湘西石漠化區濕地松

摘 要：為探究湘西石漠化區濕地松－馬褂木人工混交林林分結構及土壤理化性質，該研究以湘西石漠化地區濕地松－馬褂木人工針闊混交林為對象，利用植物群落學分析和野外取樣檢測的方法，分析林分結構和土壤理化性質，運用Winklemass 1.0計算林分空間結構參數，并用三維離散隨機變量分析了優勢種的空間分布格局。結果表明：（1）林分內胸徑（DBH）≥2 cm的林木株數為897 plants·hm-2，隸屬于15科16屬。主林層為濕地松，平均DBH為32.3 cm，重要值為44.2%；次林層為闊葉樹，中幼齡林木居多，其中樟樹、馬褂木為優勢樹種，重要值分別為17.1%和13.2%。此外，還存在較多處于劣勢生態位的天然更新種。（2）林木的水平分布格局偏向于隨機分布（W[TX-0.5mm]=0.503）；林分整體趨向于中庸偏劣勢過渡的態勢（U[TX-0.5mm]=0.505）；種間隔離程度較高（M[TX-0.5mm]=0.689），林木混交狀況良好。空間結構參數的三維離散隨機變量表明，濕地松87.3%為優勢和亞優勢，馬褂木41.7%為亞優勢、26.9%為中庸態勢，樟樹23.5%為中庸態勢、56.8%為劣勢和絕對劣勢。（3）林分土壤pH值趨于中性；與撂荒地相比，林分土壤的容重、持水量、孔隙度、有機碳、全鉀、全氮、全磷等因子均明顯改善，但整體而言，林分土壤仍然較為貧瘠，局部土壤緊實，保水能力差。綜上表明，濕地松、馬褂木作為先鋒樹種生長43年后，林分有向異齡林、強度混交林演替的趨勢；林分內中幼齡闊葉樹株數占比較大，近熟林出現斷層，老齡針葉樹占據優勢生態區位，需抽針補闊、間針育闊，擇伐劣勢木，促使林分向陽生性闊葉樹為主、中生性和耐陰性闊葉樹為次的林分結構演替。該研究結果為湘西石漠化區的植被恢復、人工林結構優化和土壤改良提供了理論依據。

關鍵詞： 石漠化， 濕地松－馬褂木人工混交林， 林分組成， 林分空間結構， 土壤理化性質

中圖分類號：Q948" "文獻標識碼：A" "文章編號：1000-3142（2024）03-0477-11

Study on the stand structure and soil physicochemical"properties of artificial mixed forests of Pinus elliottii"and Liriodendron chinense in the rocky"desertification area of Western Hunan

WANG Yixuan1， ZHU Ninghua1*， ZHOU Guangyi2， YUAN Xingming3，"JIANG Dai1， DONG Yanyan1， YAN Runzhi3

（ 1. College of Forestry， Central South University of Forestry and Technology， Changsha 410004， China; 2. Research Institute of"Tropical Forestry， Chinese Academy of Forestry， Guangzhou 510520，" China; 3. Hubei Provincial Forestry"Survey and Planning Institute， Wuhan 430070， China ）

