福建柏火炬松混交效果調查分析

陳克銘

摘 要：2004年在福建省安溪縣進行了杉木低產林分改造營造福建柏火炬松混交林試驗。結果表明：經過10a的經營管理，林木生長效果較好。10a生的福建柏火炬松混交林的林分生長量均有所提高，其中，平均樹高11.92%、2.52%，胸徑粗13.42%、14.58%，樹冠大13.46%、1.72%，枝下高大4.92%、5.81%，郁閉度大2.15%、5.55%，單株材積大21.05%、25.45%，蓄積量大11.71%、23.69%。土壤肥力N、P、K分別提高0.97%、1.96%，1.49%、4.62%，0.49%、0.82%。

關鍵詞：福建柏;火炬松;混交效果;調查分析

中圖分類號 S725.2文獻標識碼 A ?文章編號 1007-7731（2015）13-85-03

Investigation and Analysis of the Mixed Effect of Fokienia hodginsii and Pinus taeda

Chen Keming

（Hutou Forestry Station of Anxi County，Anxi 362411，China）

Abstract：The low yield stand of Chinese fir was transformed to construct the forest of Fokienia hodginsii and Pinus taeda in Fujian，and the forest growth effect was better after 10a management.The results showed that the stand growth of 10 years of the mixed forest were all improved，including the average tree height by 11.92% and 2.52%，the diameter at breast height by 13.42% and 14.58%，crown by 13.46% and 1.72%，branch under the height by 4.92% and 5.81%，closing degree by 2.15% and 5.55%，individual volume by 21.05%and 25.45%，accumulation by 11.71% and 23.69%. The soil fertility N，P，K were all improved by 0.97%，1.96%，1.49%，4.62%，0.49% and 0.82%.

Key words：Fokienia hodginsii;Pinus taeda;Mixed effect;Investigation and analysis

福建柏（Fokienia hodginsii）屬國家二級保護植物，是我國特有的珍稀樹種，也是福建省安溪縣主要培育樹種。福建柏屬淺根性樹種，側根發達，對立地條件不嚴，能耐干旱，在黃紅壤中林木生長較好。火炬松屬深根性樹種，主根發達，具有菌根菌，對土壤立地條件要求不嚴，在酸性紅壤的土壤中均能生長。2004年2月，福建省安溪縣湖頭鎮湖三村對磨石坑山杉木低產林分進行了改造，營造福建柏火炬松純林、混交林，面積10hm2，經過10a的經營管理，林木生長效果良好。2014年12月，筆者對福建柏火炬松不同純林、混交林的林木生長狀況進行了調查，對不同類型林木的生長量及土壤肥力進行了對比分析，以期為發展林業生產，提升林業生產力，培育森林資源可持續經營提供理論依據。

1 試驗地概況

試驗地設于福建省安溪縣湖頭鎮湖三村磨石坑山，位于東經117°59′0″，北緯25°14′1″。屬南亞熱帶海洋性季風型氣候，年平均氣溫21℃，年均降雨量1 800mm，空氣相對濕度82%左右，1月份平均氣溫15℃，極低溫-1℃，7月份平均氣溫26℃，極高溫37℃，全年≥10℃活動積溫7 000℃，無霜期348d，四季分明，氣候溫和，雨水充足。試驗地海拔368～425m，坡向東南，坡位中部，坡度23°，土壤為酸性紅壤，土層腐殖質層中，肥力一般，pH值4.8～5.9，屬Ⅲ類立地，適宜福建柏火炬松純林、混交林林木生長栽培試驗。

2 材料來源與方法

2.1 林木調查 2014年12月上旬，在不同的試驗地內，對不同樹木的生長狀況進行全面踏查，選取標準地樹木生長基本相似的林分樹高、胸徑、樹冠、郁閉度，各設臨時標準地，其面積約667m2（25.82m×25.82m）。在每個標準地內按三角形，隨機設臨時樣點3個，在每個樣點內各設5個樣園，檢測各樣園內的樹木生長效應，對樹高、胸徑、樹冠、枝下高、郁閉度、單株材積進行調查，記載具體數據。各選取標準木取平均值，然后再計算每個樣園內的樹高、胸徑、樹冠、枝下高、郁閉度、單株材積數值。立木材積分別按福建省福建柏、火炬松二元材積公式計算：V福建柏=0.00005806D1.9553351H0.89403304，V火炬松=0.00006234D1.8552H0.9568，立木蓄積量=單株材積×現存林分密度。

