福建柏木荷混交造林土壤肥力研究

謝鵬虎

（福建省安溪縣參內林業站，福建 安溪362400）

1 引言

杉木（Cunninghamia lanceolate）低產林改造，采伐跡地營造福建柏木荷混交林，能促進林木生長，提高林分生長量，增加土壤肥力，改善林地的立地條件和生態環境。福建柏是國家二級植物珍貴樹種，也是安溪縣主要的鄉土樹種。福建柏屬淺根性樹種，側根發達，具有根瘤菌，對立地條件要求不嚴，在干旱瘠薄的土壤里生長迅速，樹冠塔型美觀，材質優良。木荷（Schima superba）根系發達，在貧瘠的土壤里生長快，樹干通直，萌芽性強，樹冠呈傘形龐大濃密，葉片較厚，革質，枯枝落葉物多，材質良好。福建柏與木荷混交造林，林木生長快，枯枝落葉物多，可改善貧瘠土壤，提高土壤養分，增加土壤肥力，涵養水源，保持水土，起到生態作用。2000年，福建省安溪縣林業局為了改變林地的生長條件和生態環境，根據安溪縣西坪鎮上堯村森露巖山的氣候和立地條件，采用針、闊樹種混交造林，應用營林技術措施，營造福建柏木荷純林、混交林，面積10km2。筆者根據多年工作經實踐，總結出福建柏木荷混交造林各項技術指標，為推廣福建柏木荷混交造林，提高土壤肥力，發展林業生產，提供科學理論依據。

2 試驗地概況

試驗地設在福建省安溪縣西坪鎮上堯村森露巖山，其面積10hm2。此地屬南亞熱帶海洋性季風型氣候。年平均氣溫19.2℃，最高氣溫32℃，全年大于10℃有效積溫7000℃，無霜期326d。試驗地的海拔608～672m，坡向東南，坡位屬中下位，坡度10℃，降雨量1800mm左右，空氣相對濕度83% 左右，1月平均氣溫15℃，極端最低溫－2℃，7月平均氣溫27℃左右。土壤為酸堿性土壤，肥力一般，pH值4.6～5.7，立地條件屬Ⅲ級，適對杉木采伐跡地進行改造，宜于福建柏木荷純林、混交林的林木生長。

3 材料與方法

3.1 造林及撫育管理

1999年10月，對森露巖山杉木林采伐跡地進行規劃設計，試驗面積10hm2。造林前，林地采用清雜整地，塊狀造林，挖穴采用挖明穴回表土。純林和混交林的造林密度均為2500株／hm2，株行距2m×2m。其中：試驗地A營造福建柏純林，試驗面積3.3hm2。試驗地B營造木荷純林，試驗面積3.3hm2。試驗地C營造福建柏木荷混交林，造林方式采用株行距混交，福建柏與木荷混交比例為1∶1。

造林前，每穴施0.5kg的過磷酸鈣做基肥，與穴中的土壤攪拌均勻，然后回土，待期發酵，增加穴中土壤肥力。

2000年2月造林，苗木為安溪縣苗圃自育的1年生裸根苗木，苗木平均規格為苗高35cm以上，地徑0.35cm以上（苗木規格符合標準化，屬I級苗木）。造林時，木荷采用切干留長25cm，福建柏、木荷各苗木的根系均采用打泥漿（泥漿是用94%的黃紅壤土，和5%鮮水牛大便、1%的鈣鎂磷攪拌均勻加水而制成的泥漿）后造林。

造林后，每年5～6月、8～9月分別對林地進行塊狀撫育除草、各松土2次，連續3年，并結合施肥，每株施肥0.1kg尿素和0.2kg復合肥。林木郁閉后，每年冬季對林木生長狀況進行調查抽樣。林齡達到10年時，由于林木生長過密，樹冠郁閉度大，林內透光較差，樹木生長競爭劇烈，為了提高林木生長量，早日成材，于2010年10月份，對不同試驗林進行1次下層撫育間伐，各樹種的間伐比例，按福建省森林撫育間伐技術規定，間伐株數為21%～26%，保留株數為74%～79%。溫濕度檢測，于2012年10月15日11：30～14：30，根據不同的林分在臨時標準地內及林外（對照）隨機各選擇2個觀測點，觀測氣溫、濕度等小氣候因子（表1）。