Abstract： "To explore the forest structure and soil

physicochemical properties of the artificial mixed forest of Pinus elliottii and Liriodendron chinense in the rocky desertification area of Western Hunan， taking Pinus elliottii and Liriodendron chinense artificial coniferous and broad-leaved mixed forest in the rocky desertification area of Western Hunan as the research object， this paper provides a theoretical basis for vegetation restoration， plantation structure optimization， and soil improvement in this area. The stand structure and soil physicochemical properties of existing stands were analyzed using plant community analysis and field sampling detection methods. Winklemass 1.0 was used to calculate the spatial structure parameters of the stands， and three-dimensional discrete random variables were used to analyze the spatial distribution pattern of dominant species. The results were as follows： （1） A total of trees of 897 plants·hm-2 with diameter at breast height （DBH） ≥ 2 cm in the stand， belonging to 15 families and 16 genera. The main forest layer was Pinus elliottii， with an average DBH of 32.3 cm and an important value of 44.2%; the secondary forest layer was the broad-leaved tree， with the majority of young and middle-aged trees. Cinnamomum camphora and Liriodendron chinense were the dominant species， with important values of 17.1% and 13.2%， respectively. In addition， there were many natural" regeneration species at the disadvantaged ecological niche. （2） The horizontal distribution pattern of trees tended to be random （W=0.503）; the overall trend of forest stands tended to transition towards mediocrity and disadvantage （U=0.505）; the degree of interspecific isolation was relatively high （M=0.689）， and the mixed forest was in good condition. Three-dimensional discrete random variables of spatial structure parameters showed that 87.3% of Pinus elliottii was dominant and sub-dominant， 41.7% of Liriodendron chinense was sub-dominant， 26.9% was moderate， 23.5% of Cinnamomum camphora was moderate， 56.8% was inferior and absolute inferior. （3） The pH value of forest soil tended to be neutral; compared with abandoned land， the bulk density， water capacity， porosity， organic carbon， total potassium， total nitrogen， and total phosphorus of the forest soil had significantly improved. However， the forest soil was still relatively barren， with local soil compaction and poor water retention ability. To sum up， after 43 years of growth of Pinus elliottii and Liriodendron chinense as pioneer species， the stand has a trend of succession to the uneven-aged forest and intensive mixed forest. However， the number of young and middle-aged broad-leaved trees in the forest is relatively large， and faults appear in the near mature forest. The elderly coniferous trees occupy the dominant ecological location. Needles need to be drawn to supplement the broad-leaved trees， interspersed to cultivate the broad-leaved trees， and selective felling the inferior trees， to promote the structural succession of the forest with mainly sunny broad-leaved trees， followed by mesophytic and shade-tolerant broad-leaved trees. The results of this study provide a theoretical basis for vegetation restoration， plantation structure optimization and soil improvement in the rocky desertification area of Western Hunan.

Key words： rocky desertification， artificial mixed forest of Pinus elliottii and Liriodendron chinense， stand composition， stand spatial structure， physical and chemical properties of soil

湘西武陵山是印度和歐亞兩個板塊在第三紀末碰撞后形成，海拔上升導致環境突變、土壤侵蝕活動劇烈，加之森林采伐、農業耕作等人為因素反作用于區域生態平衡（Zhu et al.，2020），致使石漠化成為中國西南地區極為嚴峻的生態問題，制約了當地的社會、經濟和人文發展（陳發虎等，2020）。石漠化地區生態系統十分脆弱，原始植被一旦遭受破壞，生態環境難以恢復到原本的面貌（Pu et al.，2020）。此外，石漠化會加劇水土流失、基巖大面積裸露，裸巖附近的土壤養分和水分會一直處于虧缺狀態（孫永磊等，2018），林地生產力也會隨之逐漸衰退，甚至完全喪失（Li et al.，2020）。由于石漠化的生態脆弱性，因此植被恢復與重建工作已經成為我國西南石漠化地區生態治理的重心與難點（張紅玉等，2015）。然而，石漠化地區土壤承載力低、環境容納量小，導致植被生長發育受限（Zhang et al.，2015），在長期的生態修復和森林經營工作中，仍然面臨幼苗成活率低、林木郁閉成林后質量低下等問題（李安定和喻理飛，2009）。

森林的基礎功能與林分質量密切相關，林分質量的高低對森林生態系統的穩定和森林的可持續經營具有很大影響（陶觀護等，2020）。林分空間結構是由林木與相鄰木的屬性及其生態區位聯合構建的結構單元，是森林生長演替的驅動因子。林分空間結構參數的定量分析可以準確描述林木之間的空間分布格局、競爭態勢和種間關系，分析現實林分的林木質量和生長潛力，在之后的森林經營中可作為決策的關鍵指標（白超，2016）。土壤理化性質則是成土母質、環境因子和生物性質的綜合反映，它影響著植被的萌生、發育和演替過程，同時植物的群落結構、凋落物的數量與性質會影響土壤養分的分布與循環（Yuan et al.，2019）。石漠化地區的植被恢復決定了林地土壤恢復改良的效果，凋落物的分解和沉積有利于改善石漠化地區土壤水分與養分被限制的情況，直至形成“植被－土壤－水分－基巖”協調的良性生態系統（賀同鑫等，2020；黃明芝等，2021）。因此，利用林分空間結構分析石漠化地區植被恢復治理的效果，制定林分優化調整的方案，對維持和提高森林生態的穩定、改良土壤具有重要意義（Yang et al.，2019）。

