疏喬(楊樹)密灌(沙棘)混交造林模式效應初探

[摘要] 稀植楊樹密植沙棘混交林的測試分析表明，疏喬密灌比普通混交林腐殖質含量增加2.35%，土壤容重減少0.14%，相對濕度夏冬兩季分別高4%和8%，飽和持水量增加17927.8kg/hm2。形成了提高混交林中楊樹的生長量和生物量良好的生態環境。疏喬密灌混交配置根系分布更均勻、合理，可充分利用土壤空間、水分，同時為楊樹倒茬更新創造了方便條件。

[關鍵詞] 疏喬密灌；混交造林；混交效應

沙棘（Hippohae rhamnoidesh）有名醋柳、酸柳、黑刺，屬胡禿子科沙棘屬。多年生落葉灌木或小喬木，喜光，抗嚴寒、風沙，耐干旱、瘠薄，耐水濕和鹽堿，能在地表5cm深處含水率達42%的山地草甸地、重堿地（pH值９.5）及含鹽量1.1%的鹽堿地上生長。根系發達，根幅長達10余米，側根縱橫交織在0～55cm的土層內；萌蘗能力極強，能在短期內形成密集茂盛的灌叢，可顯著提高土壤的防沖、抗侵蝕能力，明顯減少地表徑流，有效攔截沙土。沙棘須根上有大量根瘤，具有很強的固氮肥土作用，沙棘果實9～10月成熟。種子千粒重9～10g，發芽率達92%以上。種子小，皮厚而硬，并附油質狀棕色膠膜。沙棘是三北地區水土保持和防風固沙的先鋒樹種，也是良好的伴生樹種。楊樹（Populus tomentosa Carr）屬楊柳科楊屬，是我國北方主要造林樹種，樹冠卵圓形或卵形。樹皮幼年時青白色，皮孔菱形；老年時樹皮縱裂，呈現暗灰色。嫩枝灰綠色，密被灰白色絨毛。長枝之葉三角狀卵形，先端漸尖，基部心形或截形，緣具缺刻或鋸齒，表面光滑或稍有毛，背面密被白絨毛，后漸脫落；葉柄扁平，先端常具腺體。短枝之葉三角狀卵圓形，緣具波狀缺刻，幼年時無毛，后全脫落；葉柄常無腺體。雌株大枝較為平展，花芽小而稀疏；雄株大枝則多斜生，花芽大而密集。花期3～4月，葉前開放。主要分布在黃河流域，北至遼寧南部，南達江蘇、浙江，西至甘肅東部，西南至云南均有。如何大面積提高楊樹生長量和生物量林業生產建設上要解決的問題。我們就開始營造帶寬為10m的疏喬密灌楊樹沙棘混交林，即五行沙棘（株行距1.5×2m）與一行楊樹（株行距3×2m）混交，與普通混交林（即一行楊樹與兩行沙棘，株行距1.5～2×3m）。通過標準的定位觀測與分析，探索其混交效應，為干旱風沙區及水土流失區營造楊樹沙棘混交林提供了新的模式。

一、試驗地概況

定邊縣地處毛烏素沙地南緣，海拔高1303～1907m，年降水量316mm左右，屬典型半干旱、干旱地區。試驗地設在定邊縣南部紀畔鄉高岔村，該區氣候干燥寒冷。能種植植物種類較少。喬木樹種有楊樹、榆樹、刺槐等；草本植物有蒿類、百里香、堿草等。

二、測試內容與方法

1.不同林分土壤及氣象因子

分別測定兩種混交林內的溫度、相對濕度、枯枝落葉量、土壤肥力與物理性狀及其保水效應。

2.不同林分林木生長量

分別測定兩種混交林林木的樹種高、胸徑生長量。

3.不同林分林木生長量

分別在兩種混交林的標準地內選擇標準木伐倒，將地下根系挖出，測量出標準木地上（干、枝、葉）、地下（主根、側根、毛根）各部分鮮重，并分別取樣稱重，回室內在烘箱內將樣品烘干稱重。重復三次，取其穩定值作為干重。

三、結果分析

1.不同林分土壤及氣象因子

（1）土壤水分狀況。測試結果表明，疏喬密灌混交林較普通混交林枯枝落葉量多，林分郁閉度大，林冠層能更多地截流天然降水，并有效的減少林地水分的蒸發。同時，由于枯枝落葉比普通混交林增多79%，飽和持水量增加17929kg/hm2，有效的減少了地表徑流。據測定，疏喬密灌混交林比普通的混交林表土濕度增加2.5%。

