杉木與鐘萼木混交造林試驗初步研究

陳基泗

（福建省建寧縣林業局，福建 建 寧354500）

1 引言

杉木（Cunninghamialanceolata（Lamb.）Hook）是我國南方山區廣為造林的速生用材樹種，由于生長快、干形好、木材用途廣，南方林區種植面積大。但由于杉木連栽容易造成地力和林分生產力下降，純林又經常發生病蟲害等問題，因此，杉木林經營逐漸提倡混交造林，特別是采用與闊葉樹種混合種植以改善人工林結構和地力狀況，同時促進杉木林生長，常見的伴生樹種有火力楠、木荷等［1，2］。鐘萼木（Bretschneiderasinensis）是伯樂樹科伯樂樹屬落葉喬木，中國特有一級保護樹種，其樹干通直，紋理直，色紋美觀，為優良家具用材。鐘萼木粉紅色花序極為艷麗，蒴果紅褐色，觀花觀果效果非常好，是既可用材又可觀賞的珍貴園林樹種。2006年在建寧縣黃坊鄉杉木馬尾松混交林采伐跡地上進行了杉木與鐘萼木混交造林試驗，旨在探索杉木與鐘萼木混交的可行性，同時為杉木人工林的可持續經營提供依據。

2 試驗點概況

試驗點位于建寧縣黃坊鄉，地理坐標為北緯116°35′～116°59′，地處武夷山脈中段，建寧縣北部，地處高山丘陵地帶，境內三條溪流組成自然水系。東臨本縣溪源鄉、泰寧縣大田鄉，西南接本縣溪口鎮、金溪鄉，北與江西省黎川縣樟溪鄉、西城鄉毗鄰，鄉所在地距縣城23 km。氣候屬于中亞熱帶大陸性季風氣候，境內雨量充足，年均降雨量達到1 727 mm，氣候宜人，年均氣溫15℃，無霜期260 d左右。試驗地設在黃坊鄉63林班5大班2小班，海拔450 m，Ⅲ類地，黃紅壤，土層厚度80 cm以上，造林地前身為杉木馬尾松混交林，主要植被有芒萁骨、拔契、桃金娘等。

3 研究方法

3.1 試驗設計

2006年3月，在黃坊鄉63林班5大班2小班杉木馬尾松混交林采伐跡地上營造杉木鐘萼木混交林，杉木與鐘萼木的混交比例為2∶1，行狀混交，杉木純林對照，試驗小區在山坡上沿上、中、下坡隨機排列設置，試驗設計隨機區組，三次重復，每個坡位兩塊小區，每小區面積20 m×20 m。造林前對采伐跡地劈草煉山塊狀整地，株行距1.8 m×2 m，造林當年撫育措施為全面劈草擴穴培土，造林后第二、三年撫育為全面劈草。

3.2 試驗資料收集

3.2.1 生長量測定

每年對試驗林分樹種每木調查，測定每株樹的高度和直徑（地徑或胸徑），統計成活率，計算平均單株材積和蓄積量。杉木平均單株材積＝0.000058061860D1.9553351H0.89403304，鐘萼木平均單株材積＝0.00005276D1.882161H1.009317，單位面積蓄積量＝平均單株材積×單位面積株數。

3.2.2 土壤肥力測定

2014年12月，在每個試驗小區內按“之”形路線隨機設置4個土壤剖面，每個剖面按0～20 cm、20～40 cm分層，用環刀采原狀土作物理性質測定，另用自封袋裝每層約500 g土樣用于化學性質測定。土壤物理—化學性質測定方法參照文獻［3，4］。