本研究以湘西石漠化地區濕地松－馬褂木人工針闊混交林為對象，分析林分的樹種組成、徑級分布、林分空間結構特征和土壤理化性質，擬探討以下問題：（1）湘西石漠化地區濕地松－馬褂木人工林演替后植被結構特征；（2）營造針闊混交林與石漠化地區土壤因子的響應機制；（3）為今后湘西石漠化地區人工林結構優化和植被恢復提出思路與建議。以期通過以上問題的研究，為石漠化地區的生態修復提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地和林分概況

武陵山石漠化綜合治理國家長期科研基地（110°13′ E、29°03′ N）地處湖南省西北部的永順縣青坪國有林場，海拔320～820 m，土壤以紅黃壤為主，土層厚度不一。氣候為東南季風和中亞熱帶濕潤氣候，年均降雨量1 300～1 500 mm，年均日照時數1 240～1 440 h，年均溫度15.8～16.9 ℃。20世紀60年代初，林場開始生態恢復工作，如今造林成果顯著。試驗地原名“茅山坡”，寓意為漫山茅草、巖石眾多，于1978年造林，平均坡度15°，平均海拔467 m。樹種配置為濕地松（Pinus elliottii）和馬褂木（Liriodendron chinense）按7∶3的比例進行株間混交種植，行距2.5 m，初植密度1 600 plants·hm-2。經過多年的林分經營與自然更新，林木長勢優良，郁閉度達0.85以上。

1.2 樣地調查和取樣

2021年7月，在試驗地中設置4塊0.16 hm2的標準樣地，分為S1、S2、S3、S4，采用相鄰網格法將其分為16個10 m × 10 m的小樣方，以網格左下角為坐標原點建立平面直角坐標系。每木檢尺標準DBH≥2 cm，記錄樹種、胸徑、樹高、冠幅、XY坐標，并掛牌標號。在每塊樣地內間隔20 m取3個點，除去枯枝落葉及腐殖質，用螺旋土鉆和環刀取土器（型號Edelman，產地Germany；環刀規格D=50.46 mm，H=50 mm，V=100 cm3）分層取0～15 cm、15～30 cm、30～50 cm的土壤，測定土壤水分物理性質。同時，每個樣點取約500 g的土壤裝入樣品袋，剔除雜質，風干后研磨，測定土壤化學性質。撂荒地布設3塊20 m × 20 m重復樣地（CK），土壤采樣方法同上。

1.3 物種重要值計算

Curtis和Mcintosh （1951）首次提出了“重要值”（important value），用于全面反映一種植物在群落中的功能與地位的指標（Curtis amp; Mcintosh，1951）。采用樣方調查的方法，獲取林木株數、胸徑、樹高等參數，計算林木的相對多度、相對頻率、相對優勢度、重要值（馮健等，2021）。

1.4 林分空間結構分析

采用4株相鄰木構成的空間結構單元來分析林分空間結構的信息特征（表1），用角尺度分析林木個體在水平空間的分布格局，用大小比數分析林木相對大小差異狀況，用混交度分析林分的樹種空間配置和隔離程度（惠剛盈和Gadow，2003）。

1.5 三維離散隨機變量分布

用三維離散隨機變量的聯合概率分析林分空[JP+2]間結構， 可以更加直觀地表明單種林木的空間態勢（吳曉永等，2019）。利用4塊樣地優勢木的平均混交度、平均角尺度和平均大小比數交叉聯合，得到125個三維離散隨機變量（X、Y、Z），繪制優勢木林分空間結構參數的3D堆積條狀圖。

1.6 土壤理化性質測定

土壤物理性質測定：土壤密度、最大持水量、最小持水量、毛管孔隙度、總孔隙度參照《中華人民共和國林業行業標準－森林土壤分析方法》（國家林業局，1999）中的方法。土壤化學性質測定：土壤酸堿度、土壤有機碳、全氮、全磷、全鉀參照《土壤農化分析》（鮑士旦，2011）中的方法。