（2）土壤肥力狀況與物理性質。疏喬密灌混交林較普通混交林枯枝落葉量多，土壤濕度大，從而促進了土壤微生物活動，加快了有機物質的分解，提高了土壤肥力，混交林表層腐殖質量較楊樹純林增加2.35%，改善了土壤結構，減少了土壤容重，提高了土壤空隙度3.45%，增強了透水性2.0mm/min。實驗證明，疏喬密灌混交林能明顯提高土壤肥力，改善土壤結構，為林木生長提供了更優越的立地條件。

（3）林內小氣候條件。普通混交林葉量大，蒸騰作用強，能擴散更多的水分，所以混交林內相對濕度不論在夏季還是冬季都是較楊樹純林高，但同時，受水分熱量平衡作用的影響，疏喬密灌混交林內溫度變幅在冬季較混交林小，土壤的水分量較普通混交林的2.5%，據測定，相對濕度夏季混交林較楊樹純林高4%，冬季高8%；溫度夏季疏喬密灌混交林較對照高1.6℃，冬季卻低0.5℃。

2.不同林分林木生長量

疏喬密灌混交林與對照混交林的生長情況表1.

從表1看出，疏喬密灌混交林內楊樹樹高生長量比對照提高19.40%，胸徑生長量對照提高35.42%，疏喬密灌混交林內沙棘樹的生長量較對照提高10.59%，這表明疏喬密灌混交林內楊樹較對照楊樹有明顯的生長優勢。

3.不同林分林木生物量

不同林分林木生物量見表2

從表2看出，疏喬蜜罐混交林生物量較對照高29.97%；混交林林地上、地下各部分生物量均高于對照。

調查結果表明，疏喬密灌混交林楊樹單株生物量較對照楊樹提高12.43%，疏喬密灌混交林沙棘單株較對照沙棘生物量提高10.54%；疏喬密灌混交林中的單株楊樹樹葉生長量較對照楊樹提高10.14%；根系生物量較對照提高9.47%。由此可見，疏喬密灌混交林中楊樹葉多、根大是楊樹保持旺盛生活力及較高生物量的重要原因。

通過上述分析可以看出，疏喬密灌混交林中楊樹地上、地下總生物量與對照楊樹比較發生了顯著的變化，這種差異對提高楊樹各種抗逆性及生長機能無疑具有很大作用。因此，在“三北”風沙干旱及水土流失區營疏喬密灌混交林是可行的，對指導這些地區的林業生產具有重要意義。

4.混交林內林木的根系分布情況及相互關系

混交林內林木的根系分布情況是采用挖掘法進行調查的。標準木根系調查結果表明：7年生單株沙棘地下根系總長達61.5m，水平根幅達6.5m，主要集中在1.0m范圍內；垂直根系深達3.1m，主要集中在15～40cm范圍內。8年生長楊樹根系調查結果表明，楊樹水平根系集中在1.4m范圍內，垂直根系集中在20～100m范圍內，調查發現，沙棘與楊樹根系交錯生長，分布均勻，未發現有連根現象。沙棘根系與短桿狀固氮菌共生，固氮改土能力強。據測定，每年每公頃5年生沙棘林可產固氮180kg，相當于施入375kg尿素，這可能是楊樹沙棘混交后能提高楊樹生長量的一個主要因素。

四、小 結

1.疏喬密灌混交林中楊樹樹高生長量比對照提高19.40%，胸徑生長量比對照提高35.42%。

2.疏喬密灌混交林楊樹單株生物量較對照楊樹提高12.43%。疏喬密灌混交林沙棘單株較對照沙棘單株生物量提高10.54%；混交林中側根生物量低于楊樹純林外，其各部分生物量均高于楊樹純林。

3.疏喬密灌混交林能明顯提高土壤肥力，改善土壤結構和林內小氣候條件，為林木生長創造了良好的生態環境。

4.疏喬密灌混交林內根系雖較密集，但互不干擾，分布較普通混交林均勻，能充分利用土壤空間、水分、養分。沙棘根系固氮能力很強，楊樹沙棘混交后對提高楊樹生長量具有重要作用。

5.疏喬密灌混交林在楊樹主伐前2年即可將沙棘平茬，栽植楊樹；楊樹主伐后栽植沙棘。由此可加快林地倒茬更新，提高土地利用率。

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