福建柏与秃杉人工混交造林效果研究

肖志坚

摘 要：该研究对21年生福建柏秃杉混交林开展了造林效果的比较分析，结果表明，混交林的生长量、生物多样性及土壤理化性质等均较纯林的好。混交林福建柏的平均H、D和V单株较纯林的，分别提高9.0%、6.1%和22.8%，林分蓄积低8.9%;混交林和纯林的植被丰富度、均匀度相差不大，多样性略高于纯林;混交林比纯林更加疏松透气、持水能力较强、肥力较高。因此，秃杉可作为福建柏营造混交的选择树种之一。

关键词：福建柏;秃杉;混交林;生态效益

中图分类号 S79文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）24-0058-03

福建柏（Fokienia hodginsii Henry et Thomas）是我国特有的珍稀树种，为单种属植物，属柏科福建柏属，国家二级保护植物[1]。其主干通直，外形优美，观赏价值较高，且具较好的速生性和较强的适应性，在贫瘠的立地条件下也能较快生长，尤其在III、IV类地较杉木生长好[2]。近年来，福建柏在福建各地均得到了广泛的推广[3]。陈堆全、杨玉盛等研究表明[4.5]，单一针叶树林经常会引起土壤肥力下降、生物多样性降低等问题。陈德清[6]研究表明，营建福建柏混交林，对于改善土壤结构、增强肥力、增加林下物种多样性具有积极的意义。为了解福建柏与秃杉混交造林的效果，笔者对1997年在安溪丰田林场营造的福建柏秃杉混交林进行了造林效果分析，旨在为闽南地区开展福建柏多数种混交造林提供参考。

1 试验地概况

试验地设在安溪县东北部，丰田林场佛子格工区的4-6小班，东经118°1′24″，北纬25°16′44″。属亚热带季风气候，气候温和，降水充沛，年均温16～19.5℃，年均降水量1800mm，无霜期330d。海拔高度在660～780m，坡度24°，Ⅲ类地，东北坡，面积5.27hm2。山地红壤为主，少有黄红壤，土层较厚，土层厚度80～100cm左右，腐殖质层较薄。林下植被主要有山苍子、黄瑞木、桃金娘、小叶赤楠等。前作为杉木人工林。

2 材料与方法

试验林为福建柏与秃杉混交林，以福建柏纯林作为对照。造林前，对林地进行全面清理，烧除伐区剩余物，穴状整地，穴规格为50cm×40cm×40cm，密度2501穴/hm2，每穴施钙镁磷肥500g、呋喃丹5g。1997年2月，用1年生福建柏、秃杉裸根苗，在土地坛4～6小班开展福建柏秃杉混交林和福建柏纯林对比试验。福建柏、秃杉用种分别原安溪白濑林场母树林生产的种子和德化葛坑林场生产的种子。福建柏和秃杉按3∶7比例混交，试验沿上、中、下坡随机设计，3次重复，小区四周种植2行木荷作为标示行。分别于2006、2011年经过2次间伐，保留密度为1500株/hm2。2018年10月，对试验地进行调查，每个试验地分别设置20cm×20cm的样地进行每木调查，实测树高（m）、胸径（cm），并开展了林下植被和土壤的调查[7-8]。应用方差分析方法对试验数据进行统计分析。

3 结果与分析

3.1 混交造林对福建柏和秃杉生长的影响 从表1可以看出，混交林中，福建柏的树高、胸径和单株材积生长量达14.5m、19.1cm、0.2034m3/株，分别较纯林高9.0%、6.1%和22.8%，而混交林的总蓄积量较纯林低8.9%。方差分析结果表明，混交林中福建柏的树高、胸径和林分总蓄积量差别不明显，单株材积差异明显。李渊顺[11]等通过对27年福建柏混交林生长的研究表明，福建柏混交林生长量及生长性状的变异系数均较纯林的大。这表明，混交林内存在生物竞争激烈，促使单株生长分化所致，营造福建柏混交林，有利于培育福建柏大径材，可作为一种有效的经营措施。但混交林林分蓄积与纯林相比，低10.17%。这是由于混交林中秃杉的比例占70%，而秃杉的生长量又低于纯林的福建柏，造成了林分蓄积下降。

