杉木與光皮樺混交造林效果初報

劉宜濱

摘要：在安溪竹園國有林場開展了杉木-光皮樺混交林（3杉2樺）、光皮樺純林和杉木純林對比試驗，結果表明：杉木-光皮樺混交林中杉木、光皮樺的生長量均分別大于杉木純林、光皮樺純林；5年生時混交林中光皮樺生長量大于杉木，10年生、15年生時杉木的胸徑、單株材積均超過光皮樺；杉木-光皮樺混交林土壤與杉木純林、光皮樺純林相比更加疏松透氣、肥力高。由此提出了生產上杉木、光皮樺造林應提倡營造混交林的建議。

關鍵詞：杉木；光皮樺；混交林；純林；土壤理化性質

中圖分類號：S725.2

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）13-0013-03

1 引言

光皮樺（Betula luminifera H.Winkl.）是樺木科樺木屬落葉闊葉喬木，該樹種耐干旱瘠薄，主要分布于中國云南、湖北、廣東、廣西、江西和浙江等地，光皮樺木材紋理細致，是航空、建筑、家具的上等原料，樹皮、木材、葉、芽是提取香樺油、樺焦油和樺芽油的原料，具有較高的栽培價植，是我國特有的優良速生用材樹種[1]。杉木是我國南方山區主要的傳統造林樹種，該樹種生長快、干形好、用途廣，因此在山區造林面積大[2]，但杉木林純林連栽存在著生長量下降和地力衰退等問題，營造杉木混交林是緩解這些問題的有效方法[3]。

安溪竹園國有林場位于福建省東南部，屬于典型的閩南山地地型，林場及其周邊以往營造的人工林主要是杉木、馬尾松和福建柏等針葉純林，林場于2003年開始小面積引種光皮樺，造林面積20 hm2，并開展了杉木與光皮樺混交造林試驗，旨在研究光皮樺在當地造林效果及其方式，從而為光皮樺合理經營提供依據。

2 試驗地概況

試驗地位于福建省安溪縣竹園國有林場站旗工區003林班08大班041小班，地理坐標是北緯24°56′，東經118°00′，氣候類型屬南亞熱帶季風氣候，年均氣溫20 ℃，最高氣溫39 ℃，最低氣溫0 ℃，全年無霜期270 d，年平均降雨量1800～2000 mm。試驗地海拔在760～890 m之間，自然條件優越，氣候溫和，雨量充沛，日照時間較長，土壤類型為山地紅壤，土層厚度70 cm，質地疏松肥沃，腐殖質層10 cm，造林地前茬為福建柏采伐跡地。

3 研究方法

3.1 試驗設計和造林

試驗地于2002年采伐后經劈雜清理，11月進行穴狀整地，挖穴規格50 cm×40 cm×30 cm。 2003年3月造林，開展杉木與光皮樺混交造林試驗，分別上、中、下坡3個坡位各設3塊標準地，共設置9塊20 m×20 m標準地，每個坡位分別營造杉木-光皮樺混交林、光皮樺純林和杉木純林。杉木與光皮樺按照3∶2的比例株間混交，造林的株行距都是2 m×2.5 m，密度2000株/hm2。苗木選用福建洋口國有林場培育的1年生裸根苗，造林后當年5～6月進行擴穴鋤草撫育，9～10月進行全面鋤草撫育，第2、3年每年分別進行兩次鋤草撫育。

3.2 試驗林調查

造林后每年對試驗林進行抽樣調查，在試驗林第5年、10年及15年的3月份進行全面調查，對標準地內的林木進行每木檢尺，測定樹高、胸徑、保存株數，光皮樺單株材積為：

V=0.000052764291 D1.8821611 H1.0093166

杉木單株材積為：

V=0.000058061860 D1.9553351 H0.89403304。

在試驗林15年生時對標準地采集土樣進行分析，土樣采集采取“之”字形路線在每個標準地內各隨機布設4個土壤垂直剖面，每個剖面分0～20 cm和20～40 cm兩個土壤層面用“環刀法”采集土壤用于土壤物理性質測定，同時在每個土層各取1 kg土樣裝入塑料袋用于土壤化學性質測定[4，5]。

