人工針闊混交林培育對生態(tài)條件的改變效果

宋德利

(遼寧省森林經(jīng)營研究所，遼寧 丹東 118003)

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人工針闊混交林培育對生態(tài)條件的改變效果

宋德利

(遼寧省森林經(jīng)營研究所，遼寧 丹東 118003)

摘要通過對人工針闊混交林的培育試驗，結(jié)果表明：培育人工針闊混交林改變了生態(tài)環(huán)境，調(diào)整了林種結(jié)構(gòu)，涵養(yǎng)了水源，提高了林地的營養(yǎng)含量，調(diào)節(jié)了氣候，保護了物種多樣性，充分展現(xiàn)了混交林功能效益和潛在的性能。

關(guān)鍵詞針闊混交林；生態(tài)條件；改變效果

The Effect of Artificial Coniferous and Broad-leaved Mixed Forest on Ecological Condition

Song Deli

(Liaoning province forest management institute , Dandong 118003,China)

AbstractBased on culture experiment of artificial coniferous and broad-leaved mixed forest, the results showed that developing artificial coniferous and broad-leaved mixed forest changes ecological environment, adjusts the structure of forest category and water conservation, improves woodland nutritional content and climate, protects species diversity, fully demonstrating the performance of mixed function efficiency and potential.

Key wordsConiferous and broad-leaved mixed forest; ecological condition; changed effect

人工針闊混交林基地的建設(shè)，是20世紀(jì)80年代初，開展的一項重點工程。主要以針葉樹種紅松、日本落葉松和闊葉樹種白樺、色赤楊進(jìn)行混交，面積達(dá)20多hm2。通過30多年的培育，針闊混交林已明顯的顯現(xiàn)出它的功能和特點，尤其生態(tài)效果更為突出。為了提高人們對針闊混交林的重視，加快對針闊混交林的建設(shè)，充分發(fā)揮人工針闊混交林的功能作用，對人工針闊混交林的生態(tài)效果進(jìn)行了總結(jié)。

1試驗地的自然概況

人工針闊混交林建于遼寧本溪新農(nóng)村，為1982年營造，該地區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，平均氣溫為6.3 ℃，年有效積溫(≥5 ℃)為3 200 ℃。年降水量800 mm，年蒸發(fā)量1 200 mm，相對濕度70%，無霜期147 d，海拔350 m，土壤為山地棕色森林土，土層厚度40～60 cm，更新前為殘次林皆伐跡地。坡向為N坡、EN坡、WN坡，坡度為5～18°。

2混交林培育和調(diào)查方法

人工針闊混交林的培育，主要選擇針葉樹種紅松、日本落葉松與闊葉樹種白樺，色赤楊進(jìn)行混交，混交方式采用帶狀和塊狀2種形式：帶狀按6∶3、9∶3；塊狀按20 m×30 m進(jìn)行。造林苗木，紅松4年生、日本落葉松2年生，白樺、色赤楊各1年生，造林株行距為1.5 m×2.0 m，整地穴徑60 cm，穴深40 cm。栽植比例6∶3是6行紅松或日本落葉松與3行白樺或色赤楊混交，9∶3是9行紅松或日本落葉松與3行白樺或色赤楊混交。塊狀混交是紅松、日本落葉松與白樺、色赤楊交錯混交。

調(diào)查方法采用定位和半定位方法進(jìn)行，樣地面積667 m2，在樣地內(nèi)對所有林木因子進(jìn)行全部測量，設(shè)氣象觀測場，測量氣候和生態(tài)因子的變化，測土壤的養(yǎng)分含量和水分含量，在樣地內(nèi)按對角線設(shè)2 m×2 m的小樣方，調(diào)查混交林的植物種類，數(shù)量、頻率。

3效果分析

3.1人工針闊混交林對土壤改良的作用

通過對針闊混交林的培育，隨著林齡的不斷增長，潛在的生態(tài)效果已經(jīng)嶄露出來，無論對植被的影響，氣溫的變化，土壤的改良都起到一定的作用。

針闊混交林土壤理化性質(zhì)的測定結(jié)果為，紅松+色赤楊、紅松+白樺、日本落葉松+色赤楊、日本落葉松+白樺混交林的有機質(zhì)、N、P、K的含量都高于純林。紅松+色赤楊混交林的N、P含量是紅松純林的140%和260%，是色赤楊純林的12%和130%。日本落葉松+白樺混交林有機質(zhì)含量是日本落葉松純林的145%、是白樺純林的136%。紅松+色赤楊混交林的N、P含量是紅松純林的146%和260%，是色赤楊純林的112%和123%。

日本落葉松+色赤楊混交林A、B層土壤容重小于日本落葉松純林，分別低16%和20%，總孔隙度大于日本落葉松純林，提高17.7%和8.9%，最大持水量比日本落葉松純林高14%和24.2%，最小持水量比純林高31.37%和18.77%，毛管持水量比純林高30.9%和17.38%，混交林的土壤透氣性能好于純林。

3.2人工針闊混交林溫度的變化

針闊混交林溫度的變化，紅松+色赤楊混交林和紅松純林溫度的日變化規(guī)律，以早、晚溫度低，中午12:00—14:00溫度高，呈單峰曲線形式。針闊混交林早、晚溫度高于純林、其余時間皆低于紅松純林(見圖1)

圖1　不同林型溫度的日變化

圖2　不同林型溫度的年變化

溫度的年變化，紅松+色赤楊混交林和紅松純林的溫度年變化規(guī)律(生長季內(nèi))以4月份開始緩慢上升，8月份開始下降，全年7月份溫度最高，4月和10月溫度最低，在生長季內(nèi)混交林的溫度低于紅松純林，見圖2。