4 結果與分析

4.1 杉木鐘萼木混交林和杉木純林生長分析

2014年底，對2006年造林的杉木鐘萼木混交林和杉木純林進行生長量調查，結果見表1。可知混交林中杉木的平均樹高、平均胸徑、平均單株材積、單位蓄積量以及林分總蓄積量都略大于杉木純林，分別提高了10.52%、15.56%、44.90%、2.64%和11.48%，經過方差分析，混交林中杉木與杉木純林的平均單株材積差異達到顯著水平，其它生長因子差異不是很大，說明杉木與鐘萼木混交能增加杉木林的產量，促進杉木生長。杉木與鐘萼木混交后生長量增加的原因可能是一方面鐘萼木為落葉喬木，凋落物分解使土壤及時獲得養分補充，杉木得到營養供應生長加快，另一個原因是鐘萼木生長慢于杉木，這就使混交林中杉木地上部分有較為充足的生長空間，在一定程度上加速了杉木生長。

表1 杉木鐘萼木混交林生長量

4.2 杉木鐘萼木混交林和杉木純林土壤肥力分析

根據杉木鐘萼木混交林和杉木純林土壤結構組成和結構體破壞情況測定結果（表2），混交林土壤＞0.25 mm的水穩性團聚體（濕篩）和團聚體（干篩）含量達到57.89%和63.60%，比杉木純林分別增加了14.86%和11.29%，而結構體破壞率降低了19.61%，說明杉木鐘萼木混交林土壤結構較好，可見，杉木與鐘萼木混交有利于土壤團粒結構的形成，這可能與兩個樹種根系分布差異以及鐘萼木落葉對土壤的改良作用有關。

表2 不同類型林分土壤團聚體組成（0～20 cm）

容重是表示土壤粘性的指標，孔隙度和通氣度大小均表示土壤通透程度的指標。從表3看出，杉木鐘萼木混交林容重較低，而毛管孔隙度、非毛管孔隙度及通氣度均比同層次土壤的杉木純林高，如在0～20 cm土壤層中，混交林中的容重與杉木純林相比降低了4.6%，而毛管孔隙度、非毛管孔隙度及通氣度提高了3.86%、74.0%和15.10%，說明混交林土壤更加疏松透氣，這是由于混交林土壤具有更好的團粒結構，土壤破壞率較低的緣故。

表3 不同類型林分土壤空隙組成狀況

從對兩種林分土壤化學性質指標測定結果可知（表4），杉木鐘萼木混交林土壤的有機質、水解性氮、速效磷和速效鉀等化學性質指標均表現為高于杉木純林土壤的特征，如在0～20 cm層土壤中，混交林有機質、水解性氮、速效磷和速效鉀含量與純林相比分別提高了28.0%、55.15%、40.85%和21.50%，說明杉木鐘萼木混交林土壤的肥力狀況好于杉木純林。這是因為鐘萼木為落葉闊葉喬木，每年凋落的葉子分解后其中的有效養分回歸土壤，補充了土壤的營養，這樣就提高了土壤肥力，這也解釋了混交林中杉木生長比純林迅速的原因。

表4 不同類型林分土壤化學性質

5 結語

杉木鐘萼木混交試驗初步表明，杉木與鐘萼木混交后，杉木林的生長量有一定程度的提高，混交林土壤結構趨于良好，通透性增強，混交林土壤肥力高于杉木純林。杉木是我國南方山區一種主要的人工造林樹種，由于大面積營造純林以及連栽等不合理的作業方式，導致杉木人工林土壤肥力逐代下降、病蟲害發生和生產力降低等問題，影響了杉木人工林可持續經營。杉木通過與闊葉樹混交可以減緩純林造成的弊端，提高杉木林系統的生態穩定性。本試驗中，杉木與鐘萼木僅采取一種混交方式，其它方式如株間或塊狀、帶狀混交結果會怎樣，隨著試驗林年齡的增大，混交林的結構又會如何變化等等，均需要進一步研究。

［1］陳德旺.杉木火力楠混交林生產力與改土效果研究［J］.北華大學學報：自然科學版，2004，5（2）：151～154.

［2］呂勝吉.杉木—木荷混交林土壤肥力與水源涵養功能的研究［J］.安徽農業科學，2012，40（28）：13844～13846.

［3］中國科學院南京土壤研究所.土壤理化性狀［M］.上海：上海科學技術出版社，1987.

［4］張萬儒.森林土壤定位研究方法［M］.北京：中國林業出版社，1984.