4 結果與分析

4.1 不同年齡的試驗林生長情況分析

從對5年生、10年生和15年生的試驗林生長量調查的結果來看（表1～3），5年生時，杉木-光皮樺混交林中杉木的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積比杉木純林分別增加了2.5%、2.9%和7.7%，杉木-光皮樺混交林中光皮樺的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積比光皮樺純林分別增加了3.9%、6.3%和14.5%。而且無論是純林還是混交林，光皮樺的生長量均大于杉木。10年生時，杉木-光皮樺混交林中杉木的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積比杉木純林分別增加了6.5%、4.7%和17.8%，杉木-光皮樺混交林中光皮樺的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積比光皮樺純林分別增加了11.0%、5.7%和29.7%。而且無論是純林還是混交林，杉木的平均胸徑和單株材積均大于光皮樺。15年生時，杉木-光皮樺混交林中杉木的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積比杉木純林分別增加了5.0%、5.8%和15.6%，杉木-光皮樺混交林中光皮樺的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積比光樺純林分別增加了9.8%、6.7%和28.4%。而且無論是純林還是混交林，杉木的平均胸徑和單株材積均大于光皮樺。對15年生的林分生長量進行方差分析表明：杉木-光皮樺混交林中杉木、光皮樺的生長量分別與杉木純林、光皮樺純林的生長量差異均尚未達到顯著水平。由此可見，光皮樺早期生長快于杉木，而隨著年齡增長，杉木的胸徑和單株材積生長超過光皮樺；杉木與光皮樺混交后，杉木和光皮樺的生長量均得到提高，生產中應提倡營造杉木-光皮樺混交林。

4.2 不同試驗林土壤理化性質分析

4.2.1 不同試驗林土壤物理性質

通過對不同試驗林土壤采樣進行物理性質測定結果（表4）看出，土壤容重最大的是杉木純林的土壤，杉木-光皮樺混交林的土壤容重最小。毛管孔隙、非毛管孔隙和土壤持水量最大的是杉木-光皮樺混交林的土壤，杉木純林土壤的毛管孔隙、非毛管孔隙和土壤持水量最小。土壤容重、毛管孔隙、非毛管孔隙、土壤持水量均是表示山地土壤疏松程度的指標，土壤容重小、孔隙度和持水量大的土壤較為疏松、通透性好。由此可見，杉木-光皮樺混交林的土壤較為疏松透氣，也就是說土壤結構較好。杉木林土壤較為板結或粘性較大、通透性較差。這可能是因為杉木與光皮樺的根系在土壤中分布的深度不一樣，兩種樹種的根系在不同深度的土壤中穿插伸展，對土壤起到較好的疏松作用。

4.2.2 不同試驗林土壤化學性質

根據不同試驗林土壤化學性質測定結果（表5）可知，杉木-光皮樺混交林土壤的速效鉀、水解性氮和有機質等反映土壤肥力狀況的指標要大于光皮樺純林和杉木純林的土壤，杉木純林土壤的土壤肥力狀況不如光皮樺純林，由此說明，杉木與光皮樺混交可以改善土壤肥力，這是因為光皮樺為落葉闊葉樹種，其每年較多的凋落物經分解后產生的有效養分物質回歸到土壤中，補充了土壤的營養，因而提高了土壤的肥力。

5 結語

（1）通過對5年生、10年生和15年生的杉木-光皮樺混交林、光皮樺純林和杉木純林生長量調查，發現混交林中杉木、光皮樺的生長量均分別大于杉木純林和光皮樺純林，杉木與光皮樺混交可以提高杉木和光皮樺的生長量。生產中進行杉木、光皮樺造林時建議盡量營造杉木-光皮樺混交林。光皮樺早期生長快于杉木，隨著年齡的增大，杉木的胸徑和材積生長超過光皮樺。

（2）杉木-光皮樺混交林土壤的容重小于光皮樺純林和杉木純林，而土壤孔隙度和持水量大于光皮樺純林和杉木純林，杉木-光皮樺混交林土壤與光皮樺純林、杉木純林相比更加疏松透氣，有利于涵養水源。杉木-光皮樺混交林土壤的有機質、速效鉀和水解性氮等有效養分含量高于光皮樺純林和杉木純林，杉木-光皮樺土壤的肥力高于光皮樺純林和杉木純林，杉木與光皮樺混交可以改善土壤肥力狀況。

（3）由于該試驗中杉木與光皮樺混交僅采取一種混交方式，即株間混交，而且比例也只有杉木與光皮樺按照3∶2進行混交，混交方式和比例過于單一，如果采取其他混交方式、混交比例進行對比結果會怎樣尚不知。15年生時，杉木-光皮樺混交林中杉木、光皮樺的生長量分別與杉木純林、光皮樺進行差異性分析尚未達到顯著水平，隨著林分年齡的進一步增大其差異性如何也不知。這些問題均有待于下一步繼續研究。

參考文獻：

[1]張銀田.光皮樺與毛竹混交林的營建[J].安徽林業，2009（3）：48.

[2]俞新妥.杉木栽培學[M].福州：福建科學技術出版社，1997：322～335.

[3]方 奇.杉木連栽對土壤肥力及杉木生長影響[J].林業科學，1987，23（4）：384～391.

[4]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.

[5]張萬儒.森林土壤定位研究方法[M].北京：中國林業出版社，1984.