杉木與闊葉樹混交林初期生長效應分析

戴 俊，陳 琴，陳代喜，羅啟亮，董利軍，黃開勇，程 琳，韋家國，黃鵬艷

（1.廣西壯族自治區林業科學研究院 國家林業和草原局中南速生材繁育重點實驗室 廣西優良用材林資源培育重點實驗室，廣西南寧 530002；2.融安縣西山林場，廣西融安 545400；3.融水苗族自治縣國營貝江河林場，廣西融水 545300；4.南丹縣山口林場，廣西南丹 547000；5.全州縣咸水林場，廣西全州 541500）

杉木（Cunninghamia lanceolata）是廣西的主要造林樹種之一，每年新造杉木人工林面積4．7 萬hm2以上，其中大部分為純林，人工純林面積過大不利于生態系統和地力的維護[1-3]。人工混交林可以改進大規模人工純林導致的樹種單一和地力衰退等問題，同時可以豐富林分結構和群落的物種多樣性，提高林分抵抗病蟲害的能力[4-6]。近年來，有關杉木混交林的研究報道逐漸增多，研究表明相對于杉木純林，杉木混交林不僅可提高林分生物多樣性[7-8]，改善土壤的物理結構[9-10]，提高森林郁閉度和林分生長量[11-12]，還可改善林分枝下高和冠幅結構[13]，改變林下凋落物產量[14]。開展杉木混交林研究，建立杉闊混交試驗示范林，不僅有利于生態維護和地力恢復，而且可為建設國家木材戰略儲備林做出示范，符合當前林業發展的要求。

本研究對營建于廣西融安縣西山林場、融水苗族自治縣國營貝江河林場、全州縣咸水林場和南丹縣山口林場4個不同區域的杉木與闊葉樹種混交試驗林進行初步調查研究，分析杉闊混交林在不同區域的生長表現，可為今后廣西杉闊混交林建設提供基礎數據。

1 材料與方法

1．1 試驗地概況

試驗地分別設置在廣西融安縣西山林場（109°24′E，25°12′N）、融水縣貝江河林場（109°16′E，25°05′N）、全州縣咸水林場（110°46′E，25°45′N）和南丹縣山口林場（107°32′E，24°58′N）。試驗地均為中亞熱帶季風氣候，地貌以丘陵和低山為主，土壤以紅壤和山地黃壤為主，海拔160 ～650 m，土層厚度50 ～100 cm，年均氣溫17．0 ～19．0 ℃，年均降水量1 500 ～1 900 mm。

1．2 試驗材料及林地選擇

根據適地適樹原則，選擇適合當地生長的紅錐（Castanopsis hystrix）、刨花潤楠（Machilu spauhoi）、閩楠（Phoebe bournei）和馬褂木（Liriodendron chi?nense）作為與杉木混交的闊葉樹種。杉木和闊葉樹苗木均選擇1年生合格壯苗；選擇立地指數16 ～20 的地塊作為造林地，每個試驗地的林地立地條件基本一致。

1．3 試驗設計與調查

造林時間為2016年2 — 3月。每個試驗地試驗面積為3．0 hm2，設置3 種混交模式，每種混交模式重復3 次，每種模式試驗林面積為1．0 hm2。貝江河林場試驗地3 個混交模式分別為杉木+閩楠、杉木+ 紅錐、杉木+ 馬褂木，西山林場、咸水林場和山口林場試驗地3 個混交模式均為杉木+閩楠、杉木+ 紅錐、杉木+ 刨花潤楠。每種模式中，杉木與闊葉樹株數比例為6∶4，即3 列杉木+ 2 列闊葉樹交互塊狀排列。杉木株行距為2．0 m×2．5 m，闊葉樹為3．0 m×2．5 m。造林后，連續鏟草撫育3年，每年3 ～4 次。2019年12月，對3．8年生混交試驗林進行生長量測定，采用測高桿測定樹高（精確至0．1 m），采用測樹鋼圈尺測定胸徑（精確至0．1 cm）。每個試驗小區設調查樣地1個，面積400 m2。

1．4 數據處理

單株材積（V，m3）按照以下公式計算[15]：

V=0．656 71×10-4×D1．769412×H1．069769

式中，D為胸徑（cm），H為樹高（m）。

采用Excel和SPSS進行數據統計及分析。

2 結果與分析

2．1 杉木生長量分析

在貝江河林場，杉木+閩楠混交模式下杉木胸徑為8．80 cm，顯著高于另外兩種模式（P＜0．05）；在山口林場，杉木+ 閩楠混交模式下杉木的樹高、胸徑和單株材積均顯著低于另外兩種模式（P＜0．05）；在西山林場和咸水林場，不同模式下杉木生長差異不顯著（表1）。在貝江河林場和山口林場，不同混交模式下杉木生長有差異；在西山林場和咸水林場，不同混交模式下杉木生長相對一致。

在杉木+紅錐混交模式下，貝江河林場和咸水林場的杉木生長較優，貝江河林場杉木的樹高、胸徑和單株材積分別為5．42 m、8．11 cm 和0．018 4 m3咸水林場分別為5．24 m，8．91 cm 和0．018 5 m3，均顯著高于西山林場和山口林場（P＜0．05）；在杉木+閩楠混交模式下，貝江河林場的杉木生長最優，其樹高、胸徑和單株材積分別為5．44 m、8．80 cm 和0．020 2 m3，顯著高于其他3 個試驗地（P＜0．05）；在杉木+刨花潤楠混交模式下，咸水林場的杉木生長最優，其樹高、胸徑和單株材積分別為5．02 m、8．49 cm 和0．016 9 m3，其次為山口林場。在同一混交模式下，不同試驗地間杉木生長有差異，應根據地域氣候與環境條件選擇不同的杉闊混交模式。?

