闽南山地杉木与火力楠不同混交比例造林效果研究

黄羽

(福建省永春碧卿国有林场,福建 泉州 362603 )

杉木(Cunninghamialanceolata)是福建省山区最主要的造林树种之一，由于杉木生长快、树干通直、木材用途广，林业生产单位和广大林农都喜欢种植杉木，杉木经营的水平也在不断提高[1]。传统上，杉木造林基本都是纯林，纯林在生产上便于经营管理。但杉木纯林存在着树种单一、林分结构简单、易发生病虫害、抵御自然灾害能力弱和连续经营引起地力退化等问题[2,3]。林业科学研究和生产实践都表明，杉木与其他树种进行混交特别是杉木阔叶树按照合理的比例混交可以改善林分结构、促进杉木生长和提高抗各种灾害的能力，而且缓解地力衰退[4]。永春碧卿国有林场1989年在五旗寨工区开展了杉木与火力楠(Micheliamacclurei)混交试验，探索杉木与火力楠混交的合理比例，为闽南山地杉木与火力楠混交造林提供依据。

1 试验地概况

试验点设在福建省永春碧卿国有林场(118°21′ E，25°18′ N)，气候类型属于中亚热带季风气候，地处低山丘陵地带，年平均气温19.5 ℃，年平均降水量1 700 mm，年平均相对湿度75%，全年无霜期270 d，气候温和。试验地位于五旗寨工区26林班 2大班3小班，海拔高度为650～750 m，东南向，上坡位，坡度22°，地类为II类地，土壤类型属于山地红壤，土层厚度达到100 cm以上，林下植被主要有桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、乌饭树(Vacciniumbracteatum)、盐肤木(Rhuschinensis)、菝葜(Sailaxchina)等。

2 研究方法

2.1 试验设计

1989年2月，在五旗寨工区进行杉木与火力楠混交造林试验，杉木与火力楠混交比例分别为9∶1和8∶2两种，杉木纯林作为对照，试验随机区组设计，3次重复，共计9块试验小区，每个小区面积20 m×20 m。挖穴规格40 cm×40 cm×40 cm，造林株行距1.5 m×2 m。造林苗木为1年生的裸根苗，雨天种植。

2.2 试验林管护与调查

造林后连续3年进行幼林抚育，1995年进行透光伐，采伐强度20%～30%，1999年进行抚育间伐，采伐强度30%～40%，2005年再次进行抚育间伐，采伐强度30%～40%，2014年进行生长伐，采伐强度40%～50%，现保留的平均株数为675株·hm-2。2018年7月，对9块试验小区进行全面调查，按活立木进行每木测定胸径、树高，统计平均值。在每个试验小区内4个角落和中间位置各设立一个垂直土壤剖面，分0～20 cm和20～40 cm土层，用环刀法取原状土用于土壤水分—物理性质测定，同时用自封袋在各层取约500 g的鲜土用于土壤化学性质测定。

3 研究结果与分析

3.1 不同比例杉木与火力楠混交生长情况对比

许多林业研究和实践都证实，针阔混交有利于提高森林生产力和改善森林环境。从杉木与火力楠混交林生长情况看(表1)，混交林中杉木的树高、胸径、单株材积和单位面积蓄积量均高于杉木纯林，其中，杉木与火力楠9∶1的混交林中杉木的树高、胸径、单株材积和单位面积蓄积量与杉木纯林相比分别提高了12.5%、10.1%、34.1%和19.1%；杉木与火力楠8∶2的混交林中杉木的树高、胸径、单株材积和单位面积蓄积量与杉木纯林相比分别提高了15.6%、17.5%、59.1%和27.3%。经方差分析，混交林中杉木和纯林杉木的树高、胸径、单株材积和单位面积蓄积量均存在显著差异。由此说明，杉木与火力楠混交促进了杉木生长。杉木与火力楠8∶2的混交林中火力楠生长快于杉木与火力楠9∶1的混交林，其中树高提高了10.4%，胸径提高了12.2%。林分总蓄积量大小顺序为杉木与火力楠8∶2的混交林>杉木与火力楠9∶1的混交林>杉木纯林。

表1 杉木与火力楠不同比例混交林生长情况

注：FH=6.51*,FD=8.17*,FV=6.07*,F蓄积量=35.26**，F0.05(2,6)=5.14，F0.01(2,6)=10.9

3.2 不同比例杉木+火力楠混交林土壤肥力分析

3.2.1 不同比例杉木、火力楠混交林土壤水分、物理性质比较 从土壤水分、物理性质测定的结果(表2)看出，杉木、火力楠混交林土壤的容重低于杉木纯林，而毛管孔隙、非毛管孔隙、最大持水量、最小持水量、毛管持水量均超过杉木纯林。其中，杉木、火力楠9∶1的混交林土壤0～20 cm土层与同层的杉木纯林土壤相比，容重降低了23.3%，毛管孔隙、非毛管孔隙、最大持水量、最小持水量、毛管持水量分别提高了16.6%、2.3%、12.1%、32.1%和42.7%；杉木、火力楠8∶2的混交林土壤0～20 cm土层与同层的杉木纯林土壤相比，容重降低了25.2%，毛管孔隙、非毛管孔隙、最大持水量、最小持水量、毛管持水量分别提高了19.0%、11.2%、31.6%、43.9%和55.1%。说明杉木与火力楠混交使得土壤疏松透气，持水能力增强，有利于树木根系在土壤中伸展和获取养分，从而促进生长。其中杉木、火力楠8∶2的混交林土壤的疏松程度高于杉木、火力楠9∶1的混交林土壤。

表2 杉木、火力楠混交林和杉木纯林土壤物理性质

3.2.2 不同比例杉木、火力楠混交林土壤化学性质比较 通过对土壤的化学性质测定(结果见表3)，表明杉木、火力楠混交林土壤的各种营养物质含量高于杉木纯林，杉木、火力楠9∶1的混交林0～20 cm土层中速效钾、水解性氮、全钾、全氮、有机质、全磷的含量与杉木纯林同土层相比分别增加了30.7%、44.3%、7.9%、28.9%、49.0%和13.6%，杉木、火力楠8∶2的混交林0～20 cm土层中速效钾、水解性氮、全钾、全氮、有机质、全磷的含量与杉木纯林同土层相比分别增加了80.2%、53.2%、12.6%、66.0%、28.6%和53.9%，由此可见，杉木与火力楠混交提高了土壤肥力。这是由于火力楠为阔叶树种，火力楠的凋落物分解较快，凋落物中营养物质能较快回归土壤，这样就补充了土壤的肥分。其中杉木与火力楠8∶2比例混交林分其土壤肥力最好。

表3 杉木、火力楠混交林和杉木纯林土壤化学性质

4 结论与讨论

杉木与火力楠9∶1和8∶2两种比例混交及杉木纯林对比试验表明：杉木与火力楠混交不仅提高了杉木生长量和蓄积量，而且改善了土壤理化性状，使土壤变得疏松透气，持水能力增强，土壤肥力得到提高。

林业生产中，杉木林造林面积大，但以往基本上都是纯林，通过构建杉木与阔叶树混交的林分模式，可以改善杉木人工林结构和提高生产力。杉木除了与火力楠混交外，还可以跟马尾松、木荷等树种混交。闽南山区杉木造林应不断探索杉木人工林可持续经营的途径，可通过营造混交林、复层林和长周期大径材经营来不断改善人工林生态系统稳定性和提高经营效果。