閩南山地禿杉混交造林效果初步研究

王國聯

(廈門市翔安區林政資源事務中心，福建 廈門 361100)

禿杉()又名臺灣杉，屬于杉科臺灣杉屬的針葉喬木樹種，為第三紀古熱帶植物區孑遺植物，禿杉的分布區屬中亞熱帶季風氣候。禿杉生長迅速，是珍貴的用材樹種和優良的庭院綠化樹種。我國在20世紀80年代開始陸續進行禿杉的栽培工作，福建省禿杉的人工造林最早是德化葛坑國有林場在1989年開展禿杉的種源試驗。過去禿杉造林基本上是單一的純林，許多實踐和研究都證明，成片的針葉純林不僅抗性(抗風、抗病蟲、抗火)弱，而且人工林群落的生物多樣性較差，也不利于地力的維持。兩種以上的樹種混交被認為是人工林生態系統較為穩定的造林模式。筆者在永春縣六八林場開展了禿杉分別與光皮樺、杉木等樹種混交研究，探尋禿杉混交造林的效果，為閩南山地禿杉可持續經營和林地的合理利用提供依據。

1 試驗地概況

試驗地位于永春縣湖洋鎮六八林場1大班5小班，氣候類型為中亞熱帶季風山地氣候，年均降水量1 650 mm，年均氣溫21 ℃，土壤類型為山地紅壤，立地類型為Ⅲ類地，海拔400～600 m，坡向東南，主要植被有黃瑞木()、鹽膚木()、山蒼子()、菝葜()、桃金娘()等。

2 研究方法

2010年7-8月，六八林場1大班5小班的杉木林進行了采伐，對采伐跡地上的雜灌集中堆燒。清雜后及時開展整地工作，進行定點挖穴。種植穴的規格為長40 cm、寬40 cm、深40 cm，株行距為2 m×2 m。2011年2月，選用禿杉、光皮樺、杉木3種樹種進行造林，采取禿杉與光皮樺2∶1和4∶1兩種比例行狀混交，禿杉與杉木1∶1行狀混交，同時營造禿杉純林。試驗隨機區組設計，試驗林分別沿著山坡的上、中、下坡位進行布設，每個坡位均有4塊規格各為20 m×20 m的試驗林，不同類型的試驗林在每個坡位上均有分布。試驗林在幼齡階段按照生產要求進行除草等撫育管理，確保試驗林正常生長，每年年底進行常規的生育調查。2020年10月，對試驗林開展全面測定，測定內容包括每塊試驗林的生長量、土壤理化性質等。

3 結果與分析

3.1 不同類型禿杉林分生長情況比較

2020年10月，對2011年2月營造的禿杉+光皮樺混交林、禿杉+杉木混交林和禿杉純林進行生長量調查，調查結果列于表1。

表1 不同類型禿杉林分生長情況比較

與禿杉純林相比，禿杉+光皮樺混交林中禿杉的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積分別提高15.4%～20.2%、18.9%～25.6%和47.3%～67.4%，禿杉+杉木混交林中禿杉的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積分別提高6.6%、4.3%和16.1%。可見，不同類型的林分中同齡禿杉的生長量不同，4種類型的林分中，禿杉生長量順序為禿杉+光皮樺2∶1混交林>禿杉+光皮樺4∶1混交林>禿杉+杉木1∶1混交林>禿杉純林。通過方差分析，不同類型林分中禿杉的平均胸徑和平均樹高差異顯著，平均單株材積差異極顯著。說明禿杉與光皮樺、杉木混交均能促進禿杉的生長，禿杉與光皮樺混交的效果更好，特別是禿杉與光皮樺按2∶1的比例混交對提高禿杉的生長量更加明顯。