表1 不同試驗地混交林中杉木生長量Tab.1 Growth of C.lanceolata in different mixed plantations in different test sites

續表1 Continued

2．2 闊葉樹生長量分析

紅錐在貝江河林場生長量最高，其樹高和胸徑分別為5．18 m 和5．25 cm，比總體均值（4．02 m 和4．05 cm）提高28．86%和29．63%，顯著高于其他3 個試驗地（P＜0．05）；閩楠在咸水林場生長量最高，其樹高和胸徑分別為3．92 m 和6．51 cm，比總體均值（2．57 m 和2．87 cm）提高52．53%和126．83%，顯著高于其他3 個試驗地（P＜0．05）；刨花潤楠在山口林場生長量最高，其樹高和胸徑分別為3．42 m 和4．91 cm，顯著高于西山林場和咸水林場（P＜0．05）（表2）。西山林場由于受自然災害影響，闊葉樹生長量總體表現較差。各闊葉樹種在不同的試驗區域生長有差異，不同區域應選擇合適的闊葉樹種與杉木混交。

表2 不同試驗地混交林中闊葉樹生長量Tab.2 Growth of broad-leaved trees in different mixed plantations in different test sites

2．3 混交闊葉樹種初選

對比杉木和闊葉樹的樹高和胸徑生長量，初步篩選出生長量與杉木最接近的闊葉樹種。在貝江河林場和西山林場，紅錐的生長量與杉木差異最小，說明在這兩個試驗區域，紅錐較適合作為與杉木混交的闊葉樹種；在咸水林場，閩楠和紅錐較適合作為與杉木混交的闊葉樹種；在山口林場，刨花潤楠和紅錐較適合作為與杉木混交的闊葉樹種。整體來看，紅錐在4 個試驗區域中表現較穩定，在與杉木混交時，紅錐是適應性較廣的混交闊葉樹種。在杉木+ 紅錐混交模式中，貝江河林場、咸水林場和山口林場3 個試驗地杉木年均樹高和胸徑生長量分別為1．33 m 和2．06 cm，紅錐年均樹高和胸徑生長量分別為1．14 m 和1．19 cm。由于西山林場混交試驗林受自然災害影響，大部分林木為受災后補植，生長量總體偏低，不參與此項均值計算。

3 結論與討論

在杉木與闊葉樹種混交林的研究中，部分學者已通過多年的杉闊混交林證實，杉木與闊葉樹種混交，不僅有利于提高杉木的生長量，也有利于提高闊葉樹的生長量[16-17]。鄒圭碧[16]對26年生杉木與紅錐混交林的生長量進行研究，結果表明將杉木與紅錐按比例混交造林，結合間伐等撫育技術措施，培育上錐下杉的復層混交林，不僅可使下層杉木的平均樹高和胸徑較豐產標準分別高出3．33% 和4．67%，還能使上層紅錐的平均樹高和胸徑較豐產標準分別高出16．90%和10．36%。

本試驗結果顯示，在貝江河林場和山口林場，不同混交模式間杉木生長量差異顯著；在同一混交模式下，不同試驗地間杉木和闊葉樹生長量均有差異。這說明混交林中林木生長量不僅受樹種配置的影響，還受地域氣候的影響，這種影響會隨著林分林齡增加而逐漸消失還是更加顯著，還需后期繼續跟蹤觀測。從多試驗地的生長初期結果來看，紅錐是適應性較廣且與杉木混交效果較好的闊葉樹種。

從本試驗杉闊混交林生長初期結果來看，在不同試驗區域，最適宜與杉木混交的樹種略有不同，為更準確且全面地研究杉闊混交林的混交生長效應，后期需繼續跟蹤觀測林木生長變化，同時，還應增加林木冠幅和枝下高、林分郁閉度、林內生物多樣性、土壤理化性質、土壤微生物群落及土壤酶活性、凋落物產量以及根系空間分布格局等內容的調查研究，全面了解杉闊混交林的混交生態效應。混交林生長量在不同試驗區域存在差異，在實際的營林工作中，應該根據當地情況選擇適合的1 ～2種闊葉樹種營建杉闊混交林。在廣西北部和東北部，可以優先選擇紅錐作為與杉木混交的闊葉樹種，也可根據區域條件適當選擇價值較高的閩楠等其他闊葉樹種。