禿杉與木荷混交造林試驗研究

黃其城

摘 要：為了探索禿杉造林模式，特開展了禿杉與木荷混交比例分別為1∶1和3∶3及禿杉純林為對照的造林試驗研究，結果表明，禿杉與木荷混交促進了禿杉的生長，而且禿杉-木荷混交林的土壤容重小、孔隙度和通氣度大，土壤有機質、速效磷、速效鉀等營養物質含量高，禿杉與木荷混交有利于提高禿杉的生長量和改善土壤肥力狀況。該試驗條件下，禿杉與木荷按照3∶3比例混交效果最好。

關鍵詞：禿杉；木荷；混交林；混交比例；土壤肥力

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）02-03-0062-02

禿杉（Taiwania cryptomerioides）又稱臺灣杉，是杉科臺灣杉屬常綠針葉喬木樹種，原產地臺灣，是第三紀古熱帶植物區孑遺植物，屬于國家一級保護的世界稀有珍貴樹種。樹形高大挺拔，主干通直圓滿，材質優良，出材率高，用途廣，是優良速生用材樹種[1]。木荷（Schima superba Gardn. et Champ.）是山茶科木荷樹屬常綠闊葉喬木樹種，樹干通直，材質堅韌，結構細致，耐久用，易加工，是珍貴的用材樹種，又是一種較好的耐火、抗火、難燃樹種[2]。許多研究表明，針葉樹純林相比較于針闊混交林，容易出現病蟲危害、地力衰退和發生火災等問題，營造混交林特別是針闊混交林，可以充分發揮闊葉樹凋落量大、易分解的特點，養分回歸土壤后可以維持和改良地力，具有改善生態和提高林分穩定性的作用[3]。為此，筆者自2005年起在閩清縣開展了禿杉與木荷混交造林試驗研究，探索禿杉和木荷合適的混交方式，以期為禿杉的可持續經營提供依據。

1 研究點概況

試驗點位于閩清美菰國有林場的長灣工區，處于戴云山脈中山地帶的西部（東經118°05′、北緯26°27′）。屬中亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫19.7℃，年均降雨量1 494mm，年蒸發量1 349mm，冬、春兩季多霧，年均相對濕度81.0%，無霜期300d左右。海拔800～1 200mm。土壤為紅壤，土壤類型為Ⅲ類地，主要植被有桃金娘、拔契、芒萁骨、五節芒等。

2 研究方法

2.1 試驗設計 2005年12月，在閩清美菰國有林場長灣工區杉木林采伐跡地上開展禿杉與木荷混交造林試驗，試驗處理為禿杉與木荷行狀混交，混交比例1∶1和3∶3兩種，以禿杉純林為對照。試驗小區沿著山坡的上、中、下坡隨機排列，試驗設3次重復，共9塊試驗小區，每個試驗小區面積為400m2（20m×20m）。造林株行距2m×2m，采用1年生禿杉裸根苗和1年生木荷營養袋苗在雨天種植。

2.2 試驗資料收集 造林后每年對試驗林進行調查，造林第一年年底調查試驗林的成活率和生長量，以后每年年底調查試驗林的保存率和高徑生長情況。造林后連續撫育除草3年，每年除草2次。2015年12月，對試驗林進行全面調查，調查每塊試驗小區內每株禿杉和木荷的樹高、胸徑，分樹種計算樹高（H）和胸徑（D）平均值，禿杉單株材積V禿=0.000058061860D1.9553351H0.89403304；木荷單株材積V木=0.00005276D1.882161H1.009317，單位面積蓄積量=單位面積株數×單株平均材積。對每個試驗小區采集土壤進行理化性質測定，采集土樣的方法：在每塊試驗小區內，按“S”形路線確定4個采樣點，每個采樣點挖土壤垂直剖面，分0～20cm和20～40cm兩個層次各取一個環刀用于土壤物理性質測定，同時每一層用自封袋各取500g左右的土樣用于土壤化學性質測定[3-4]。