1.7 數據統計分析

用Microsoft Office Excel 2016處理數據，用SPSS 26進行數據描述性分析，用Winkelmass 1.0計算林分空間結構參數，用Origin 2018繪制柱狀圖、3D堆積條狀圖、箱線圖。

2 結果與分析

2.1 針闊混交林喬木層物種組成特征

林分中胸徑≥2 cm的喬木公頃株數為897 plants·hm-2，隸屬于15科16屬。由表2可知，主林[JP]層為濕地松，公頃株數為259 plants·hm-2，平均胸徑為32.3 cm，平均樹高為23.5 m，相對優勢度高達77.7%，重要值為44.2%，表明此林分中濕地松種群生長狀況優良，林齡為成熟林至過熟林，林木蓄積量極高，是林分中絕對的優勢種。次林層為闊葉樹，中幼齡林占多數，其中馬褂木的平均胸徑為12.9 cm，平均樹高為14.9 m，重要值為13.2%，表明馬褂木能在此地較好地生長與自然更新；樟樹的平均胸徑為10.9 cm，平均樹高為10.7 m，相對多度為22.3%，重要值為17.1%，樟樹作為天然更新樹種，憑其優良的繁衍能力與生長抗逆性，在試驗地廣泛更新。油桐（Vernicia fordii）、板栗（Castanea mollissima）、苦楝（Melia azedarach）、喜樹（Camptotheca acuminata）等闊葉樹也均是天然更新樹種，總公頃株數為269 plants·hm-2，種子為遠距離傳播，在基地內均存在相對應的林分，受到立地條件、林分競爭等多種因子的影響，這些天然更新種均處于劣勢的生態位，但其存在填補了林間空隙，形成了生態更加穩定的針闊混交復層異齡林。除此之外，林分中偶見胸徑小于2 cm的單木、更新的幼樹和木質藤本等，它們處于林分的底層，增加了林下濕度，豐富了物種多樣性，使林分的群落結構更加穩定。

2.2 林分徑階結構和樹高結構特征

分別以2 cm和2 m為分級對林木的胸徑和樹高進行分析（圖1），試驗地內林木的徑階范圍為2～55 cm、樹高范圍為2.5～28.0 m，徑級和樹高的分布均呈雙峰形。林分中徑級4～16 cm的林木株數最多，占林分總株數的67.2%，其中樟樹、馬褂木、其他樹種的株數分別占林分總株數的19.3%、15.7%、28.0%，極少存在徑級大于20 cm的其他樹種。而濕地松徑級大于28 cm的株數占林分總株數的23.3%，徑級大于40 cm的絕大多數為濕地松（占林分總株數的9.58%），但濕地松極少存在自然更新。林分中樹高小于16 m的林木以樟樹、馬褂木和其他樹種的中幼齡林為主，占林分總株數的61.7%；樹高大于16 m的林木則大多數為濕地松，占林分總株數的23.9%。林分的徑階結構和樹高結構特征都表明該林分內中幼齡林數量占比較大，近熟林出現斷層，只有濕地松種群處于成熟林至過熟林階段。在今后的森林經營中，需要進行適當的人工干預，協調種間關系，促使林分向更穩定的森林群落演替。

2.3 林分空間結構

由圖2可知，Wi=0.50的相對頻率為0.614，表明隨機分布是林分內大多數林木的分布方式。Wi=0、Wi=0.25、Wi=0.75、Wi=1.00的相對頻率分別為0、0.214、0.119、0.053，表明林分內沒有絕對均勻分布的林木個體，均勻分布、不均勻分布、絕對不均勻分布的林木個體總占比為0.386。林分平均[JP]角尺度為0.503，根據Wilt;0.475為均勻分布、0.475≤Wi≤0.517為隨機分布、Wigt;0.517為團狀分布（王群等，2012），林分整體偏向于隨機分布。

林木的大小比數各等級所占比例相差不大，表明不同徑級的林木均勻分布在不同的林木結構單元內。林分平均大小比數為0.505，表明林木整體的優劣分化程度不大，林分整體處于中庸態勢。但是劣勢（Ui=0.220）和絕對劣勢（Ui=0.206）林木的比例略微大于優勢（Ui=0.220）和亞優勢（Ui=0.172）的林木，表明林分整體處在中庸偏劣勢過渡的狀態。

