尾巨桉與灰木蓮混交初步效果研究

摘要：為探索尾巨桉與灰木蓮混交效果，以尾巨桉與灰木蓮1：3和5：5比例的進行行狀混交，并以尾巨桉純林為對比開展了混交造林試驗。結果表明：6年生尾巨桉與灰木蓮的混交林中，尾巨桉的胸徑、樹高和單株材積均大于尾巨桉純林，不同林分的尾巨桉胸徑、樹高和單株材積均存在顯著差異，灰木蓮的生長量差異不大；尾巨桉與灰木蓮混交林林下植物多樣性更豐富；尾巨桉與灰木蓮混交林土壤與尾巨桉純林土壤相比疏松透氣，養(yǎng)分含量高，土壤結構和肥力狀況良好。初步認為尾巨桉與灰木蓮1：3比例行狀混交較為合適。

關鍵詞：尾巨桉；灰木蓮；混交林；生長效果；植物多樣性；土壤理化性質

Abstract The mixed effection of Eucalyptus urophylla ×E.grandis and Magnoliaceae glance Blume was studied through comparative filed text of 1：3 and 5：5 line mixed modle of Eucalyptus urophylla ×E.grandis and Magnoliaceae glance Blume and Eucalyptus urophylla ×E.grandis pure forest. The results from 6-year text stands showed that tree DBH、height and volume of Eucalyptus urophylla ×E.grandis in mixed forest were more than these of pure stand of Eucalyptus urophylla ×E.grandis. The difference of tree DBH、height and volume of Eucalyptus urophylla ×E.grandis in different stands was obvious. But the difference of the growth increment to Magnoliaceae glance Blume was not obvious. The plant diversity of mixed forest of Eucalyptus urophylla ×E.grandis and Magnoliaceae glance Blume was more abundant than that of the pure forest of Eucalyptus urophylla ×E.grandis.The soil of mixed forest was not only loose and aerating but also well structure and fertility. The idea forest is 1：3 line mixed of Eucalyptus urophylla ×E.grandis and Magnoliaceae glance Blume .

Key words Eucalyptus urophylla ×E.grandis; Magnoliaceae glance Blume; Mixed forest; growth effection; Plant diversity; Soil physical and chemical character

桉樹是福建省漳州地區(qū)主要的速生豐產(chǎn)林樹種，漳州地區(qū)年日照時間長，年積溫高，是桉樹適宜的種植區(qū)。由于桉樹生長迅速，經(jīng)營桉樹見效快而且大多經(jīng)濟效益可觀，從20世紀90年代開始，漳州興起了以尾巨桉（Eucalyptus urophylla ×E.grandis ）、巨尾桉（Eucalyptus grandis x×E.urophylla）為主栽樹種的造林熱潮。但是，隨著桉樹造林面積的擴大和輪伐次數(shù)的增加，桉樹經(jīng)營的弊端逐漸呈現(xiàn)，主要表現(xiàn)為桉樹單一無性系純林短周期連栽經(jīng)營導致林分生長量下降、地力退化、病蟲害等問題[1-3]。針對這種情況，省、市政府部門先后出臺相關文件，要求逐步減少桉樹純林造林面積，鼓勵桉樹林采伐跡地改種鄉(xiāng)土珍貴闊葉樹種進行輪作，或者闊葉樹與桉樹混交形成復層林或混交林。以往不少林業(yè)工作者研究發(fā)現(xiàn)，桉樹與其他樹種混交不僅可以提高桉樹生長量，而且改善林分生態(tài)環(huán)境，如巨尾桉與東南野桐（Mallotus lianus）混交增加了巨尾桉生長量，改善了林內小氣候和土壤結構，提高了土壤肥力[4]；韓金發(fā)等[5]對巨尾桉-馬大相思（Acacia mangium ×A.auriculiformis）混交林研究表明，混交林一方面促進巨尾桉生長，另一方面使土壤疏松透氣和土壤養(yǎng)分增加；王思德[6]對尾巨桉與卷莢相思（Acacia cincinnata）混交造林后連續(xù)4a觀測發(fā)現(xiàn)，混交林中無論是尾巨桉還是卷莢相思，其保存率、樹高和胸徑均比各自的純林高；湯文艷等[7]對尾巨桉純林和尾巨桉-降香黃檀（Dalbergia odorifera）混交林的土壤理化性質對比研究認為，尾巨桉與降香黃檀混交改善了土壤理化性狀，增強土壤肥力。灰木蓮（Manglietia glance）屬于木蘭科（Magnoliaceae）木蓮屬（Manglietia）的常綠闊葉大喬木，原產(chǎn)于印度尼西亞和越南等熱帶地區(qū)，20世紀60年代我國的廣東、廣西和海南等地開始引種造林，灰木蓮早期速生，樹體高大通直，樹形優(yōu)美，不僅是優(yōu)良用材樹種，而且經(jīng)常應用于園林綠化[8，9]。目前有關尾巨桉與灰木蓮混交造林研究鮮有報道，為此，漳州市龍海九龍嶺國有林場開展了這方面研究，旨在了解尾巨桉與灰木蓮混交后生長量、林下植物多樣性和土壤理化性質的狀況，期望篩選出較為合適的混交類型，從而為生產(chǎn)上推廣尾巨桉-灰木蓮混交林提供依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗地布設在龍海九龍嶺國有林場北徑工區(qū)07大班08小班（地理坐標E117°42′60〞，N24°25′29〞），氣候類型為南亞熱帶海洋性季風氣候，植被類型屬于亞熱帶常綠闊葉林，多年平均氣溫22°C，多年平均降雨量1560mm，無霜期335d，海拔高度130-250m，坡向西南，坡度22°左右，土壤為酸性紅壤，土層厚度gt;100cm，腐殖質層大約6cm，立地類型屬于III類地。林下植被有野牡丹（Melastoma candidum）、鵝掌柴（Schefflera octophylla）、紫珠（Callicarpa bodinieri ）、山茶（Camellia japonica）、烏毛蕨（Blechnum orientale）、鐵線蕨（Adiantum capillus-veneris）、馬鞭草（verbena officinalis ）、菝契（Smilax china）等。

