張加汪
(福建省大田桃源國有林場,福建 三明366101)
禿杉(Taiwaia flousiana)系杉科臺灣杉屬,常綠喬木,我國一級保護珍稀樹種。禿杉樹形優美,枝葉茂密,干型通直,抗雪壓,耐冰掛,是優良的用材樹種與觀賞樹種。福建省大田桃源國有林場于1978年在海拔800m以上的丁板工區營造了3000多畝的濕地松純林,由于濕地松產脂量高,年年采脂,造成風折、雪壓等,大部分小班林分郁閉度0.5以下。為了生態的維持與改善,必須對這些殘次林分以補種或套種的方式進行改造,提高低效林的生態功能。本文通過禿杉在濕地松林冠下造林和跡地更新造林對比的實驗研究,分析了兩種不同方法造林產生的不同效果,為確定禿杉最適宜的造林方法提供依據。
實驗區位于福建省大田桃源國有林場,北緯26°7′~26°19′,東經117°24′~117°33′,屬中亞熱帶大陸性兼海洋性季風氣候,年平均溫度19.5℃,極端最低溫度~5.5℃,最高溫度為4O℃,大于10℃年積溫為6215℃,無霜期滿300d;平均降水量1700~1900 mm,3~8月降雨量為全年的75%,大于0.1mm的年降雨日數163d,平均相對濕度79%;年平均風速1.6m/s;冬短夏長,四季分明,屬福建武夷山東伸支脈地帶,東南方為戴云山脈,海拔320~550m,有利于巖石風化、土壤淋溶、富鋁化作用、植物生長,土壤類型為山地紅壤。林冠下造林實驗地設在該場丁板工區15大班7小班(土名石坑),海拔890m,坡度18°~23°;土壤為山地紅壤,肥力中等;Ⅱ類立地質量等級。2007年調查優勢樹種為濕地松,31年生濕地松平均胸徑15.5cm,平均樹高14.0cm,保存密度600株/hm2,郁閉度0.5,林下植被以管茅等主。對照為丁板工區15大班5小班,2007年采伐跡地,Ⅱ類立地質量等級。
實驗地2008年1月劈草挖穴,規格50cm×30cm×30cm。1年生實生苗造林,造林密度為1230株/hm2,2008年10月全鋤撫育。調查項目有造林成活率、樹高、地徑、當年抽梢及土壤物理性質等。用“環刀法”采集0~20cm和20~40cm的原狀土做水分物理性狀測定,土壤水分物理性質按常規方法測定。
對各實驗區內的成活率進行調查統計(表1),進行單因素方差分析(表2)。從表中可以看出,雖然2種造林方法的成活率都較高,但林冠下造林的成活率比跡地更新造林的成活率提高了9.3%,存在顯著影響。

表1 造林成活率調查結果

表2 單因素方差分析
對各實驗區內的樹高、當年抽梢、地徑生長進行調查統計(表3),雙因素方差分析。從表中可以看出,禿杉林冠下造林和跡地更新造林的樹高和地徑生長存在極顯著差異,當年抽梢生長也存在顯著差異。以5年生為例,林冠下造林的平均樹高、平均地徑、當年抽梢與跡地更新造林相比分別提高了26.22%、18.6%、26.15%,說明禿杉林冠下造林效果比跡地更新造林效果要好,而且隨著年齡遞增,這種差異越來越顯著。

表3 樹高、當年抽梢、地徑生長調查結果
土壤物理性質主要包括土壤容重、孔隙狀況和持水量等。從表4中可以看出,禿杉林冠下造林土壤容重有所下降,而孔隙度和持水量都有提高。以0~20cm土層為例,林冠下造林土壤容重比跡地更新造林下降了18.42%,說明禿杉林冠下造林后土壤變得疏松,有利于淺層根系生長伸展及其對水分和養分的吸收,同時提高土壤的持水性減少地表徑流;從土壤持水狀況看,禿杉林冠下造林后土壤的毛管持水量、非毛管孔隙、毛管孔隙和總孔隙與跡地更新造林相比分別提高了15.61%、23.90%、2.20%、4.31%,可見禿杉林冠下造林后土壤物理性質得到改善,土壤變得通氣透水,這是因為林冠層截留水分,使降雨減緩對地表直接沖擊,降低了地面徑流強度;另一方面是濕地松和禿杉地下根系分布的層次不同,也有利于對土層的疏松作用。

表4 林冠下造林和跡地更新造林土壤孔隙組成與水分狀況
禿杉在濕地松林冠下造林的效果,其造林的成活率、地徑和高生長極顯著,而且隨著年齡遞增,地徑、樹高和當年抽梢差異越來越顯著。由此可見,在海拔800m以上的山地,采用林冠下造林,禿杉的幼林生長效果是顯著的。
(1)實驗表明,禿杉在濕地松林冠下造林效果較好。在林冠下造林,形成了人工復層林,除了具有充分利用營養空間、改善立地條件、達到速生豐產的作用外,還有涵養水源、保護水土的防護效應及提高預防病蟲害和不良氣象危害的功能。充分發揮了生物多樣性的效能。不但更能提高經濟效益,其社會效益和生態效益也是明顯的。
(2)禿杉在福建的屏南和古田兩縣有天然分布,在福建省人工造林面積很小。宜生長在溫度陰涼濕潤的環境,稍耐旱,能耐最低氣溫-10℃,要求雨量充沛,云霧多,日照少的森林濕潤氣候,其幼年較耐蔭,適合林冠下更新造林和殘次林改造。所以,禿杉是林冠下造林和殘次林改造的優良樹種。
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