林分混交度分布頻率中，Mi=0.25、Mi=0.50、Mi=0.75、Mi=1.00的相對頻率分別為0.127、0.224、0.336、0.293，Mi=0的相對頻率僅為0.020，強度、極強度混交明顯優于弱度混交和中度混交，無零度混交，表明林分內各林木個體混交程度較高。林分的平均混交度Mi=0.689，林分整體的混交程度處于中強度混交，林木的種間隔離程度高，合理的競爭態勢存在于樹種間，有利于群落的穩定。

2.4 空間結構參數的三元分布特征

由圖3：a可知，當角尺度和大小比數保持不變時，相對頻率分布隨混交度的增加而升高。濕地松的相對頻率主要分布于Wi=0.50、Mi=0.75、Mi=1.00，其相對頻率分別為0.741、0.318、0.427，表明74.1%的濕地松處于隨機分布，74.5%處于強度混交和極強度混交；Ui=0、Ui=0.25的相對頻率分別為0.633、0.239，表明87.2%的濕地松處于優勢和亞優勢，林木的競爭態勢十分明顯。當Wi=0.50、Mi=1.00時，累積相對頻率最高，為0.317，其中Wi=0.50、Mi=1.00、Ui=0的相對頻率最大（0.201），表明20.1%的濕地松同時處于隨機分布、極強度混交和絕對優勢的生態位。

由圖3：b可知，樟樹的相對頻率在Wi=0.25、Wi=0.50上分布明顯，其相對頻率分別為0.268、0.607，表明樟樹26.8%處于均勻分布，60.7%處于隨機分布，樟樹群落的水平分布格局相對均勻，這與其種子的繁衍習性密切相關。當角尺度和混交度保持不變時，樟樹的大小比數主要分布在Ui=0.50、Ui=0.75、Ui=1.00，相對頻率分別為0.235、0.302、0.266，表明23.5%的樟樹處于中庸態勢，56.8%處于劣勢和絕對劣勢的生態位。當Mi=0.75、Mi=1.00時，相對頻率分別為0.457、0.222，表明67.9%的樟樹處于強度混交和極強度混交，其中Mi=0.75、Wi=0.50的累積相對頻率最高，為0.278，表明27.8%的樟樹同時處于強度混交和隨機分布。

由圖3：c可知，馬褂木的相對頻率集中分布于Wi=0.50、Mi=1.00上，其相對頻率分別為0.765、0.629，表明馬褂木76.5%處于隨機分布，62.9%處于極強度混交。當大小比數保持不變時，Wi=0.50、Mi=1.00的累積相對頻率為0.481，表明48.1%的馬褂木處于隨機分布和極強度混交，其中以Wi=0.50、Mi=1.00、Ui=0.25的相對頻率最高（0.200），其次是Wi=0.50、Mi=1.00、Ui=0.50的相對頻率（0.129）， 表明馬褂木同時處于隨機分布和極強度混交的林木中有20%處于亞優勢、12.9%處于中庸態勢。

2.5 土壤理化性質

2.5.1 土壤物理性質[HTSS] 樣地和撂荒地的土壤容重均隨土層加深而增加（圖4：a），與撂荒地相比，樣地表層的土壤容重由于枯落物分解堆積有明顯的改善，而深層土壤由于根系的擠壓，土壤相對緊實，樣地和撂荒地的局部地區都存在較大的土壤容重，可能是由石漠化地區巖石風化后，土壤中微小的石粒較多導致。樣地最大持水量、最小持水量、毛管孔隙度、總孔隙度的均值分別為30.34%、24.24%、33.15%、40.18%（圖4：b-e），各項指標均高于撂荒地，尤其是土壤表層的水分物理性質，表明人為正向促進植被演替有利于改良土壤的水分物理性質。但總體而言，林分土壤的持水、水分滲透、水氣交換的能力還是較差，土壤持水性能和孔隙度仍有較大的改善空間。