2.2 溫濕度調查 2014年10月2日，在不同樹種的林分內，各設臨時樣地3個，面積為400m2（20m×20m）。在各樣地內各設3個樣點，在每個樣點的樹木1.3高處，掛溫濕度表各1個，觀察檢測林分內的氣候溫濕度，取各樣點平均溫濕度值，對林分生長量進行分析。

2.3 土壤肥力調查 在不同林分的林地土壤樣地中，按S型路線分別挖出深度40cm的土壤剖面9個，按照“林業調查技術手冊”逐項調查記載剖面的土層厚度、土層質地和結構。然后用100cm3的環刀分層（0～20cm，20～40cm）取樣，同時采集各層次混合土樣約500g帶回室內按森林土壤國標分析方法測定土壤理化性質。

3 林分生長量分析

3.1 不同類型林木生長狀況分析 福建柏火炬松純林、混交林造林培育，試驗面積10hm2。經過10a的經營，于2014年10月上旬對福建柏火炬松純林、混交林的林木生長效果設臨時標準地進行調查分析。從表1試驗結果看：福建柏、火炬松混交林的林分生長量較福建柏、火炬松純林的林分生長量均有所增加，其中，平均樹高分別高11.92%、2.52%、平均胸徑分別粗13.42%、14.58%，平均冠幅分別大13.46%、1.72%，平均枝下高分別高4.92%、5.81%，平均郁閉度分別大2.15%、5.55%，平均單株材積分別提高21.05%、25.45%，平均蓄積量分別多11.71%、23.69%。

表1 福建柏火炬松純林、混交林不同林木生長狀況比較

[林分

類型＼&樹種＼& 造林

地點＼& 面積

（hm2）＼&現有株數（株/hm2）＼& 郁閉度＼& 樹高

（m）＼&胸徑

（cm）＼&冠幅

（m）＼&枝下高

（m）＼&單株材積

（m3）＼&蓄積量

（m3）＼&合計

＼&純 ?林＼&福建柏＼&磨石坑＼&3.33＼&1649＼&0.93＼& 9.81＼&11.92＼&2.6＼&0.61＼&0.057＼&93.99＼&93.99＼& 火炬松＼&磨石坑＼&3.33＼&1554＼&0.90＼&10.71＼&11.52＼&2.9＼&0.86＼&0.055＼&85.47＼&85.47＼&合計/平均＼&磨石坑＼&3.33＼&1602＼&0.92＼&10.26＼&11.72＼&2.8＼&0.74＼&0.056＼&179.46＼&179.46＼&混交林＼&磨石坑＼&磨石坑＼&3.33

3.33＼&780＼&0.95＼&10.63＼&13.97＼&2.8＼&0.82＼&0.080＼&62.40＼&62.40＼& 火炬松＼&磨石坑＼&760＼&0.95＼&11.32＼&12.42＼&3.1＼&1.00＼&0.057＼&43.32＼&43.32＼&合計/平均＼&磨石坑＼&3.33＼&1540＼&0.95＼&10.98＼&13.20＼&2.95＼&0.91＼&0.069＼&105.72＼&105.72＼&]

3.2 溫濕度分析 福建柏火炬混交的林分內平均溫度比福建柏、火炬松純林內平均溫度降低0.2～0.5℃，而相對濕度則比福建柏、火炬純林的林內濕度分別提高0.47%～0.49%。可見，2個樹種混交有利于改善林內的環境氣候溫度和相對濕度，可促進林木生長，加快林分郁閉，能提高林木蓄積量，這是2個樹種混交林生長量得以提高的原因之一。

