杉木\木荷混交林生长效果研究

摘要:杉木采伐迹地改造,营造杉木、木荷纯林、混交林试验,同样的整地,造林密度不同,经过14年的经营管理,除草、施肥,抚育间伐,其林木生长效果不同。杉木、木荷混交林的林木生长,比纯林的林木生长效果好,平均树高分别高8.8%、22.8%,胸径粗17.3%、24.3%,树冠大31.5%、4.4%,蓄积量多27.8%、76.3%。对不同的试验地土壤肥力进行比较,杉木、木荷混交林的土壤肥力养分N、P、K,比杉木、木荷纯林的土壤肥力养分N、P、K分别高25%、14.5%,25%、12%,11.8%、6.5%。

关键词:杉木;木荷;混交林;生长效果;技术研究

收稿日期:2010-06-18

作者简介:王青天(1952―),男,福建安溪人,高级工程师,从事森林培育研究工作。

中图分类号:S791.270

文献标识码:B

文章编号:1674-9944(2010)07-0072-03

1 引言

杉木(Cunninghamia lanceolate)是我国南方特有的用材林树种,也是福建省安溪县20世纪中后期主要荒山造林绿化树种,其树生长快,产量高,材质优良,用途广泛,经济价值高。但由于杉木针叶养分含量低,分解慢,造成林地土壤肥力差。因此长期经营纯林会导致林地土壤肥力衰退,生产力下降,林木生长不良,林地生态环境恶化,甚至致使林地水土流失。为了提高林木生长量,充分发挥林种多样性,提高林地土壤肥力,改变林地生态效益,把部分杉木纯林改造,调整林分结构,改变林地生态环境,将杉木针叶树种与木荷阔叶树搭配混交造林,是当前改变林地生态效益的惟一途径。

木荷(Sdhima Superba Gardn.et Champ)属常绿大乔木,是我国珍贵树种之一。木荷树干通直,树高达30m,胸径1m,属深根性树种,主根发达,对土壤条件要求不严格,均能在黄红壤和红壤山地生长。木荷树冠浓密,叶片较厚,革质,树冠可阻止野火蔓延,能起到森林防火作用。木荷树调落物多,在林地的地表层上能减少暴雨洪水的径流。在一定的时间内枯枝落叶物腐烂后,可增加林地的土壤肥力,改变林地的土壤理化性质,促进林木生长,提高林分生长量,改变林地生态环境。杉木浅根性树种与木荷深根性树种混交造林,形成阴阳树种相结合,可减少病虫害的发生,能产生一定的生态效益和经济社会效益。

笔者对14年生的林木进行观察,杉木与木荷两种树木混交造林,林木生长效果良好。对杉木木荷混交造林的林木生长效果进行研究总结如下。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验地设于福建省安溪丰田国有林场河坂工区烘北山。此地属南亚热带海洋性季风型气候,年平均气温20℃,降雨量1800mm,空气相对湿度80℃左右,1月份平均气温16℃,极低温-1℃,7月份平均气温32℃,极高温37℃,全年≥10℃的活动积温7000℃,无霜期332d。一年四季分明,气候温和,雨水充足。试验地的海拔368~489m,坡向东南,坡位属下部,坡度20~23°,土壤为酸性黄红壤,土层腐殖质层一般,肥力较差,pH值4.7~5.8,立地条件属Ⅲ,适宜营造杉木木荷混交林,试验面积13.3hm2。

2.2 林木生长量的调查

2010年4月份,分别在河坂工区烘北山,对1996年2月份采伐迹地营造的杉木、木荷纯林、混交林,面积13.3km2,不同的试验地内的林分进行调查。各选择3个具有代表性的地段,设立标准地,面积为20m×20m。根据一年不同的季节,在不同的标准地内立木,树高1.3m处测定林内的温度、相对湿度,取年平均温度、相对湿度值。在各个标准地里设6个样园,检测各个样园内的林木树高、胸径、冠幅,取14年生的杉木、木荷混交林木的平均数值,选标准木,然后计算每公顷的林木的株数和蓄积量(表1)。