2 研究方法

2015年2月，在林場北徑工區(qū)07大班08小班布設尾巨桉與灰木蓮混交試驗，試驗處理包括：A—尾巨桉1行灰木蓮3行的方式混交，混交比例為1：3；B—尾巨桉5行灰木蓮5行的方式混交，混交比例為5：5；C—尾巨桉純林（CK）。試驗隨機區(qū)組設計，重復3次，每塊試驗小區(qū)面積30m×30m，共計9塊試驗小區(qū)。造林前進行挖穴整地，種植穴規(guī)格為60cm×30cm×30cm，株行距2m×3m，種植密度為1665株/hm2。造林前穴內施放復合肥250g/穴，造林后頭3年每年1次在樹穴周圍埋施復合肥500g/穴，造林苗木由林場自育，造林時苗木平均高度約40cm。

造林當年年底調查幼林成活率、生長量，第2年開始每年年底調查試驗林保存率、生長量。2021年4月，對9塊試驗小區(qū)全面調查，量測每塊試驗小區(qū)內每株尾巨桉、灰木蓮的胸徑、樹高；在每塊試驗小區(qū)內隨機設置5個2m×2m的小樣方，調查落在小樣方內林下植物的科、屬、種、個體數(shù)量、覆蓋度和高度等[10，11]；在每塊試驗小區(qū)內隨機設置4個土壤剖面，用容重圈在土層10cm處取土用于測定土壤物理性質，用塑料袋采集0-20cm土層的土樣約0.5kg用于土壤化學性質測定[12，13]。

3 結果與分析

3.1尾巨桉與灰木蓮混交林生長量

尾巨桉與灰木蓮混交林以及尾巨桉純林6年生時林分中尾巨桉和灰木蓮的生長量見表1。不同類型林分中，A林分中尾巨桉的生長量最大，其胸徑、樹高和單株材積與B林分中尾巨桉相比分別提高了10.3%、11.4%和36.7%，與尾巨桉純林（C林分）相比分別提高了19.7%、19.4%和71.9%；B林分中尾巨桉的胸徑、樹高和單株材積與尾巨桉純林相比分別提高了8.6%、7.2%和26.0%；說明尾巨桉與灰木蓮混交促進尾巨桉生長。對不同林分中尾巨桉的胸徑、樹高和單株材積進行方差分析表明（表2），3種類型林分中尾巨桉的胸徑和單株材積的差異性均達到顯著水平（FD=8.63*，F(xiàn)V=10.50*），樹高的差異性極顯著（FH=13.29**）。通過對不同林分中尾巨桉的胸徑、樹高和單株材積多重比較（表3），A林分中尾巨桉和尾巨桉純林的胸徑存在顯著差異，樹高和單株材積存在極顯著差異；其他林分中尾巨桉的生長量差異不顯著。可見，尾巨桉與灰木蓮按1：3比例行狀混交能明顯提高尾巨桉的生長量。這是因為混交林中尾巨桉生長速度快于灰木蓮，在林分中早期就因競爭優(yōu)勢占據(jù)主林層，擁有充足的生長空間和具有足夠的光照條件。相比較而言，尾巨桉純林中尾巨桉個體間對水分、光能、養(yǎng)分和生長空間的爭奪激烈，林木個體生長相互限制。在不同林分中，A林分中灰木蓮的生長量大于B林分中灰木蓮的生長量，與B林分中灰木蓮相比，A林分中灰木蓮的胸徑、樹高以及單株材積分別增加了8.2%、6.7%和25.0%，但方差分析顯示（表4），不同林分中灰木蓮的胸徑、樹高以及單株材積的差異未達到顯著水平（FD=2.61，F(xiàn)H=0.83，F(xiàn)V=1.74）。