3 結果與分析

3.1 禿杉-木荷混交林生長狀況對比 通過對11年生的禿杉-木荷混交林和禿杉純林每木調查，經過統計，結果見表1，從統計結果看，3種林分中，禿杉生長最快的是禿杉與木荷按照3∶3比例混交的林分，其次是禿杉與木荷按照1∶1混交的林分，禿杉純林生長最慢。禿杉-木荷3∶3混交林中，禿杉的平均樹高、胸徑、單株材積與禿杉-木荷3∶3混交林中禿杉對應的測樹因子相比分別提高了8.6%、7.8%和24.6%，與禿杉純林對應的測樹因子相比分別提高了17.3%、18.4%和60.4%。木荷生長量以禿杉-木荷3∶3混交的林分大于禿杉-木荷1∶1混交的林分。林分總蓄積量大小順序表現為禿杉-木荷3∶3混交林>禿杉-木荷1∶1混交林>禿杉純林。方差分析表明，不同林分中禿杉的平均樹高、胸徑、單株材積和單位面積蓄積量均存在顯著差異。說明禿杉和木荷混交可以促進禿杉的生長，這是因為木荷相對于禿杉生長較慢，這樣禿杉生長就有較大的營養空間。而木荷與禿杉混交要采取多行混交才能保證其較好的生長，這是因為木荷早期生長較慢，而禿杉生長較快，單行混交使木荷容易成為被壓木，而多行混交就避免了這種情況的發生。

3.2 禿杉-木荷混交林土壤肥力分析

3.2.1 禿杉-木荷混交林土壤物理性質 土壤容重、毛管孔隙狀況、通氣度等土壤物理性質反映了土壤松緊程度和結構的好壞。從表2可知，3種林分中，禿杉-木荷3∶3混交林的土壤容重最小，禿杉純林的土壤容重最大，禿杉-木荷3∶3混交林的土壤孔隙度和通氣度最大，禿杉純林的土壤孔隙度和通氣度最小。在0～20cm土層中，禿杉-木荷3∶3混交林的土壤容重與禿杉-木荷1∶1混交林相比降低了4.9%，與禿杉純林相比降低了7.3；禿杉-木荷3∶3混交林的土壤總孔隙度、通氣度與禿杉-木荷1∶1混交林相比增加了5.6%和18.3%，與禿杉純林相比增加了6.1%和18.4%。3種林分的土壤容重、毛管孔隙狀況、通氣度大小在0～40cm土層也表現出相同的規律。土壤容重小、土壤孔隙度和通氣度大說明土壤疏松透氣，保水性好，土壤結構優。因此，在以上3種林分中，禿杉-木荷3∶3混交林的土壤通透性能強，這種土壤有利于林木根系生長和土壤中微生物活動，可以較好地改善土壤結構。

3.2.2 禿杉-木荷混交林土壤化學性質 根據對3種林分的土壤有機質、水解性氮、速效林磷、速效鉀、全氮、全磷的測定，得到結果見表2，從表2看出，土壤有機質、水解性氮、速效林磷、速效鉀、全氮、全磷的含量大小順序表現為禿杉-木荷3∶3混交林>禿杉-木荷1∶1混交林>禿杉純林。說明禿杉和木荷混交對于改善土壤肥力有較好的作用，這是因為木荷為闊葉樹種，當混交林達到一定的年齡時，木荷的凋落物增加，而且容易分解，凋落物的營養物質回歸土壤起到了改良土壤的作用。

4 結論與討論

研究表明，禿杉造林采取與木荷混交，可以提高禿杉的生長量，而且對于改善土壤結構，提高土壤肥力都有利。本試驗條件下，禿杉與木荷按照3∶3的比例多行混交，禿杉生長最快，木荷生長也比較迅速，這種模式的混交林土壤理化性質最好，土壤肥力狀況最佳。

禿杉是優良的用材樹種，福建山區的許多地方如德化、閩清、南平萊州等地都有引種，但由于純林種植也潛在著地力退化的問題，通過改變林分結構，由純林轉變為禿杉與闊葉樹混交是維持地力、提高禿杉生長量的一條途徑。本試驗結果認為，禿杉與木荷多行混交是一種不錯的造林模式。福建山區的鄉土闊葉樹種較多，以后可陸續探索禿杉與當地其他闊葉樹種混交的可行性。本試驗中只進行了禿杉與木荷當行和多行混交模式研究，而其他的混交模式如插花混交、帶狀混交等對于禿杉的生長的影響有待于下一步的研究。

參考文獻

[1]連勇機.禿杉引種效果分析[J].福建林業科技，2013，40（3）：93-96.

[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，許本彤.森林土壤定位研究方法[M].北京：中國林業出版社，1984.

（責編：張宏民）