福建柏-火力楠混交林生長和土壤理化性質研究

陳水玉

(福建省安溪豐田國有林場，福建 安溪 362411)

1 引言

福建柏(Fokieniahodginsii(Dunn) Henry Thomas)是柏科柏屬常綠針葉喬木，主要分布于福建、浙江、江西、湖南、四川、貴州和廣東、廣西，其中福建居多。福建柏材質好，紋理勻直，易于加工，是優良的用材樹種，而且福建柏樹形優美，又是園林上綠化樹種[1，2]。火力楠(MicheliamacclureiDandy)是木蘭科含笑屬的常綠闊葉樹種，生長快，具有耐干旱貧瘠、耐寒、耐陰和抗風的優良特性，常作為防火樹種[3]。研究和實踐表明，單一的針葉樹種純林往往容易引起病蟲害、地力退化等問題，采取混交途徑尤其是針闊混交可以減少病蟲危害、火災和土壤肥力下降的發生[4]。福建柏與杉木、柳杉、禿杉、濕地松、馬尾松、木荷等樹種混交均取得較好成效[5～7]，為福建柏混交造林提供了科學依據。筆者開展了福建柏與火力楠混交研究，探索福建柏與火力楠合理的混交模式，為福建柏人工林科學經營提供借鑒。

2 試驗地概況

試驗地位于福建省安溪豐田國有林場土地壇工區001林班04大班040小班，屬于亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫18～21．0 ℃，年均降雨量1685 mm左右，年平均相對濕度85%，有霜的天數極少。試驗地土壤為山地紅壤，土層厚度約90 cm，土壤pH值小于7，立地類型為Ⅲ類地，海拔490～530 m，坡向西南。林下主要有懸鉤子、菝契、黃瑞木、扇葉鐵線蕨、小葉赤楠、冬青、粗毛榕等植被。

3 試驗方法

3.1 試驗設計

1988年春天，在土地壇工區001林班04大班040小班建立福建柏與火力楠混交試驗林，福建柏與火力楠的混交比例設計2種，分別為福建柏∶火力楠=8∶2和福建柏∶火力楠=6∶4，混交方式采取插花混交，福建柏純林進行對比，造林密度為1665株/hm2，試驗隨機設計，3次重復，每塊試驗小區面積400 m2。 11年生時對試驗林進行1次間伐，將下層木進行少量伐除，造林樹種在林分中比例不變。

3.2 試驗林調查

試驗林為30年生時對試驗地進行復位調查，分別調查試驗林中每株福建柏和火力楠活立木的樹高、胸徑，統計平均樹高、平均胸徑、活立木株數，計算平均單株材積、蓄積量。福建柏單株平均材積公式V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304，火力楠單株平均材積公式V=0.00005276D1.882161H1.009317，蓄積量=單株平均材積×保留株數。對每個試驗小區采集土壤進行理化性質測定，土樣采集方法：試驗小區中沿“S”型路線隨機布設5個土壤剖面，分0～20 cm和20～40 cm采集土樣，用于土壤理化性質測定[8，9]。

4 結果與分析

4.1 福建柏-火力楠混交林與福建柏純林的生長對比分析

經試驗地復位并對試驗林進行生長情況調查，結果見表1，由表1可知，福建柏-火力楠混交林中福建柏的生長量大于福建柏純林。其中，福建柏與火力楠混交比例為8∶2的混交林中福建柏的平均樹高、平均胸徑、單株平均材積與福建柏純林相比分別提高了11.1%、4.8%和20.5%，福建柏與火力楠混交比例為6∶4的混交林中福建柏的平均樹高、平均胸徑、單株平均材積與福建柏純林相比分別提高了29.6%、17.2%和72.0%。方差分析表明，不同類型的林分中福建柏的平均樹高、平均胸徑和單株平均材積均存在顯著差異，由此說明，福建柏與火力楠采取8∶2和6∶4的比例混交，能促進福建柏的生長，而且福建柏-火力楠6∶4的混交林中福建柏的生長量更大。福建柏-火力楠6∶4的混交林中火力楠的生長量比福建柏-火力楠8∶2混交林中的火力楠大，3種林分中福建柏-火力楠6∶4混交林的蓄積量最大，福建柏純林的蓄積量最小，不同林分的蓄積量差異達到極顯著水平。