表2 福建柏火炬松純林、混交林溫濕度比較

[林分

類型＼&樹種＼& 造林

地點＼& 面積

（hm2）＼&現有株數

（株/hm2）＼& 郁閉

度＼&溫度（℃）＼&濕度（%）＼&純林＼&福建柏＼&磨石坑＼&3.33＼&1649＼&0.93＼&18.5＼&80.2＼& 火炬松＼&磨石坑＼&3.33＼&1554＼&0.90＼&18.2＼&80.1＼&合計/平均＼&磨石坑＼&3.33＼&1602＼&0.92＼&18.4＼&80.2＼&混交林＼&磨石坑＼&磨石坑＼&3.33

3.33＼&780＼&0.95＼&19.0＼&85.0＼& 火炬松＼&磨石坑＼&760＼&0.95＼&19.0＼&85.0＼&合計/平均＼&磨石坑＼&3.33＼&1540＼&0.95＼&19.0＼&85.0＼&]

3.3 不同林分土壤性質分析

3.3.1 不同林分土壤化學性質分析 從表3可見，福建柏火炬松混交林、純林不同的林地土壤化學性質檢測結果，對2種不同林地的土壤化學性質進行比較，福建柏火炬松混交林的土壤pH值、有機質含量、全N、全P、全K以及速效N、P、K等化學性質指標均有顯著的提高。以土層0～20cm為例，福建柏火炬松混交林與福建柏、火炬松純林的林地相比，混交林的林地土壤pH值分別提高3.51%和3.36%，土壤養分全N、全P、全K含量分別增大0.97%、1.96%，1.49%、4.62%，0.49%、0.82%;其速效N、P、K成分含量分別提高2.00%、3.00%，0.59%、0.98%，1.85%、3.77%;有機質分別提高2.17%和2.98%。可見，福建柏火炬松混交林可改善土壤，能起到提高地力的作用。

表3 福建柏火炬松純林、混交林不同土壤化學性質比較

[林分類型＼&取樣深度

（cm）＼&pH值＼& ? ? ? ?養分全量含量（%） ? ? ? ?＼& ? ? ?速效含量（mg/kg） ? ? ? ＼&有機質（%）＼&N＼&P＼&K＼&N＼&P＼&K＼&純

林＼&福建柏＼&0～20＼&5.7＼&1.03＼&0.67＼&6.11＼&100＼&5.11＼&108＼&34.53＼&20～40＼&5.3＼&1.02＼&0.66＼&6.05＼&98＼&5.09＼&106＼&33.97＼&平均＼&＼&5.5＼&1.03＼&0.67＼&6.08＼&99＼&5.10＼&107＼&34.25＼&火炬松＼&0～20＼&5.6＼&1.02＼&0.65＼&6.09＼&99＼&5.09＼&106＼&34.26＼&20～40＼&5.0＼&1.00＼&0.64＼&6.03＼&97＼&5.07＼&105＼&33.59＼&平均＼&＼&5.3＼&1.01＼&0.65＼&6.06＼&98＼&5.08＼&106＼&33.93＼&混

交

林＼&福建柏

濕地松＼&0～20＼&5.9＼&1.04＼&0.68＼&6.14＼&102＼&5.14＼&110＼&35.28＼&20～40＼&5.5＼&1.02＼&0.67＼&6.10＼&99＼&5.12＼&109＼&34.59＼&平均＼&＼&5.7＼&1.03＼&0.68＼&6.12＼&101＼&5.13＼&110＼&34.94＼&]

3.3.2 不同土壤物理性狀分析 從表4可知，福建柏火炬松混交林地與福建柏、火炬松純林地的土壤物理性質測定結果，不論是0～20cm還是20～40cm土層，福建柏火炬松混交林地各項物理指標均大于福建柏、火炬松純林林地。以0～20cm土層為例，混交林地的土壤容重比純林林地分別減少0.91%和1.82%，而最大持水量分別增加3.30%和4.94%，毛管持水量分別增加3.07%和4.52%，田間持水量分別增加2.99%和3.61%，毛管孔隙度分別提高2.13%和2.65%，非毛管孔隙度分別提高3.9%和6.57%，總孔隙度分別大2.34%和3.57%，通氣度分別提高0.64%和0.76%。土壤孔隙度不僅能反映土壤的涵養水源，還可反映林地土壤肥力高，試驗結果表明：福建柏火炬松混交林的林地地表層土壤涵養水源及土壤肥力，比福建柏、火炬松純林的林地地表層土壤涵養水源和土壤肥力高。

