馬尾松與臺灣赤楊混交造林效果研究

王庭雄

摘 要：在閩清美菰國有林場開展了馬尾松與臺灣赤楊混交造林試驗，馬尾松與臺灣赤楊采取9∶1和7∶3這2種比例插花混交，以馬尾松純林作為對照。結果表明，馬尾松-臺灣赤楊混交林中，馬尾松的平均胸徑、樹高、單株材積和蓄積量均大于馬尾松純林，馬尾松-臺灣赤楊混交林中馬尾松的生長量與馬尾松純林有顯著差異。馬尾松-臺灣赤楊混交林土壤的肥力狀況優于馬尾松純林;馬尾松-臺灣赤楊混交林內植物種類比馬尾松純林多，植物多樣性指數大于馬尾松純林。

關鍵詞：馬尾松;臺灣赤楊;混交林;植物多樣性;土壤肥力;生長狀況

中圖分類號 S79文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）11-0057-02

馬尾松（Pinus massoniana）是福建省山地主要的造林樹種之一，耐干旱貧瘠，對立地條件的適應性較廣，常作為水土流失區、石漠化山地等植被恢復困難地塊綠化的首選樹種[1-2]。但馬尾松純林存在結構單一、容易引發病蟲危害等問題，營造馬尾松與闊葉樹混交林是改善林分結構、增強林分抵抗力的有效途徑[3]。臺灣赤楊（Aluns formosana Makino）是樺木科赤楊屬落葉喬木，是臺灣地區特有的樹種，在臺灣海拔3000m以下的區域均有分布，耐干旱貧瘠，在陽光充足、土壤肥沃的山谷、水邊生長良好，其根部有根瘤菌[4]。為探索馬尾松與臺灣赤楊混交的可行性，福建省閩清美菰國有林場開展了馬尾松與臺灣赤楊混交試驗，旨在了解臺灣赤楊與馬尾松的混交效果，為馬尾松的合理經營提供參考。

1 試驗地概況

試驗地位于閩清美菰國有林場城門工區（E118°05′，N26°27′）。該地區屬于中亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫20.5℃，年均降雨量1500mm，年蒸發量1350mm，海拔900～1200mm。土壤類型為山地紅壤，土層厚度>100cm，坡向東南，主要植被有芒萁[Dicranopteris dichotoma （Thunb. ）Berhn.]、山蒼子[Litsea cubeba （Lour.） Pers.]、桃金娘[Rhodomyrtus （DC.） Reich.]、鹽膚木（Rhuschinensis Mill.）等。

2 試驗設計與調查

2.1 試驗設計 2008年春，在美菰國有林場城門工區杉木林采伐跡地上布設馬尾松與臺灣赤楊混交試驗，馬尾松與臺灣赤楊采取插花方式混交，混交比例有2種，分別為馬尾松∶臺灣赤楊=9∶1，馬尾松∶臺灣赤楊=7∶3，馬尾松純林作為對照。試驗依地形隨機區組設計，3次重復，帶狀整地，定點挖穴，穴規格為40cm×40cm×40cm，株行距2.0m×3.0m，每個試驗小區面積20m×30m，共計9塊試驗小區。造林苗木臺灣赤楊來自南平萊舟國有林場1年生容器苗，馬尾松苗木由美菰林場自育。

2.2 試驗林管護與調查 造林后，前3年每年進行試驗林除草，1年除草2次。每年年底對試驗林生長情況進行調查、記錄。2019年11月，試驗林進行全面調查，調查的項目包括各林分生長量、土壤肥力狀況和林分內植物多樣性。林分生長量調查是對每塊試驗小區分樹種測量樹高、胸徑，分別統計平均值。林分土壤肥力調查是在每個試驗小區內隨機布設4個土壤剖面，分0～20cm、20～40cm 2個土層各取約0.5kg的土樣用于土壤肥力測定，測定方法參照文獻[5，6]。林分內植物多樣性調查是在每個試驗小區內隨機布設5個2m×2m的小樣方，在小樣方中統計灌木、草本的種類和數量。通過植物多樣性指數計算公式Simpson指數D=N（N-1）/∑Ni（Ni-1）和Shannon-Wiener指數H=-∑Ni/Nlog2Ni/N，得到各林分內植物多樣性指數。

3 結果與分析

3.1 馬尾松-臺灣赤楊混交林與馬尾松純林的生長量 馬尾松-臺灣赤楊混交林與馬尾松純林的生長量調查結果見表1。由表1可知，馬尾松-臺灣赤楊混交林中馬尾松的平均胸徑、樹高、單株材積和蓄積量均高于馬尾松純林。與馬尾松純林比較，混交比例為9∶1和7∶3的馬尾松-臺灣赤楊混交林中馬尾松平均胸徑分別提高10.8%、22.5%，平均樹高分別提高12.6%、23.4%，平均單株材積分別提高44.7%、83.8%，平均蓄積量分別提高23.0%、25.3%。3種林分馬尾松生長最快的是混交比例為7∶3的馬尾松-臺灣赤楊混交林。方差分析顯示，不同林分之間馬尾松的平均胸徑、樹高、單株材積和蓄積量均存在顯著差異，由此說明，馬尾松與臺灣赤楊混交對其生長有明顯的促進作用。臺灣赤楊與馬尾松混交后，其生長量略高于馬尾松，在林分中臺灣赤楊與馬尾松處于同一林層，均位于主林冠層。