表1 福建柏-火力楠混交林和福建柏純林生長量

4.2 福建柏-火力楠混交林與福建柏純林的土壤理化性質分析

對福建柏純林、福建柏-火力楠混交林的土壤進行采樣后測定其土壤容重、孔隙度和通氣度，結果見表2，從中看出，福建柏純林的土壤容重大于福建柏-火力楠混交林，但孔隙度、通氣度比福建柏-火力楠混交林小。如在0～20 cm土層，福建柏純林土壤的容重與福建柏火力楠8∶2混交林和福建柏-火力楠6∶4混交林的土壤容重相比分別增加2.2%和11.2%，福建柏純林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度和通氣度與福建柏-火力楠8∶2混交林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度和通氣度相比分別減少了4.0%、13.1%、8.4%和13.2%，福建柏純林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和總孔隙度與福建柏-火力楠6∶4混交林土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和總孔隙度相比分別減少了7.5%、21.5%、14.5%和23.1%。土壤容重、孔隙度和通氣度均是反映土壤通透狀況的指標，土壤容重越大、孔隙度和通氣度越小，表明土壤粘性強、通透性差；反之，土壤容重越小、孔隙度和通氣度越大，則表明土壤粘性弱、通透性好。山區土壤通透性好有利于樹木根系生長和土壤中各種微生物、動物的活動，可以促進土壤良好結構的形成和樹木生長。可見，福建柏與火力楠混交后，土壤變得疏松通透，土壤的結構得到改善，促進了林分生長。

表2 福建柏-火力楠混交林與福建柏純林土壤通透狀況

通過對福建柏純林和福建柏-火力楠混交林土壤中有機質、水解性N、速效P和速效K含量進行測定(表3)，結果顯示，福建柏純林土壤中的有機質、水解性N、速效P和速效K含量均低于福建柏-火力楠混交林土壤。如福建柏純林0～20 cm的土層中有機質、水解性N、速效P和速效K含量與福建柏-火力楠8∶2混交林相同土層的有機質、水解性N、速效P和速效K含量相比，分別降低了41.0%、5.5%、1.2%和6.6%；福建柏純林0～20 cm的土層中有機質、水解性N、速效P和速效K含量與福建柏-火力楠6∶4混交林相同土層的有機質、水解性N、速效P和速效K含量相比，分別降低了46.4%、9.9%、3.1%和11.2%。土壤中有機質、水解性N、速效P和速效K是反映土壤肥力的重要指標，這些指標大說明土壤較為肥沃。說明福建柏-火力楠混交林土壤的肥力高于福建柏純林土壤，可見，福建柏與火力楠混交有利于增加土壤肥力。兩種混交林中福建柏-火力楠6∶4混交林土壤的肥力比福建柏-火力楠8∶2混交林土壤的肥力高一些。

表3 福建柏-火力楠混交林與福建柏純林土壤化學性質

5 結論與建議

通過對福建柏純林、福建柏與火力楠采取8∶2和6∶4這2種比例進行插花混交的試驗林進行測定和分析，表明福建柏與火力楠混交后，福建柏的生長量增大，福建柏-火力楠混交林土壤疏松透氣、肥力增強。本試驗中，福建柏與火力楠按照6∶4的比例進行插花混交的林分中福建柏生長更快，土壤的理化性質更好。本試驗條件下，福建柏與火力楠以6∶4的比例進行插花混交造林的效果最佳。

福建柏是福建中南部山區經常性造林樹種，為了經營管理方便，生產上常種植純林。純林有其優點但也存在一些弊端，如人工林結構單一，容易發生地力退化和病蟲危害等。通過混交造林可望提高人工林生產力，促進地力維持，增強人工林生態系統的穩定性。