表1 杉木、木荷混交林与杉木、木荷纯林生长效果比较

林分面积/km2坡度/°坡向海拔/m温度/℃相对湿度/%郁闭度林龄/a现存株数/hm2平均树高/m平均胸径/cm平均幅冠/m蓄积量/m3

纯林杉木4.419.5东南4081979.50.8142 25413.114.45.4212.8

木荷4.420.0东南4592080.00.8141 90411.613.66.8154.2

混交林杉木4.420.5东南4672180.50.91499715.618.26.5165.5

木荷98112.915.67.6106.4

2.3 林分生物量的测定

分别在杉木、木荷纯林、混交林的林内,各个标准地里选取标准木。将标准木伐倒,挖出地下的根系,测定地下根系的主根、侧根、细根,并分别测定地上的干、枝、叶鲜生物量。另取部分样品带回室内烘干,将样品放在烘干箱内保持温度105℃,烘干24h,称其干生物量,重复3次。然后分别计算出两种林分单位面积(hm2)鲜、干生物量(表2)。

表2 杉木、木荷混交林与杉木、木荷纯林鲜、干生物量比较

林分地上部分(t/hm2)干枝叶合计

地下部分(t/hm2)主根侧根细根合计

合计

纯林杉木52.516.97.877.28.26.84.219.296.4

木荷65.426.211.2108.811.59.24.925.6134.4

混交林杉木62.020.19.191.18.97.14.920.9112.0

木荷75.030.312.6117.912.99.85.828.5146.4

2.4 土壤肥力调查

分别在杉木、木荷纯林、混交林不同的林地内,不同的标准地里,选取立地条件基本一致,土层的厚度相差不大,土壤肥力相似的地段,按品字型挖出9个土壤剖面,各深度90cm,选出3个为样本,其他调查剖面为参照比较样本。并按照调查剖面记载土层厚度、土层质地和结构。然后用100cm3的环刀分层取样,即0~50cm为一层,51~90cm为一层,迅速将环刀内湿土装入铝盒中,带回室内,用烘干法测定土壤肥力(表3)。

表3 杉木、木荷混交林与杉木、木荷纯林土壤肥力的比较

林分取样深度/cm土壤容重(g/cm3)pH值

全量含量/%NPK

速效含量(mg/100g干土)

NPK有机质/%

纯林杉木0~501.025.61.560.535.91073.910532.251~901.035.71.480.505.81063.810331.1

木荷

0~501.015.51.700.596.31104.511134.651~901.025.61.620.566.11084.311031.8

混交林杉木

0~501.005.61.980.636.71214.912236.6

木荷51~901.015.71.820.676.51194.812135.4

3 结果分析

3.1 林木生长分析

根据丰田国有林场河坂工区烘北山,1996年2月份采伐迹地营造的杉木、木荷纯林、混交林,试验面积13.3hm2,经过十几年的经营管理,于2010年4月对试验林的林木生长效果进行调查。对杉木、木荷纯林、混交林的林木生长效果进行分析,在同样的立地条件里,其林木的生长,坡度、坡向、海拔相同,各差别不大,而林木生长具有一定的差别。杉木纯林林木生长针叶养分含量低,凋落物分解慢,林木生长一般。木荷纯林幼林生长较慢,个别树木侧枝分杈多,主干不明显。杉木、木荷混交林林木生长较快,树干通直,凋落物多,分解快,养分含量高。杉木、木荷混交林可改变幼林的生长环境,减少幼树根际萌蘖和茎干下部侧枝徒长。杉木、木荷混交林的林分生长量,比杉木和木荷纯林的林分生长量好。从表1可以看出,14a生的杉木、木荷混交林的林木枝叶茂盛,林地内凋落物多,平均温度分别比杉木、木荷纯林高2℃、1℃,相对湿度大12.6%、0.6%,每公顷郁闭度大12.5%,每公顷株数杉木、木荷混交林的株数比杉木纯林少14%,比木荷纯林多38.8%,而平均树高高大8.8%、22.8%,平均胸径粗17.3%、24.3%,平均树冠大31.5%、4.4%,每公顷蓄积量多4.4%、31.5%。这表明针叶树种与阔叶树种混交,两种树种株行距混交搭配合理,林木生长良好。