3.2 馬尾松-臺灣赤楊混交林與馬尾松純林的土壤肥力 通過采集馬尾松-臺灣赤楊混交林與馬尾松純林土壤0～20cm、20～40cm土層的土樣進行營養元素測定，結果見表2。從表2可以看出，馬尾松-臺灣赤楊混交林土壤0～20cm和20～40cm土層的水解性氮、速效鉀、有機質、全氮、全磷和全鉀的含量大于馬尾松純林。其中，混交比例為9∶1和7∶3的馬尾松-臺灣赤楊混交林土壤0～20cm土層的水解性氮、速效鉀、有機質、全氮、全磷和全鉀的含量與馬尾松純林土壤0～20cm土層相比，分別提高了6.3%、10.8%，21.9%、42.3%，19.0%、30.4%，19.7%、43.2%，11.2%、23.9%，15.1%、22.7%?？梢姡R尾松-臺灣赤楊混交林土壤的肥力狀況優于馬尾松純林土壤，這是由于臺灣赤楊是非豆科固氮樹種，具有自肥功能，而且臺灣赤楊凋落葉的量比較大，通過分解后養分回歸土壤，起到很好的改良土壤作用。因此，馬尾松與臺灣赤楊混交后土壤中的營養物質含量高于馬尾松純林。

3.3 馬尾松-臺灣赤楊混交林與馬尾松純林的植物多樣性 對馬尾松-臺灣赤楊混交林與馬尾松純林的林內植物的種類、數量進行調查，計算植物多樣性指數，結果見表3。由表3可知，馬尾松-臺灣赤楊混交林內植物的種類多于馬尾松純林，混交比例為9∶1的馬尾松-臺灣赤楊混交林內的灌木和草本的種類有21種，混交比例為7∶3的馬尾松-臺灣赤楊混交林內的灌木和草本的種類有26種，而馬尾松純林的林內的灌木和草本的種類只有18種，說明馬尾松-臺灣赤楊混交林內的植物要比馬尾松純林豐富。從植物多樣性指數的計算結果看出，馬尾松-臺灣赤楊混交林內灌木和草本的Simpson指數及Shannon-Wiener指數均高于馬尾松純林。由此可見，馬尾松與臺灣赤楊混交后，林內植物的種類增加，植物多樣性指數增大。說明馬尾松與臺灣赤楊混交后林內的小生境得到了改善，有利于植物生長。

4 結論與討論

馬尾松與臺灣赤楊混交對馬尾松的生長有著明顯的促進作用，混交林中馬尾松的平均胸徑、樹高、單株材積和蓄積量與馬尾松純林相比均有著不同程度的提高，混交林中以馬尾松與臺灣赤楊按7∶3的比例插花混交的林分中馬尾松生長最快。馬尾松-臺灣赤楊混交林土壤的肥力高于馬尾松純林的土壤，混交比例為7∶3的馬尾松-臺灣赤楊混交林土壤的肥力最高。馬尾松-臺灣赤楊混交林內的植物種類多于馬尾松純林，馬尾松-臺灣赤楊混交林的植物多樣性指數大于馬尾松純林。

馬尾松是福建省乃至我國南方山區主要的用材樹種，也是良好的保持水土樹種，可在土層較薄、土壤貧瘠的山頭地塊生長，在山區的造林面積大。但大面積的馬尾松純林帶來了諸如松材線蟲病等難以解決的問題。研究和實踐均發現，通過營造馬尾松混交林，特別是馬尾松與闊葉樹混交造林，是緩解馬尾松經營中病蟲害發生、火災等問題的有效方法。因此，在今后的林業生產中，要提倡多營造混交林，或者馬尾松采伐后改種本土珍貴鄉土闊葉樹種。

參考文獻

[1]沈國舫.森林培育學[M].北京：中國林業出版社，2001：78-81.

[2]諶紅輝，丁貴杰.馬尾松造林密度效應研究[J].林業科學，2004，40（1）：92-98.

[3]汪永文，王力，王麗麗，等.馬尾松混交林林下植被結構及生物量特征研究[J].安徽農業大學學報，2010，2：312-316.

[4]中國樹木志編委會.中國主要樹種造林技術[M].北京：中國林業出版社，1987.

[5]張萬儒.森林土壤定位研究法[M].北京：中國林業出版社，1986.

[6]國家標準局.森林土壤標準分析方法[M].北京：中國標準出版社，1987：1-28. （責編：張宏民）