3`2 不同類型禿杉林分土壤物理性質

3.2.1 不同類型禿杉林分土壤團聚體含量與結構體破壞率 對不同類型禿杉林分土壤團聚體含量和結構體破壞率的測定與計算結果見表2。由表2可知，無論濕篩還是干篩，混交林土壤>0.25 mm的團聚體含量高于純林；禿杉+光皮樺2∶1混交林土壤中>0.25 mm的團聚體含量高于禿杉+光皮樺4∶1混交林土壤；禿杉+光皮樺4∶1混交林土壤中>0.25 mm的團聚體含量高于禿杉+杉木1∶1混交林土壤。土壤中>0.25 mm的團聚體含量高，說明土壤的團粒結構好、通透性強，土壤的涵養水源能力較好，可降低水土流失且利于植物根系在土壤中的穿插、生長。從土壤結構體破壞率計算結果看，混交林土壤的結構體破壞率低于純林，禿杉+光皮樺2∶1混交林土壤結構體破壞率與禿杉+光皮樺4∶1混交林和禿杉+杉木1∶1混交林土壤結構體破壞率相比分別低了29.6%、130.34%，禿杉+光皮樺4∶1混交林土壤結構體破壞率與禿杉+杉木1∶1混交林土壤結構體破壞率相比低了62.2%。土壤結構體破壞率是直觀反映土壤結構優劣的指標，不同林分類型土壤結構從優到劣的順序為禿杉+光皮樺2∶1混交林土壤、禿杉+光皮樺4∶1混交林土壤、禿杉+杉木1∶1混交林土壤和禿杉純林土壤。

表2 不同類型禿杉林分土壤團聚體組成(0～20 cm) 單位：%

3.2.2 不同類型禿杉林分土壤通透性 4種林分類型的土壤容重測定結果見表3。

表3 不同類型禿杉林分土壤空隙組成狀況(0～20 cm)

由表3可見，不同林分類型土壤的容重大小順序為禿杉純林>禿杉+杉木1∶1混交林>禿杉+光皮樺4∶1混交林>禿杉+光皮樺2∶1混交林，說明禿杉純林的土壤黏性最強、通透性最差；不同林分類型土壤的孔隙度和通氣度大小順序為禿杉+光皮樺2∶1混交林>禿杉+光皮樺4∶1混交林>禿杉+杉木1∶1混交林>禿杉純林，說明禿杉純林土壤透氣性最差。這進一步表明禿杉混交林土壤的通透性能要好于禿杉純林，這是由于禿杉混交林土壤與禿杉純林土壤相比具有更高的團聚體含量和更低的結構體破壞率所致。

3.3 不同類型禿杉林分土壤化學性質

不同類型禿杉林分土壤化學性質測定結果(表4)表明，混交林土壤中有機質、速效磷、速效鉀等有效營養物質的含量高于純林，禿杉+光皮樺2∶1混交林土壤中有機質、水解氮、磷、鉀等營養物質含量最高，其次是禿杉+光皮樺4∶1混交林，禿杉純林土壤中有機質、氮、磷、鉀等營養物質含量最低。土壤養分除了自身持有，主要來源于植物凋落物分解后歸還，禿杉+光皮樺混交林土壤營養物質含量高的原因在于光皮樺的樹葉等凋落物快速腐爛分解，其中的養分溶入土壤中，改善了土壤肥力狀況，土壤肥力的提高反過來又促進了林分地上部分的生長。

表4 不同類型禿杉林分土壤化學性質(0～20 cm)

4 結論與討論

10年生的禿杉+光皮樺混交林、禿杉+杉木混交林及禿杉純林中禿杉的生長量表現為禿杉+光皮樺混交林>禿杉+杉木混交林>禿杉純林，禿杉+光皮樺2∶1混交林中禿杉生長速度比禿杉+光皮樺4∶1混交林中禿杉快。禿杉混交林土壤的團聚體含量、通透性及養分均高于禿杉純林的土壤，而土壤容重及土壤結構體破壞率比禿杉純林的土壤小，在參與試驗的4種禿杉林分中，禿杉+光皮樺2∶1混交林土壤的理化性質最優。

禿杉是中亞熱帶地區生長的樹種，福建省在德化、永春、安溪、閩清等地均有造林，以往多以純林模式進行種植。本試驗結果表明了禿杉混交林具有更高的生產力和較好的地力維持及改善效果，營造禿杉混交林可提高禿杉的產量并促進林地的可持續利用。