表1 各試驗小區撫育強度及保留株、樹溫度對比

3.2 野外調查與室內分析

2012年10月，在12年生的各類型林分中選擇坡度、坡向、海拔等立地條件因子大致相同的地塊設立臨時樣地，樣地面積25.8m×25.8m，每種類型的林分設立3塊樣地。林分調查因子包括林木生長量、林內環境及其土壤肥力等。

3.2.1 林木生長量的調查

對各樣地內的林木進行每木檢尺，測定樹木胸徑、樹高、冠幅、枝下高。立木材積按福建省各樹種二元材積公式計算每個樹種平均木單株材積，再按各樹種平均木單株材積乘以相應樹種的單位面積株數計算各林分單位面積蓄積量。二元材積計算公式為：

3.2.2 林內環境的調查

于2012年10月12日11.30～15.30，在各個樣地林內外隨機選擇2個觀測點，用溫濕度計測定林內與林外的空氣溫度和濕度，對比分析林分內外小氣候的差異。

在不同的林分內設臨時樣地，對不同的植被生長狀況、枯枝落物厚度、林地覆蓋率進行調查，并對不同林內植被、枯枝落物、林地覆蓋率進行比較。

3.2.3 土壤肥力的調查

各樣地內按S型路線分別挖出土層深度0～40cm的土壤采樣剖面各3個，用容積100cm3的環刀分層（0～20cm、20～40cm），采集原狀土，同時采集0～40cm的混合土樣約300～500g，帶回室內按森林土壤國際分析方法測定土壤肥力指標。

4 結果與分析

4.1 不同林木生長量分析

從表1看出，福建柏木荷混交林每公頃生長的株數，比福建柏木荷純林每公頃生長的株樹少278～383株，分別減少20.64%～29.20%。

從表2可知，馬尾松木荷混交林兩種樹種林分生長量，分別比馬尾松、木荷純林的林分生長量高，平均樹高分別提高10.58%、12.50%，平均胸徑分別粗15.28%、20.68%，平均冠幅分別大38.92%、4.44%，平均枝下高分別高4.21%、17.86%，平均單株材積分別大48.57%、67.74%，平 均 蓄 積 量 分 別 大 14.01%、37.72%。可見，福建柏木荷混交林生長效果，比福建柏、木荷純林生長效果好。

表2 不同林分生長量比較

4.2 不同林分環境內分析

從表3調查結果顯示，（C）林分的郁閉度比（A、B）林分的郁閉度大2%～5%，分別大5.6%和1.1%。，而（C）林分的林內溫度分別比（A 、B）林分低0.1～0.3℃，分別降低0.5%～1.6%，林分相對濕度高0.2～0.5℃，分別提高0.4%～2.4%。這說明兩樹種混交林的林冠分布層次和互相鑲嵌比純林好，陽光直射林地少，可降低林內溫度，提高空氣濕度，減少林地地表層蒸發，保護林地內土壤具有水分，涵養水源，提供林木水分蒸騰，促進林分生長，可改善林分生長環境。

從林內植被枯落物的調查來看，（C）林分中的枯落物厚度分別比（A、B）林分高0.4～1.4cm，厚25.93%～70.00%，枯枝落葉物覆蓋率分別大4.35%～6.66%，這表明針闊葉樹混交生長效果良好，林分結構合理，林內枯枝落葉物多，林地覆蓋率高，能改善林地土壤肥力。

