杉木林下套種南方紅豆杉初步研究

易曉冬

(福建省沙縣木材經營總公司，福建 沙縣 365051)

1 引言

杉木(Cunninghamialanceolata)是閩北山區主要的人工用材樹種，以往杉木人工林經營的目標多以中小徑材為主，隨著人們對生態環境保護的意識增強和市場對大規格材的需求增加，杉木林經營逐漸轉為長周期大徑材的目標發展。杉木林采伐年限延長就需要考慮林地的持續利用和短期效益問題，在經營大徑材的杉木林下種植合適植物是林地收獲長短期效益的可行方法。南方紅豆杉(Taxuschinensis)是珍貴的材用、藥用和觀賞樹種，該樹種具有耐蔭的特性[1～3]，通過杉木林下套種南方紅豆杉可以充分利用林地空間，長短期效益相結合，有效提高林地的利用率。為此，在沙縣開展了杉木林下套種南方紅豆杉的試驗，探索林下南方紅豆杉生長的合適郁閉度以及杉木-南方紅豆杉復層林土壤肥力狀況，為杉木林下種植南方紅豆杉提供參考。

2 試驗地概況

試驗地位于沙縣富口鎮巖地村36林班8大班6小班，地理坐標東經117°43′40″、北緯26°25′34″，中亞熱帶山地氣候年降雨量1800 mm左右，年平均氣溫19.3℃全年無霜期255 d，四季較為明顯夏季暑熱冬季寒冷低山丘陵地貌，海拔200～300 m，土壤為紅壤，立地類型為Ⅱ類地，坡度10～20°。2002年冬，在巖地村36林班8大班6小班營造杉木純林，2019年3月調查，林分平均胸徑14.5 cm、平均樹高15 cm，保存密度為1275株/hm2。林下主要植被有金毛蕨等。

3 研究方法

3.1 試驗設計

2016年春，在巖地村36林班8大班6小班杉木林下套種南方紅豆杉，套種前，先用方格法對杉木林的郁閉度進行計算，根據計算結果將杉木林的郁閉度劃分0.40～0.49、0.50～0.59和0.60以上3種，然后分別在不同郁閉度的杉木林下種植2年生的南方紅豆杉，套種試驗采取隨機設計，3次重復，每重復3塊試驗小區，每小區面積600 m2。套種前進行林下挖穴，穴規格50 cm×40 cm×40 cm，種植株行距2 m×3 m。

3.2 試驗林調查

杉木林下套種南方紅豆杉后，每年進行生長情況調查。2019年3月，對套種的南方紅豆杉進行全面調查，調查每株南方紅豆杉的高度、地徑。對套種南方紅豆杉的試驗小區和沒有套種南方紅豆杉的杉木林地隨機布設5個土壤剖面，分0～20 cm、20～40 cm土層分別取土樣用于土壤物理性狀測定[4，5]。

4 結果與分析

4.1 杉木林下南方紅豆杉生長情況分析

通過對郁閉度分別為0.40～0.49、0.50～0.59和0.60以上的杉木林下南方紅豆杉的生長情況調查，結果顯示(表1)，隨杉木林郁閉度增加，南方紅豆杉的生長加快，在杉木林郁閉度為0.50～0.59時生長量最大，然后隨杉木林郁閉度增加其生長下降。在杉木林郁閉度為0.50～0.59時，南方紅豆杉的高度、地徑與杉木林郁閉度為0.40～0.49時相比分別增加了24.6%、44.4%，與杉木林郁閉度為0.60以上時相比分別增加了48.3%、73.3%。經方差分析(表2)，不同郁閉度的杉木林下南方紅豆杉的高度和地徑差異均達到極顯著水平。說明杉木林郁閉度對林下南方紅豆杉生長的影響很大，本試驗中，南方紅豆杉生長最合適的上層林郁閉度為0.50～0.59。

4.2 杉木-南方紅豆杉復層林與杉木純林土壤物理性質比較

4.2.1 杉木-南方紅豆杉復層林與杉木純林土壤孔隙狀況

通過對杉木-南方紅豆杉復層林和杉木純林土壤的孔隙狀況進行測定(表3)，結果顯示，杉木純林的土壤容重大于杉木-南方紅豆杉復層林，而杉木純林的土壤孔隙度、通氣度比杉木-南方紅豆杉復層林土壤小。

表1 杉木林下南方紅豆杉的高度和地徑

表2 杉木林下南方紅豆杉的高度和地徑方差分析

其中0～20 cm土層，杉木純林的土壤容重比杉木-南方紅豆杉復層林土壤增加了2.7%，毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度和通氣度分別比杉木-南方紅豆杉復層林土壤減少了1.8%、17.2%、5.2%和8.0%；在20～40 cm土層，杉木純林的土壤容重比杉木-南方紅豆杉復層林土壤增加了1.5%，毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度和通氣度分別比杉木-南方紅豆杉復層林土壤減少了4.2%、4.2%、6.8%和10.3%。可見，杉木-南方紅豆杉復層林土壤比杉木純林的土壤疏松通透，說明杉木林下套種南方紅豆杉有利于改善土壤的結構。

表3 杉木-南方紅豆杉復層林和杉木純林土壤的孔隙狀況

3.2.2 杉木-南方紅豆杉復層林與杉木純林土壤持水量

經過測定杉木-南方紅豆杉復層林與杉木純林土壤持水量，結果見表4。從中可知，杉木-南方紅豆杉復層林土壤持水量大于杉木純林。其中0～20 cm土層，杉木-南方紅豆杉復層林土壤自然含水量、最大持水量、最小持水量和毛管持水量與杉木純林的土壤相比分別提高了6.2%、9.4%、24.6%和22.2%；在20～40 cm土層，杉木-南方紅豆杉復層林土壤自然含水量、最大持水量、最小持水量和毛管持水量與杉木純林的土壤相比分別提高了3.8%、10.3%、39.4%和26.8%?？梢?，杉木-南方紅豆杉復層林土壤保持水土的能力比杉木純林強，說明杉木林下套種南方紅豆杉可以提高杉木林的土壤持水功能。這可能是杉木林下套種南方紅豆杉后，由于杉木和南方紅豆杉的根系分布在土壤的不同深度，根系的伸展對不同層次的土壤有較好的穿插作用，使土壤變的疏松；另一個原因是由于下層南方紅豆

表4 杉木-南方紅豆杉復層林和杉木純林土壤的水分情況

杉的存在，降雨進入林內后被下層南方紅豆杉所截留，使得降雨產生的沖擊力得到緩解，減少了地表徑流，提高了土壤的持水性。

5 結語

杉木林下套種南方紅豆杉的試驗表明，不同郁閉度的杉木林下南方紅豆杉的生長量有差異，在郁閉度為0.50～0.59的杉木林下套種的南方紅豆杉生長最好。杉木純林的土壤容重大于杉木-南方紅豆杉復層林土壤，而土壤孔隙度、通氣度、持水量均比杉木-南方紅豆杉復層林土壤小。杉木林下套種南方紅豆杉可以改善土壤結構，提高土壤的持水能力。