油松純林改造混交林后的水土保持效果及經濟效益分析

黃春玲

(遼寧省寬甸滿族自治縣國營林場管理事務服務中心，遼寧 丹東 118200)

油松(Pinustabulaeformis)是我國北方地區主要造林樹種之一，其根系發達，適應能力強，長勢繁茂，保持水土效果良好。寬甸縣地處遼寧省東南部地區，新中國成立后營建了大面積的油松純林，隨著林齡的增長，純林的弊端越發突顯。據調查，生長20年以上的林分樹高年增長量僅為17 cm左右，蓄積量年增長量僅為1.4 m3·hm-2[1]。因此必須要對油松純林進行改造。

油松純林改造的一條有效途徑是改為針葉與闊葉樹的混交林[2]。目前對營造油松混交林的效果研究主要集中在改善土壤理化性質[3]、土壤的抗蝕性方面的變化[4]，在水土保持的效果、經濟效益方面的分析相對較少。本研究選擇油松純林改造后的幾種類型的混交林為對象開展研究，比較改造后的混交林水土保持效果及經濟效益。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設置在國營寬甸滿族自治縣邊江林場，屬于溫帶半濕潤季風氣候，四季分明，年均降水量892.3 mm左右，其中2/3分布在夏季，年均溫8.3 ℃，每年7—8月容易集中出現暴雨天氣。試驗地土壤主要為褐土，土層厚15～40 cm，有著豐富的植被資源，油松與闊葉樹混交林是當地地帶性植被，主要樹種類型包括油松、刺槐、蒙古櫟、山杏、胡枝子等。林場內油松純林營造于1982年，營造時株行距1 m×1.5 m，1994年將大部分油松純林改造成混交林，2019年油松的林齡為37 a，混交樹種年齡為25 a。

1.2 試驗設計

試驗共設5種林分處理，即在林場內分別選擇具有代表性的油松+刺槐(Robiniapseudoacacia)、油松+蒙古櫟(Quercusmongolica)、油松+山杏(Armeniacasibirica)、油松+胡枝子(Lespedezabicolor)幾種混交林作為調查對象，并選擇立地條件一致的油松純林作為對照進行比較。每個處理安排3個重復樣地，樣地面積20 m×20 m。

1.3 調查內容及方法

2019年對各林分處理開展水土保持效果及經濟效益的調查分析。樹冠截留雨水量的測量方法：在各處理各樣方的林間、林外分別隨機設置5個雨量桶，便于對降雨時林間、林外降水量(mm)進行實時測量，得出樹冠截留雨水量(mm)、截留率(%)[6，7]。枯落物重量、吸水量的測定方法：在每個樣地內隨機選擇5個具有代表性的樣方(面積為1 m×1 m)，分別測量地面枯落物的厚度(cm)、并收集測重折算單位面積的重量(kg·hm-2)，帶回采取凈水浸泡法得到枯落物的飽和持水量(kg·hm-2)[6]，并采集表層土樣帶回測量含水量(%)。經濟效益的統計方法：對各處理的平均產值(元·hm-2)、成本(元·hm-2)、利潤(元·hm-2)、產投比等進行統計、分析[6，7]。

2 結果與分析

2.1 油松純林改造后的水土保持效果分析

2.1.1 各林分樹冠截留的效果分析 對油松混交林與油松純林的樹冠對雨水截留效果的分析見表1。結合表1的結果可知，林分的結構可明顯地影響林冠的截雨量，混交林樹冠截雨的能力與純林相比有著不同程度的提高；林冠截留率超過30%的處理有油松+刺槐、油松+蒙古櫟2個混交處理，與油松純林相比，截留率分別提高12.3和10.9個百分點，油松+山杏混交林的處理林冠截留率為27.1%，比對照處理提高6.9個百分點，油松+胡枝子混交林的處理林冠截留率最低，為23.4%，但也比油松純林提高3.2個百分點。

表1 不同林分對樹冠截留雨水效果的影響

2.1.2 各林分下枯枝落葉量及含水量分析 對油松混交林與油松純林下枯枝落葉及含水量的分析見表2。結合表2的結果可知，油松混交林的幾個處理林下枯枝落葉均比油松純林厚，單位面積重量明顯高于油松純林，枯枝落葉飽和持水量高于油松純林，地表10 cm范圍內的含水量也大于油松純林；各混交林處理中，以油松+蒙古櫟的處理枯枝落葉最厚(4.1 cm)、單位面積重量最大(6 672.1 kg·hm-2)、表層土壤含水量最高(13.12%)，飽和持水量以油松+刺槐的處理為最大(14 521.5 kg·hm-2)。

表2 不同林分枯枝落葉量及含水量影響

2.2 油松純林改造后的經濟效益分析

對油松混交林與油松純林經濟效益的分析見表3。結合表3的結果可知，油松混交林純利潤均高于油松純林，以油松+刺槐處理的產投比最高，達到了7.20，其次是油松+山杏處理，產投比為4.78，油松+胡枝子、油松+蒙古櫟的產投比分別為2.22、1.71。

表3 不同林分經濟效益分析表

3 結論與討論

林間枯枝落葉層厚度增加有助于提高地表粗糙度，避免雨水直接對林地土壤地表產生擊打作用，減少對表層地面結構的破壞，緩解地表徑流的沖擊，為雨水往土壤下層滲透創造了良好的條件，有助于提高土層含水量，且較厚的枯枝落葉層可以積蓄更多的水分，防止降雨時快速形成地表徑流而造成的流失[8]。通過將油松純林改造成混交林，25年后調查結果表明，油松與闊葉樹種的混交水土保持的效果明顯好于油松純林，可以有效截留林間降雨，增加林間枯枝落葉層厚度與質量、提高地表土壤含水量，本試驗中以油松+刺槐、油松+蒙古櫟的混交林水土保持效果更為明顯；從經濟效益角度分析，混交林可以明顯提高經濟效益，以油松+刺槐混交林的經濟效益最高，產投比最大。