表3 不同林內環境比較

4.3 不同林分土壤肥力分析

從表4顯示，對福建柏木荷純林、混交林不同的林分的土壤肥力進行分析，其林分土壤的N、P、K養分含量和土壤肥力均不同。根據土層0～20cm、20～40cm的土壤化學性質檢測結果，福建柏木荷混交林的土壤pH值、有機質含量、全N、全P、全K以及速效N、P、K等化學性質指標，比福建柏、木荷純林均有不同程度的提高。以土層0～20cm為例，福建柏木荷混交林的林地土壤比福建柏、木荷純林的林地土壤，pH值分別提高1.85%～5.77%，有機質分別提高4.85%～6.13%，土壤養分全N、全P、全K含量分別大2.94%、1.94%，4.55%、2.99%，2.98%、2.47%；其速效 N、P、K 成分含量分別高3.96%、2.94%，5.55%、4.72%，6.54%、5.56%。這表明營造福建柏木荷混交林，林木生長枝葉茂盛，林冠龐大形成多層次，葉片厚，革質，枯枝落葉物多，待期腐爛，能改善林地地表層土壤，提高土壤養分，增加土壤肥力，比純林的土壤養分、土壤肥力均有所提高。

表4 不同林分土壤化學性質比較

4.4 不同土壤物理性質分析

從表5顯示，福建柏木荷混交林的土壤物理性質，比福建柏木荷純林的土壤物理性質高。不論是0～20cm，還是0～40cm土層，福建柏木荷混交林的土壤容重輕，而福建柏、木荷純林的土壤容重，但通氣度、最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度，分別比福建柏、木荷純林的高。以土層0～20cm為例，福建柏木荷混交林的土壤容重比福建柏、木荷純林的土壤容重分別輕2.80%、1.00%，而通氣度比福建柏、木荷純林分別提高4.05%、1.15%，最大持水量分別提高6.47%、2.29%，毛管持水量分別提高6.50%、2.75%，田間持水量分別提高2.57%、0.17%，毛管孔隙度分別提高2.78%、0.05%，非毛管孔隙度分別提高11.18%、7.33% ，總孔隙度分別提高3.99%、1.15%。通過物理性質的分析表明：福建柏木荷混交林相對比福建柏、木荷純林的林地地表層涵養水源多，能有效保持林地水土，提高土壤肥力。

表5 不同林分土壤物理性質比較

5 結語

福建柏木荷混交造林適應福建省閩南地區貧瘠山地的林木生長。經過12年的經營管理，對不同林分生長狀況進行對比。其林木生長的林內溫濕度不同，溫濕度能促進林木生長，改善林內生長環境，改變林木生長。福建柏木荷混交林兩樹種常綠搭配，林分結構合理，形成多樣性林分，樹冠形成復層次冠幅，通過光合作用，可促進林木生長，枝葉茂盛，樹木高大，樹干粗壯。其林木生長每公頃的生長量、平均蓄積量，均比福建柏、木荷純林的林木每公頃的生長量、平均蓄積量分別多4.01%、37.74%。

福建柏木荷混交造林能改善林地土壤狀況。福建柏木荷混交林的土壤容重，比福建柏、木荷純林土壤容重分別輕2.80%、1.00%，而涵水量分別提高6.47%、2.29%。福建柏木荷混交林林分結構合理，林冠茂盛龐大，葉片較厚，革質，林地地表層枯枝落葉物多，待期腐爛，能提高土壤N、P、K養分，增加土壤肥力，林地土壤肥沃。實踐證明：福建柏木荷混交造林，可提高林地生產力、林分生長量，能改善貧瘠山地，提高土壤肥力，福建柏木荷混交造林值得推廣。

［1］方 奇.杉木連栽對土壤肥力及其林木生長的影響［J］.林業科學，1987，23（4）：389～397.

［2］俞新妥，葉功富.混交造林與人工林的持續速生豐產［J］.福建林學院學報，1992，12（3）：322～326.

［3］王青天，林武藝，謝文雷.福建柏木荷造林試驗［J］.綠色科技，2010（6）：72～74.

［4］謝文雷.福建柏木荷混交造林成效［J］.綠色科技，2011（7）：84～86.

［5］王青天.閩南山地杉木馬尾松木荷混交林培育效果研究［J］.福建林學院學報，2012，32（4）：321～325.

［6］曹漢祥，陳金林.杉木、馬尾松、木荷混交林生產力研究［J］.福建林學院學報，2000（2）：158～161.