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2010年7月

绿 色 科 技

第7期

3.2 林分生物量的分析

根据对杉木、木荷纯林、混交林的生物量的测定,杉木、木荷混交林的生物量,比杉木、木荷纯林的生物量多。从表2可知,杉木、木荷混交林地上部分平均的干、枝、叶生物量,比杉木、木荷纯林平均的干、枝、叶生物量分别多18.1%、12.1%,18.9%、15.6%,16.7%、12.5%。地下部分杉木、木荷混交林平均的主根、侧根、细根生物量,比杉木、木荷纯林平均的主根、侧根、细根生物量分别多12.2%、8.5%,4.4%、6.5%,16.6%、18.4%。实践证明深根树种与浅根树种结合,杉木与木荷两种树种混交造林,其林木生长比杉木、木荷纯林的树高大,胸径粗、枝叶茂密,而纯林的林木生长树高比较低,胸径较细,枝叶较稀。即混交林的生物量比纯林的生物量多。

3.3 土壤肥力的分析,

河坂工区烘北山杉木采伐迹地,造林杉木、木荷纯林、混交造林面积13.3hm2试验。对采伐迹地林地全面清杂整地,挖穴施肥,促进穴中的土壤发酵、疏松,改良土壤,提高土壤肥力。营造杉木、木荷纯林、混交林13.3hm2,经过14a的经营管理,抚育除草、施肥,各试验地的林木生长枝叶茂盛,林地内的地表层调落物多,在林地的地表层能阻挡暴雨、洪水的径流,能保护林地表层,可涵养水源、保持水土。尤其林地地表层枯枝落叶物腐烂后,可增加林地的土壤肥力,改变林地的理化性质,起到一定的作用,促进林木生长。根据2010年4月份的调查,对杉木、木荷纯林、混交林林不同的试验,对林地内土壤结构进行抽样调查,对杉木、木荷纯林、混交林林地的土壤肥力进行测定,对杉木、木荷纯林、混交林林地的土壤容重,土壤养分全氮含量N、P、K,速效含量N、P、K,有机质进行比较。发现杉木、木荷混交林林地的土壤肥力,土壤容重,土壤养分全氮含量N、P、K,速效含量N、P、K,有机质,比纯林林地的土壤肥力土壤容重分别重1%、2%,土壤养分全氮含量N、P、K分别大25%、14.5%,25%、12%,11.8%、6.5%%,速效含量N、P、K分别大12.1%、10.1%,25.6%、11.4%,17.3%、9.9%,有机质分别大8.4%、13.7%。通过化学分析表明,杉木、木荷混交林各根系,在土壤内不同层次中吸收不同的营养,能缓解两树的根系在土层中的竞争。杉木、木荷常绿树种混交搭配造林,混交林可改良林地的土壤,改变土壤理化性质,能提高林地的土壤肥力。

4 结语

采伐迹地营造杉木、木荷纯林、混交林试验。林木经过14a的经营管理,抚育除草、施肥。对14a生的林木的生长效果进行观察调查研究,原杉木造林地营造二代杉木,杉木纯林的林木生长比较差,木荷幼林生长较慢,杉木、木荷纯林难以成大材。杉木、木荷混交林可改变幼林的生长环境,林木生长良好。杉木、木荷混交林平均单株的树高,分别比杉木、木荷纯林平均单株树高分别大26.7%、10.3%,平均胸径分别粗26.4%、19.1%,平均树冠分别大25%、18%,每公顷的郁闭度分别大12.5%,每公顷蓄积量分别多52.9%、67.8%。杉木、木荷混交造林试验,杉木属浅根性树种、幼树偏阴,幼林生长较快,而木荷属深根性树种、幼树偏阳,幼林生长较慢,两种常绿树种互相搭配,其树木可相互促进生长,能提高林分蓄积量,形成多层次林分,起到生态效益作用。

采伐迹地营造杉木木荷纯林、混交林试验,对14a生的林木生长状况进行观察调查研究,林木生长效果良好。杉木、木荷混交林的林木生长比纯林的林木生长枝叶茂盛,森林林冠层能截留雨水,又能抑制草木和灌木的生长,林地内的地表层凋落物多,能阻挡暴雨洪水径流,可涵养水源保持水土。尤其凋落物腐烂后,可促进土壤的发酵,增加土壤肥力。对杉木、木荷纯林、混交林的林地土壤肥力进行测验研究,土壤养分含量N、P、K进行分析比较,杉木、木荷混交林的土壤肥沃大于纯林,林地的的土壤养分含量N、P、K,比杉木、木荷纯林的土壤养分含量N、P、K高。杉木、木荷混交林可调节土壤养分,提高土壤肥力,促进林木生长,提高林分蓄积量。因此,杉木、木荷混交造林值得大力推广。

参考文献:

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