閩中山地不同坡位多樹種混交造林效果比較

摘要以8年生楓香、木荷、杉木、馬尾松組成的混交林為研究對象，分析了相同樹種在不同坡位的生長情況和相同坡位的各樹種生長情況。結果表明：楓香、木荷、杉木均表現為坡位越低，生長越優。其中，楓香對立地條件變化的反應特別敏感，在下坡是優勢樹種，在中坡表現一般，在上坡生長差。木荷在各坡位均具有生長潛力。而馬尾松表現為坡位越低，生長越差，在下坡因受其他樹種遮擋，生長極差；在中坡，平均胸徑、平均冠幅最大；在上坡，馬尾松是優勢樹種且能促進其他樹種生長?？梢?，下坡適宜營造楓香、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林，中坡適宜營造馬尾松、杉木（或保留萌芽）、楓香、木荷混交林，上坡適宜營造馬尾松、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林。

關鍵詞多樹種混交；生物學特性；種間關系；坡位

中圖分類號：S725.2文獻標識碼：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2023.02.005

ComparisonofAfforestationEffectsofMultipleTreeSpeciesMixedatDifferentSlopePositionsinMountainousAreasofCentralFujian

LiZhaoshou

（YouxiNationalForestFarmofFujianProvince，Sanming365100，China）

AbstractThemixedforestcomposedof8-year-oldLiquidambarformosana，Schimasuperba，CunninghamialanceolataandPinusmassonianawastakenastheresearchobjecttoanalyzethegrowthofthesametreespeciesatdifferentslopepositionsandthegrowthofvarioustreespeciesatthesameslopeposition.TheresultsshowedthatLiquidambarformosana，SchimasuperbaandCunninghamialanceolataallmanifestedbettergrowthinlowerslopeposition.Amongthem，Liquidambarformosanawasparticularlysensitivetochangesinsiteconditions.Liquidambarformosanawasadominanttreespeciesatthedownhillposition，performedgenerallyatthemiddleslope，andgrewpoorlyattheuphillposition;Schimasuperbahadgrowthpotentialatallslopepositions.However，Pinusmassonianashowedthatthelowertheslopeposition，theworsethegrowth;thegrowthofPinusmassonianawasextremelypooratthedownhillpositionbecauseitwasblockedbyothertreespecies.Inthemiddleslope，theaverageDBHandaveragecrownwidthwerethelargest，whileattheuphillposition，Pinusmassonianawasthedominanttreespeciesandcouldpromotethegrowthofothertreespecies.Tosumup，thedownhillslopeissuitableforplantingLiquidambarformosana，Cunninghamialanceolata（orretainingthebud）andSchimasuperbamixedforest，themiddleslopeissuitableforplantingPinusmassoniana，Cunninghamialanceolata（orretainingthebud），LiquidambarformosanaandSchimasuperbamixedforest，andtheupslopeissuitableforplantingPinusmassoniana，Cunninghamialanceolata（orretainingthebud）andSchimasuperbamixedforest.

Keywordsmultipletreespeciesmixedforest;biologicalcharacteristics;interspecificrelationship;slopepositions

立地條件對造林樹種的選擇、人工林的生長發育和產量、質量都起著決定性的作用。坡位作為小尺度地形因子，通過影響土壤、光照、降水等環境因素進而影響植物的生長發育，研究坡位對植物生長的影響對營林實踐具有重要的指導意義。楓香（Liquidambarformosana）具有較強的耐火性和對有毒氣體的抗性，木材稍堅硬，可制家具及貴重商品的包裝箱，是鄉土珍貴樹種。木荷（Schimasuperba）既是一種優良的綠化、用材樹種，又是一種較好的耐火難燃樹種，也是鄉土珍貴樹種。馬尾松（Pinusmassoniana）木材堅硬，極耐水濕，有“水中千年松”之說，其分泌的油脂是許多輕、重工業的重要原料，在輕、重工業用途廣泛，是不可或缺的樹種[1]。

長期以來，為克服杉木連作造成的地力衰退，精準提升森林質量與森林景觀，我國亞熱帶地區持續采用多樹種對杉木林進行更新改造，其中楓香、木荷、馬尾松等應用最為廣泛，逐漸形成了多樹種混交的森林培育模式，對提高林分生產力、調節小氣候及減少病蟲害和森林火災的發生，維護林地的生態平衡發揮著積極的作用[2]。然而，營造和培育優質多樹種混交林對樹種搭配和混交比例提出了更高的要求，同時在經營期間需及時調節種間關系，在技術層面更為復雜。但國內外針對多樹種混交林栽植技術仍屬于初步探索階段[3-5]。鑒于此，本文調查了楓香、馬尾松、木荷和杉木（Cunninghamialanceolata）組成的多樹種混交林在不同坡位的生長情況，以期確定不同坡位的最優混交樹種搭配，為進一步營建與推廣多樹種混交林提供依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地位于西濱管護站演溪橫坑山場071林班03大班060小班的低山上部，東坡，坡度28°，海拔375～450m，土層1m以上，紅壤，Ⅱ類地；屬中亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均氣溫19.2℃。前一輪為28年生9成杉木1成闊葉樹的林分；2013年皆伐后，煉山，挖明穴3300個.hm-2，穴規格為50cm×30cm×30cm，并施基肥（復合肥）0.1kg.穴-1；次年2月造林，按4∶4∶2的比例用楓香、馬尾松、木荷裸根苗進行帶狀栽植。2020年機械割灌并定株，淘汰弱小植株，并施復合肥0.25kg.株-1。2022年7月調查，郁閉度0.8，林下植物以五節芒（Miscanthusfloridulus）、烏飯（Vacciniumbracteatum）、芒萁（Dicranopterisdichotoma）為主，平均高度0.6m，蓋度30%。