2.5.2 土壤化學性質[HTSS] 從土壤化學性質的測定結果來看，樣地土壤pH值的變化范圍為5.09～7.87，均值為6.70，土壤偏向于中性，樣地各層土壤的pH值均顯著高于撂荒地（Plt;0.05）（圖4：f）。但是南方土壤普遍為酸性，而樣地的土壤pH值較高則與石漠化程度較高有密切聯系，可能是石灰巖地區碳酸化合物偏多，水解產生碳酸氫根和氫氧根，從而使得土壤整體上呈現中性。樣地和撂荒地的土壤有機碳含量隨土層深度的增加而降低，其中樣地0～15 cm的土壤有機碳含量（均值19.11 g·kg-1）顯著高于其他土層（Plt;0.05），土壤有機碳含量表聚效應明顯（圖4：g）。樣地土壤有機碳的變異系數為70.09%，撂荒地為63.37%，表明此石漠化地區土壤的有機碳含量分布極為不均。樣地土壤全氮、全磷、全鉀的平均含量分別為1.22、0.32、26.15 g·kg-1，均高于撂荒地的全氮、全磷、全鉀的平均含量（0.93、0.23、18.56 g·kg-1），并且樣地各層土壤的全氮、全磷、全鉀的平均含量均高于撂荒地，其中0～15 cm的全氮含量（均值1.73 g·kg-1）顯著高于其他土層的全氮含量（Plt;0.05）。林分的土壤化學性質整體上優于撂荒地，表明在石漠化地區營造人工林對土壤有機碳、全氮、全磷、全鉀的積累效應優于撂荒地。

3 討論

植被組成與林分結構是森林的最基本特征，體現了林木間的相互關系，是林木生長與其所處環境的響應（丁暉等，2015）。現階段，濕地松是異齡林的主林層樹種，以成熟或過熟的大徑材林木為主，在林分中占有絕對優勢的生態位，這與濕地松適應性強、抗旱耐貧瘠、林木前期生長不存在緩沖期等生物學特性有關（馬澤清等，2011）。樟樹的重要值僅次于濕地松，樟樹憑其優異的繁殖能力，在林窗和巖石夾縫中大范圍更新，但樟樹主要為中幼林，石漠化貧瘠的立地條件使其生長發育受限（李志輝和聶侃諺，2011）。試驗地內存在較大范圍更新的中齡林馬褂木，這與前人的研究結論不一致，馬褂木單花的雌雄蕊花期不遇，受精不良導致種子空癟率極高，在單株環境下的發芽率低于5.0%，群體環境中低于31.8%，因其幼苗耐陰性差，在我國常常生長在林窗或林緣地帶（黃堅欽，1998；黎明和馬煥成，2003；馮源恒等，2011）。

而試驗地內中齡林馬褂木可能是2008年南方冰災所致，低溫有利于種子層積催芽，促進萌發，并且冰災摧毀了上層林分，給下層萌生幼林提供光照以及生長空間。此外，隨著林分演替的進行，天然更新樹種和灌草層的自然更新增加了物種豐富度，林分郁閉后，森林生態系統達到相對穩定狀態。

林分空間結構參數定量分析了林木的優勢態和生態區位，全面地反映林分的現狀特征，一般來說，林分的空間結構越優，林木水平分布格局應為隨機分布，林分混交度應為中度混交以上，優勢級別的林木越多越好，這樣的林分功能性越強、穩定性越高（陳亞南等，2015；彭玉華等，2016）。在試驗地的研究中，林分群落的水平分布格局偏向于隨機分布，林木處于中度混交與強度混交之間，林木混生程度高，林分整體處于中庸偏劣勢過渡的狀態，這與袁星明等（2022）對湘西石漠化地區樟樹-濕地松人工混交林的研究結論一致。在之后的森林質量精準提升中，應充分考慮林木自然更新和林分結構特征，可以將聚集分布（Wigt;0.75）、零度混交和弱度混交的林木作為擇伐對象，促使林分向隨機分布、中度至強度混交演化，并撫育間伐霸王木、枯死木、彎曲木，協調種間關系（韓金等，2019）。林分空間結構參數的三元分布則表明，濕地松在林分中占有絕對優勢，馬褂木次之，樟樹處于中庸或劣勢的生態位。但是濕地松出現明顯的老齡化，在今后的演替進程中，此林分極可能演變為以馬褂木、樟樹為主，與天然更新的中生性或耐陰性闊葉樹種共存的森林結構（李婷婷等，2021）。

