋度。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理

將不同時間調查的馬尾松生長數(shù)據(jù)求取平均值作為該時間不同處理的馬尾松平均生長量。用2021年不同模式馬尾松的生長量減去2013年相應模式馬尾松的生長量，得出2021年該模式下馬尾松的總生長量。所有試驗數(shù)據(jù)在Excel 2003中進行匯總整理和統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同郁閉度下套種闊葉樹種對馬尾松林分生長的影響

由不同郁閉度下套種闊葉樹種的馬尾松樹高生長量可見(表1)，在郁閉度為0.2時，林下套種山杜英對馬尾松的樹高生長有更大的促進作用，2021年總樹高生長量為0.84 m，高于其他2種模式，但與純林差異不大。在郁閉度為0.4時，林下套種山杜英模式的馬尾松樹高生長量達到1 m，而其他2種處理的樹高生長量與郁閉度為0.2的處理無差異。在郁閉度為0.6時，林下套種山杜英模式的馬尾松樹高生長量最高，為1.12 m，其他2種模式的馬尾松樹高生長量也分別為0.93和1.10 m。在郁閉度為0.8時，3種模式馬尾松的樹高生長量均比其他郁閉度小。

表1 不同郁閉度下套種闊葉樹種的馬尾松樹高生長量 單位：m

由不同郁閉度下套種闊葉樹種的馬尾松胸徑生長量(表2)可見，在郁閉度為0.2時，林下套種山杜英處理的胸徑總生長量最高，為1.01 cm，顯著高于其他2種處理。在郁閉度為0.4時，林下套種山杜英處理的胸徑總生長量最高，為2.13 cm，其次為馬尾松純林套種紅葉石楠處理的胸徑生長量最低。在郁閉度為0.6時，林下套種山杜英模式的馬尾松樹高生長量最高，其次為純林處理，套種紅葉石楠處理僅為1.80 cm。在郁閉度為0.8時，3種處理的馬尾松胸徑生長量均大幅度降低，山杜英處理為0.79 cm，另外2種處理均為0.73 cm。

表2 不同郁閉度下套種闊葉樹種的馬尾松胸徑生長量 單位：cm

2.2 不同間伐強度下套種闊葉樹種對馬尾松林生長的影響

由表3可見，間伐強度為20%時，馬尾松純林的樹高生長量最高，其次為套種深山含笑處理，套種閩粵栲處理較小。間伐強度為40%時，套種深山含笑處理的樹高生長量最高，高于另外2種處理，套種閩粵栲處理最小。間伐強度為60%時，3種處理的樹高生長量均有顯著提高，其中套種深山含笑處理較高，為1.14 m，其次為套種閩粵栲，為1.07 m。與未間伐相比，3種間伐強度均提高了馬尾松樹高生長量，以間伐強度為60%最好。

表3 不同間伐強度下套種闊葉樹種的馬尾松樹高生長量 單位：m

由表4可見，間伐強度為20%時，馬尾松純林的胸徑生長量最高，其次為套種深山含笑處理，套種閩粵栲處理較小。間伐強度為40%時，套種深山含笑處理的胸徑生長量最高，其次為純林處理，套種閩粵栲處理最小。間伐強度為60%時，3種處理的胸徑生長量均有顯著提高，其中套種深山含笑處理較高，為2.19 cm；其次為純林處理，為1.91 cm；套種閩粵栲處理最小，為1.68 cm。與未間伐相比，3種間伐強度均提高了馬尾松胸徑生長量，以間伐強度為60%最好。

表4 不同間伐強度下套種闊葉樹種的馬尾松胸徑生長量 單位：cm

3 結論

本研究結果表明，在郁閉度為0.4～0.6的馬尾松林下套種闊葉樹，套種紅葉石楠和山杜英對馬尾松樹高生長均具有明顯促進作用，套種山杜英對胸徑生長促進作用明顯，總體以山杜英效果最好；而郁閉度超過0.6之后，林下套種闊葉樹種反而加劇了種間競爭，導致馬尾松的生長量下降。可見，適合馬尾松林套種改造的郁閉度范圍為0.4～0.6，樹種為山杜英。與未間伐相比，3種間伐強度均提高了馬尾松樹高和胸徑生長量，以間伐強度為60%最好；套種閩粵栲和深山含笑對馬尾松生長均有較好的促進作用，效果以深山含笑最好。