表4 福建柏火炬松純林、混交林不同林分物理性質比較

[林分類型＼&取樣深度

（cm）＼&容重

（g/cm3）＼&最大持水量

（%）＼&毛管持水量

（%）＼&田間持水量

（t/hm2）＼&毛管孔隙度

（%）＼&非毛管孔隙度（%）＼&總孔隙度

（%）＼&通氣度

（%）＼&純

林＼&福建柏＼&0～20＼&1.11＼&47.52＼&41.05＼&30.12＼&45.57＼&7.18＼&52.75＼&25.12＼&20～40＼&1.12＼&46.31＼&40.03＼&30.07＼&44.80＼&7.05＼&51.85＼&24.39＼&合計/平均＼&1.12＼&46.92＼&40.54＼&30.15＼&45.19＼&7.12＼&52.30＼&24.76＼&火炬松＼&0～20＼&1.12＼&46.78＼&40.48＼&29.94＼&45.34＼&7.00＼&52.34＼&25.09＼&20～40＼&1.13＼&45.36＼&39.30＼&29.59＼&44.41＼&6.85＼&51.26＼&24.49＼&合計/平均＼&1.13＼&46.07＼&39.89＼&29.77＼&44.88＼&6.93＼&51.80＼&24.79＼&混

交

林＼&福建柏

火炬松＼&0～20＼&1.10 ?＼&49.09＼&42.31＼&31.02＼&46.54＼&7.46＼&54.00＼&25.28＼&20～40＼&1.11＼&47.73＼&41.22＼&30.76＼&45.75＼&7.23＼&52.98＼&24.68＼&合計/平均＼&1.11＼&48.41＼&41.77＼&30.89＼&46.15＼&7.35＼&53.49＼&24.98＼&]

4 結論

福建柏屬淺根性樹種，火炬松屬深根性樹種，2個樹種混交造林能促進林木生長，提高林分生長量。由本次調查可知，經過10a的培育，現福建柏火炬松混交林林木生長樹干通直，樹冠大，枝葉茂盛，比純林林木生長均有良好，尤其溫濕度能促進林木生長，提高林分生長量，福建柏與火炬松混交可互相促進林分生長，提高蓄積量，這說明福建柏火炬松混交林木生長競爭較快，單株材積大，林分總蓄積量也大。福建柏火炬松純林林木生長稀疏，林地土壤較干燥，土壤養分N、P、K含量低，土壤肥力較差，土壤容重大，孔隙度小，含水量弱;而混交林林木生長枝葉茂盛，地表層枯枝落葉物多，土壤容重輕，孔隙度大，含水量大，林地土壤濕潤，能保持水土，可增加土壤養分N、P、K含量，土壤肥沃，能改變林地的生態環境。實踐證明：福建柏火炬松混交林模式值得推廣。

參考文獻

[1]盛煒彤.福建柏、杉木及其混交林生產與生態效應研究[J].林業科學，1992，28（5）：397-404.

[2]邱永杰，于占源，何宗明，等.福建柏與杉木純林生長過程比較分析[J].西南林學院學報，2004，24（3）：10-13.

[3]王青天.福建柏與馬尾松混交造林模式的環境效應與生長分析[J].西北林學院學報，2013，28（3）：126-130.

[4]王青天，林武藝，謝文雷，等.福建柏造林試驗[J].綠色科技，2010，6（6）：72-74.

[5]曹漢洋.杉木、馬尾松、木荷純林及其混交林的土壤養分狀[J].南京林業大學學報，1998，22（2）：45-48. （責編：張宏民）