3.2尾巨桉與灰木蓮混交林林下植物多樣性

對6年生不同林分林下植物調查結果見表5。A林分林下植物共有12科15屬20種，B林分林下植物共有11科15屬18種，C林分林下植物共有9科13屬15種，說明不論是尾巨桉與灰木蓮混交林還是尾巨桉純林的林下植被種類均較多，植物多樣性較為豐富。通過不同類型林分林下植物對比，A林分林下植物個體總數(shù)量比B林分增多7.7%，其中灌木數(shù)量增多25.0%，草本數(shù)量減少20.0%；A林分林下植物個體總數(shù)量比C林分增多23.5%，其中灌木數(shù)量增多114.3%，草本數(shù)量減少40.0%。B林分林下植物個體總數(shù)量比C林分增多14.7%，其中灌木數(shù)量增多71.4%，草本數(shù)量減少25.0%。可見，尾巨桉與灰木蓮混交林林下植物總數(shù)量和灌木數(shù)量比尾巨桉純林多，而草本的數(shù)量比尾巨桉純林少。尾巨桉與灰木蓮混交林林下灌木層的蓋度、灌木和草本的平均高度均大于尾巨桉純林，但草本層的蓋度小于巨尾桉純林。這應該是由于混交林冠層透光度比尾巨桉純林大，林下光照較為充足，促進林下植物的生長。因此，與尾巨桉純林相比較，尾巨桉與灰木蓮混交林的林下植物的種類和數(shù)量多，植物生長發(fā)育也更繁茂，特別是尾巨桉與灰木蓮以1：3比例行狀混交的林分林下植物豐富度更大，這種結構的人工林生態(tài)系統(tǒng)具有較強的穩(wěn)定性。

3.3尾巨桉與灰木蓮混交林土壤理化性質

對不同類型林分的0-20cm土層的孔隙度、通氣度和容重測定結果見表6。3種類型林分土壤的孔隙度和通氣度均表現(xiàn)為A林分gt;B林分gt;C林分，而土壤容重則表現(xiàn)為C林分gt;B林分gt;C林分。孔隙度、通氣度和容重是反映山地土壤疏松狀況的指標，從不同類型林分土壤這幾個指標的對比可以看出，A林分的土壤疏松程度最好，B林分次之，C林分的土壤疏松程度最差。說明尾巨桉與灰木蓮混交改善了土壤結構，使土壤疏松透氣，疏透性好的土壤持水性強，而且有利于地下根系生長。本試驗中，A林分即尾巨桉與灰木蓮按1：3比例行狀混交的林分土壤通透性最佳。

通過對不同類型林分的0-20cm土層的化學性質測定（表7），各林分土壤中速效鉀、速效磷、有機質、水解性氮、全磷、全氮等化學性質指標均表現(xiàn)為A林分gt;B林分gt;C林分。可見，尾巨桉與灰木蓮混交林土壤的營養(yǎng)物質含量高于尾巨桉純林，說明尾巨桉與灰木蓮混交有利于地力維持。這可能是因為尾巨桉純林中尾巨桉個體數(shù)量多而且生長較快，對土壤中各種養(yǎng)分吸收量大，造成土壤肥力容易消耗。本試驗中，尾巨桉與灰木蓮按1：3比例行狀混交的林分土壤肥力最高。

4 結論與討論

對6年生的尾巨桉與灰木蓮1：3和5：5比例的行狀混交林以及尾巨桉純林的對比研究發(fā)現(xiàn)，尾巨桉與灰木蓮混交使尾巨桉的胸徑、樹高和單株材積生長量得到提高。尾巨桉與灰木蓮混交林的林下植物多樣性比尾巨桉純林豐富。與尾巨桉純林相比，尾巨桉與灰木蓮混交林的土壤疏松透氣，養(yǎng)分含量高，土壤結構和肥力狀況良好，混交林更有利于土壤理化性質的維持。這與以往學者們對桉樹與闊葉樹混交研究所得出的結果基本一致[4-7]。本試驗中，尾巨桉與灰木蓮按1：3比例的行狀混交林中尾巨桉的生長量最大，混交林土壤的理化性質最好，初步認為尾巨桉與灰木蓮以1：3比例行狀混交較為合適。

漳州地區(qū)自然條件優(yōu)越，熱量充沛，桉樹生長速度快，短期就可以見到效益，桉樹曾經(jīng)成為漳州山頭地塊普遍造林的樹種。但由于缺乏可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)營理念，經(jīng)營措施的不恰當導致某些生態(tài)問題產(chǎn)生。因此，在發(fā)展桉樹過程中，一要改變短期經(jīng)營行為，實施延長采伐周期的策略，降低對林地干擾頻率和地力影響，二要改桉樹純林為混交林、復層林，提倡桉樹與鄉(xiāng)土和珍貴闊葉樹種混交，以達到改善林分結構和土壤肥力、增強林分抗病蟲害和風害等自然災害能力和提高林分生產(chǎn)力的效果，確保桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展。

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