1.2試驗方法

為比較坡位對不同樹種生長的影響，按海拔高度每間隔25m左右劃分下、中、上3個坡位，每個坡位隨機設5個20m×20m的標準地。在樣地內調查各樹種胸徑，每個樣地內每個樹種選取1株平均木，測量樹高、冠幅作為平均樹高、平均冠幅。根據福建省二元立木材積公式[5]計算單株平均材積。

其中，杉木立木材積計算公式為：

Ｖ＝0.000058061860×Ｄ1.9553351×Ｈ0.89403304

馬尾松立木材積計算公式為：

Ｖ＝0.000062341803×Ｄ1.8551497×Ｈ0.95682492

木荷、楓香立木材積計算公式為：

Ｖ＝0.000052764291×Ｄ1.8821611×Ｈ1.0093166

式中：Ｖ－材積（m3）；D－胸徑（cm）；H－樹高（m）

根據樣地各樹種的株數、單株平均材積計算各樹種材積，各樹種材積相加獲得林分蓄積量。

1.3數據處理與分析

相同樹種在不同坡位平均胸徑、平均樹高、平均冠幅與同坡位不同樹種平均胸徑、平均樹高、平均冠幅均采用單因素方差分析，多重比較采用Duncan法檢驗。數據均采用Excel2010進行整理。

2結果與分析

2.1相同樹種不同坡位間生長情況比較

由表1可知，不同坡位之間的各樹種平均胸徑、平均樹高、平均冠幅表現為：楓香的平均胸徑、平均樹高、平均冠幅均為下坡極顯著大于中坡，中坡極顯著大于上坡。木荷的平均胸徑、平均樹高為下坡極顯著大于中坡，中坡極顯著大于上坡；木荷的平均冠幅為下坡極顯著大于中坡，中坡顯著大于上坡。杉木的平均胸徑、平均樹高為下坡極顯著大于中坡，中坡與上坡無顯著差異。杉木的平均冠幅為下坡與中坡無顯著差異，顯著大于上坡，中坡與上坡無顯著差異。各樹種在不同坡位之間單株平均材積比（下坡∶中坡∶上坡），楓香為36.4∶6.1∶1，木荷為11.9∶4.4∶1，杉木為5.7∶1.9∶1。

在多樹種混交林分中，楓香、木荷、杉木在不同坡位的生長情況均表現為隨著坡位下降，生長越優。其中楓香對坡位反應異常明顯：楓香在下坡生長比其他樹種好，在中坡生長一般，在上坡，楓香葉子很多發黃、卷曲，這是因為挖穴、施肥、培土等技術措施給楓香提供了前期的營養，但隨著楓香材積的增大，上坡的立地條件已無法滿足其增長的營養需要，造成楓香生長差。

不同坡位之間的馬尾松平均胸徑表現為：不同坡位的馬尾松平均胸徑之間，上坡與中坡無顯著差異，二者均極顯著大于下坡。不同坡位之間的馬尾松平均樹高沒有顯著差異。不同坡位之間的馬尾松平均冠幅存在顯著差異：不同坡位的馬尾松平均冠幅之間，上坡與中坡無顯著差異，極顯著大于下坡，中坡顯著大于下坡。馬尾松不同坡位之間單株平均材積比（上坡∶中坡∶下坡）為1.7∶1.4∶1。在多樹種混交林分中，馬尾松表現為坡位越低，生長越差。

2.2同坡位的不同樹種間生長情況比較

2.2.1下坡位不同樹種生長情況比較

由表1可知，下坡位不同樹種的平均胸徑、平均樹高、平均冠幅之間表現為：下坡位各樹種的平均胸徑之間，楓香與杉木無顯著差異，二者均極顯著大于木荷；木荷與馬尾松之間無顯著差異。各樹種的平均樹高之間，楓香極顯著大于杉木；杉木與木荷無顯著差異，極顯著大于馬尾松；木荷顯著大于馬尾松。各樹種的平均冠幅之間，楓香與木荷之間無顯著差異，極顯著大于馬尾松；木荷顯著大于馬尾松和杉木；馬尾松與杉木之間無顯著差異。