森林土壤受成土母質、氣候、地形地貌、降水等多種因子的影響，并隨著生物因子的演變而不斷改變（Ma et al.，2020），而巖溶地區的土壤普遍具有基巖裸露、土層淺薄導致生境保水性差、土壤和水富鈣等特征（李陽兵等，2002）。本研究中，試驗地土壤pH值偏向于中性，這與石灰巖地區碳酸化合物偏多密切相關。與撂荒地相比，林分的土壤有機碳、全氮、全磷、全鉀含量增加，這是林分生長吸收大氣沉降的碳、氮、磷等元素且凋落物分解加速了養分返還效率所致（曾昭霞等，2015）。陳雙雙等（2022）也研究表明，湘西石漠化環境下，隨著林分物種數量的逐漸增加，土壤性質逐漸改善，植被與土壤存在相互作用。劉立玲等（2022）則揭示了湘西石漠化地區營造針闊混交林比針葉純林能更好地促進土壤肥力狀況的提升。此外，試驗地土壤的各理化性質具有極強的空間異質性，這與盛茂銀等（2015）的研究結論一致，裸巖產生“籬笆效應”使凋落物分解后匯聚到巖石周圍的土壤中。但是，試驗地的土壤理化性質出現了“缺磷少氮富鉀”的特征（全國土壤普查辦公室，1992），這可能是因為亞熱帶季風氣候區夏季高溫多雨，土壤中的氮、磷元素在長期的“淋溶作用”下損失，沉降至土壤中的氮發生硝化和反硝化反應，以氧化二氮的形式流失，而土壤磷含量偏低的主要由于土壤的固磷機制所致，但鉀元素則可轉變成可溶性鉀形態富集在土壤中（方運霆等，2004；李樹斌等，2019）。總體而言，試驗地的土壤肥力較為貧瘠，局部地區土壤緊實且基巖裸露，對植物根系的伸展、水氣滲透、持水能力均呈現負效應，而濕地松、馬褂木、樟樹卻在此長勢良好，這與湘西溫熱的立地條件以及前人辛勤整地相關。

4 結論

通過對湘西石漠化濕地松－馬褂木人工混交林的林分結構與土壤理化性質的研究分析，表明主林層為濕地松，以大徑級林木為主，重要值為44.2%；次林層為闊葉樹，中幼齡林木居多，其中樟樹、馬褂木為優勢樹種，重要值分別為17.1%、13.2%。此外，林分中還存在較多處于劣勢生態位的天然更新種。林木的水平分布格局為隨機分布，林分的優勢程度趨于中庸偏劣勢過渡的狀態，多數林木處于中度混交與強度混交之間，種間隔離程度較高，林分經過多年的生長后，整體有向異齡林和強度混交演替的趨勢。但林分內中幼齡闊葉樹的株數占比較大，近熟林出現斷層，老齡針葉樹占據絕對優勢的生態區位，需抽針補闊、間針育闊，擇伐劣勢木，促進林分向以陽生性闊葉樹為主、中生性和耐陰性闊葉樹為次的林分結構演替。林分的土壤理化性質與撂荒地相比，有明顯改善趨勢，但整體而言，土壤肥力仍然較為貧瘠，局部地區土壤緊實且基巖裸露，對植物根系的伸展、水氣滲透、持水能力均呈現負效應，土壤有待進一步改良。在湘西今后的石漠化治理進程中，濕地松、馬褂木、樟樹可做為先鋒樹種進行推廣種植，修復生態環境，改良立地條件。

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（責任編輯 鄧斯麗）

基金項目： "湖南省級財政林業科技攻關與創新項目（XLKY2023-30）； 中央級科研院所基本科研業務費重點項目（CAFYBB2019SZ003）。

第一作者： 王迤翾（1997—），碩士研究生，研究方向為森林培育與林木育種，（E-mail）414714577@qq.com。

*通信作者： "朱寧華，教授，博士研究生導師，研究方向為石漠化治理與森林培育，（E-mail）zhuninghua@yahoo.com。