3.3人工針闊混交林相對濕度的變化

針闊混交林由于有二層林冠，使光照強度降低，溫度下降，相對濕度比針葉純林能提高2%～3%，比林外能提高4%～5%，紅松與色赤楊混交林相對濕度的日變化規(guī)律以早晚偏大、中午偏低、呈凹線型曲線。年變化規(guī)律以7—9月相對濕度最大，4、5、6、10月相對濕度比較穩(wěn)定，差距不大。由于人工針闊混交林的建立，降低了大氣濕度，提高了相對濕度，不但增強了調(diào)節(jié)氣候的功能，也促進(jìn)了林木的生長。

3.4人工針闊混交林涵養(yǎng)水源的功能

人工針闊混交林每年有大量的枯落物，枯落物的貯量越多，貯水量越大。經(jīng)對紅松+白樺、日本落葉+色赤楊的針闊混交林枯落物的持水能力測定，人工針闊混交林的枯枝落葉層持水率可達(dá)300%(見表1)。紅松+白樺針闊混交林未分解層最大持水率比紅松純林高34.2%，日本落葉松+色赤楊針闊混交林分解層最大持水率比日本落葉松提高63.8%。最大持水率半分解層和最大持水量，針葉純林>針闊混交林。

表1　不同林型枯落物持水率和持水量

由于各林型樹種的不同，林地土壤的滲透能力各異，因不同林型土壤的層次不同其滲透性能也表現(xiàn)出了一定的差別(見表2)。土壤各層的初滲速度和終滲速度都是A層>B層>C層。紅松+白樺針闊混交林和日本落葉松+色赤楊針闊混交林的滲透能力都大于紅松和日本落葉松純林。

表2　各林型土壤不同層次的滲透速度　mmmin-1

表2　各林型土壤不同層次的滲透速度　mmmin-1

林型初滲速度終滲速度ABCABC紅松30.217.612.62.82.31.1日本落葉松28.316.510.32.52.11.3紅松+白樺37.418.916.53.02.81.4日落+色赤楊38.618.617.23.12.91.4

各林型的貯水能力，因土層厚度不同，差別較大，紅松+白樺、日本落葉松+色赤楊針闊混交林，因土層厚度高于紅松、日本落葉松純林，因而貯水能力也>針葉林。A+B+C土層的貯水能力為針闊混交林比針葉純林提高7%。

3.5人工針闊混交林的物種多樣性

3.5.1人工針闊混交林的物種豐富度豐富度標(biāo)志著林分內(nèi)多樣性的復(fù)雜程度，物種豐富度越大，表明該林分物種種類越多，調(diào)查結(jié)果表明，日本落葉松+色赤楊混交林比日本落葉松純林豐富度大，植物種類繁多，植物種類為28種，數(shù)量達(dá)7.6×105株·hm-2，而日本落葉松純林植物種類為17種，數(shù)量為0.88×105株·hm-2。

紅松+白樺針闊混交林植物種類為21種，數(shù)量4.8×105株·hm-2。而紅松純林植物種類為8種，數(shù)量為0.56×105株·hm-2。

由此可見，人工針闊混交林有二層林冠，透光性強，使大量的植物能夠侵入，林分結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，物種豐富度明顯增大。

3.5.2不同林型的物種重要值現(xiàn)將日本落葉松+色赤楊針闊混交林和日本落葉松純林物種重要值列表3如下：

表3　不同林型物種重要值

從表3看出，日本落葉松+色赤楊針闊混交林，在喬木層中重要值以日本落葉松和色赤楊為主，常見的樹種有水曲柳、糠椴、花曲柳、五角槭、榆樹和遼

東櫟 ；在灌木層中，山里紅、胡枝子、平榛分布較多，山花椒、刺五加、刺龍芽、忍冬分布較勻，大翅衛(wèi)矛、假色槭、錦帶花有少量分布。草本層中，懸溝子、苔草、猴腿蹄蓋蕨、玉竹分布較多，月見草、蕨菜、天門冬、雞腿堇菜、酸漿分布均勻，山葡萄、東風(fēng)菜為零星分布。

不同林型的多樣性指數(shù)的測定結(jié)果見表4。

表4　不同林型的多樣性指數(shù)

從表4看出，在喬木層中，混交林多樣性好于純林，在灌木層中，除優(yōu)勢度指數(shù)純林高于混交林外，其余皆低于混交林。在草本層中，純林的均勻度指數(shù)比混交林高，其余各項指數(shù)以混交林最大。

4小結(jié)

人工針闊混交林的培育，起到了對土壤的改良作用，紅松+色赤楊、紅松+白樺、日本落葉松+色赤楊、日本落葉松+白樺人工針闊混交林有機質(zhì)N、P、K的含量都明顯高于紅松與日本落葉松純林。

人工針闊混交林能調(diào)解林內(nèi)的溫度和濕度，對林木的生長有一定的促進(jìn)作用。

人工針闊混交林有涵養(yǎng)水源的功能，紅松+白樺混交林未分解層最大持水率比紅松純林高34.2%，日本落葉松+色赤楊混交林比日本落葉松純林高63.8%。各林型的土壤滲透能力，混交林大于純林；A+B+C土層的貯水能力，混交林比純林高7%。

人工針闊混交林物種多樣性好于純林，無論在喬木層、灌木層、草本層中，其多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)，除喬木層優(yōu)勢度高于混交林外，其余混交林均占絕對優(yōu)勢。

中圖分類號：S718.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.03.003

作者簡介：宋德利(1972-)，男，遼寧西豐人，大學(xué),高級工程師，現(xiàn)從事林業(yè)管理工作.

收稿日期：2015-12-22

文章編號：1005-5215(2016)03-0007-03