下坡位各樹種單株平均材積比（楓香∶杉木∶木荷∶馬尾松）為3.1∶2.0∶1.4∶1；楓香占總株數的35.8%，占蓄積量的51.9%。劉寶良研究認為，一個樹種的蓄積量達到7成以上即為優勢樹種[6]，可見，楓香是下坡位的優勢樹種。從下坡位混交林各樹種的生長情況看，楓香平均樹高比其他樹種高出了3.61～5.43m，且樹冠濃密。受其遮擋，一些矮小的杉木樹梢的葉子出現了萎蔫；而木荷耐陰，生長良好；馬尾松對光照需求大，由于長期受楓香、杉木、木荷的遮擋，保存密度只是初植密度的1/3左右，而且在現有林分中約有1/3馬尾松出現了枯梢、斷梢現象。

2.2.2中坡位不同樹種生長情況比較

由表1可知，中坡位不同樹種之間的平均胸徑表現為：中坡位各樹種的平均胸徑之間，馬尾松極顯著大于杉木；杉木、木荷、楓香之間無顯著差異。中坡位不同樹種之間的平均樹高沒有顯著差異，說明在中坡位各樹種相互遮擋不明顯，尚未形成激烈競爭。中坡位不同樹種之間的平均樹冠幅表現為：中坡位各樹種平均冠幅之間，馬尾松極顯著大于木荷；木荷與楓香之間無顯著差異，顯著大于杉木；楓香與杉木之間無顯著差異。中坡位各樹種單株平均材積比（馬尾松∶杉木∶楓香∶木荷）為2.9∶1.3∶1.1∶1；馬尾松占總株數的29.5%，占蓄積量的52.3%。從中坡位混交林各樹種生長情況看，馬尾松平均樹高不占優勢但生長最好，其他各樹種均生長良好。

2.2.3上坡位不同樹種生長情況比較

由表1可知，上坡位不同樹種之間的平均胸徑、平均樹高、平均冠幅表現為：上坡位不同樹種平均胸徑之間，馬尾松極顯著大于杉木；杉木極顯著大于木荷；木荷與楓香之間無顯著差異。各樹種平均樹高之間，馬尾松極顯著大于杉木；杉木、木荷、楓香之間無顯著差異。各樹種平均冠幅之間，馬尾松極顯著大于木荷；木荷、杉木、楓香之間無顯著差異。

上坡位各樹種單株平均材積比（馬尾松∶杉木∶木荷∶楓香）為20.9∶4.2∶1.4∶1，即在上坡位，馬尾松單株平均材積約是杉木的5倍，約是木荷的15倍，約是楓香的21倍；馬尾松占總株數的34.7%，占蓄積量的82.7%，馬尾松是上坡位的優勢樹種。從上坡位混交林各樹種生長情況看，馬尾松平均樹高比其他樹種高出2.86～3.65m，樹冠也很大，但馬尾松樹冠較稀，透光性好，并且馬尾松能改善林分的生態環境，對其他樹種生長有促進作用：木荷前期生長慢，與馬尾松混交互補性強[7-9]；馬尾松能促進呈“小老樹”的杉木恢復生機[10]。但由于楓香對立地條件要求比較苛刻，馬尾松對其影響有限，不適宜在上坡位栽植。

3結論與討論

8年生的多樹種混交林分中，不同樹種表現出了多樣的生物學特性與復雜的種間關系：楓香、木荷、杉木隨著坡位下降，生長越好。其中，楓香對立地條件反應敏感，在下坡位是優勢樹種，在中坡位生長表現一般，在上坡位生長差；木荷平均胸徑、平均樹高在各坡位種間競爭中，處在偏下位置，但木荷耐陰性強，在各坡位平均冠幅排在第二，且葉子青翠，表明木荷在各坡位都具有生長潛力。雖然杉木在各坡位的生長表現并不突出，且在下坡位一些矮小杉木樹梢的葉子還出現了萎蔫，但眾所周知，杉木經濟價值高，林分再過兩三年將郁閉，需要安排一次撫育間伐，適當增加杉木的數量能增加林分的短期經濟收益。而馬尾松表現為坡位越低，生長越差，因此，馬尾松在立地條件好的地方不適宜與速生樹種（如楓香、杉木[11，12]）混交，馬尾松在立地條件差的地方，比其他樹種生長更好，還能改善林分的生態環境，促進其他樹種的生長。綜上，下坡位適宜栽植楓香、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林；中坡位適宜栽植馬尾松、杉木（或保留萌芽）、楓香、木荷混交林；上坡位適宜栽植馬尾松、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林。

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收稿日期：2022-08-26

基金項目：福建省三明市林業科學研究項目“杉木與木荷混交林間伐技術研究”（2019N02）

作者簡介：李肇守（1982-），男，福建尤溪人，工程師，從事森林培育、環境與資源保護與利用研究，E-mail：13960504416@163.com