3.2 混交造林对植被多样性的影响 由表2可知，福建柏秃杉混交林林下灌木的丰富度、均匀度、Shannon-wiener指数分别达18、0.878、2.182，均比纯林高。从草本类型来看，丰富度、均匀度、Simpson指数、Shannon-wiener指数分别达6、0.688、0.622、1.233，除丰富度与纯林相同，其他均超过混林。这说明，福建柏秃杉混交林的植物种类、均匀度和多样性指数均优于福建柏纯林。可见，营建福建柏与秃杉混交林，对于丰富林下植物多样性、改善生态环境等具有积极的意义。这与肖珍彪[3]、许生明[10]的研究结果相近。

3.3 混交造林对纯林土壤理化性质的影响 土壤容重越大，土壤結构就越结实，透水性、通气性越差，从而不利于植物根系的生长，反之，则有利于植物根系的生长[12]。通过对福建柏秃杉混交林及福建柏纯林2种不同林分的土壤物理性质测定可知（表3），混交林土壤物理状况较纯林要好一些。从0～20cm土层来看，混交林的土壤容重为0.899g/cm3、比纯林小13.1%，毛管孔隙、最小持水量和毛管持水量分别为49.64%、327.205g/kg、488.054g/kg，比纯林提高2.6%、6.4%和6.1%，说明福建柏秃杉混交林土壤比纯林疏松且持水性强。福建柏、秃杉均属于浅根性树种，侧根和须根发达，尤其是秃杉，根系伸展较福建柏深，主要根系集中于80cm的土层中。通过2个不同树种根系的伸展，延伸在不同土壤层，使土壤结构变得疏松，提高土壤的通气性和透水性，改善土壤的物理结构。但从性状指标来看，改善结果未明显，在营造福建柏、秃杉混交林时，可进一步考虑增加深根性、主根发达的阔叶树作为伴生树种。表3 福建柏秃杉混交林、纯林的土壤结构性状

土壤中的有机质和速效性元素是土壤肥力的主要性状指标[13]。根据对福建柏秃杉混交林及福建柏纯林土壤的化学性质分析，结果表明，混交林的土壤化学性质优于纯林的（表4）。除速效K、全P指标，混交林与纯林接近，其余指标混交林均比纯林高。以土壤A层来看，水解性N、全K、全N、有机质分别为155.133mg/kg、4.769g/kg、1.602g/kg、25.998g/kg，分别比纯林高22%、11.8%、23.4%、68%。可见，福建柏混交林的土壤要比纯林的肥沃，营造混交林对提高土壤肥力具有一定的促进意义。

4 结论与讨论

（1）福建柏与秃杉混交后，其树高、胸径和单株材积均得到了一定程度的提高，达14.5m、19.1m、0.2034m3/株，分别比纯林高9.0%、6.1%和22.8%，与王青天[14]的研究结果接近。但混交林的林分蓄积量比纯林的低，这可能福建柏、秃杉的混交比例有关。

（2）福建柏秃杉混交林的土壤结构略优于纯林，透气性、持水能力、土壤肥力比混林较强;林下植物多样性各项指标混交林均优于纯林，但混交林和纯林内植物丰富度、均匀度相差不大。因此，在营造福建柏秃杉混交林时，可适当考虑选择阔叶树作为伴生树种。

（3）在营建混交林过程中，应充分考虑树种的生物学特性、培育目标及立地条件等，有目的地选择不同混交类型，达到最佳的混交模式。赵锦河[15]、林达恒[16]等研究表明，营造混交林具有提高土壤肥力、改善土壤结构的作用，对促进林木生长具有积极的意义。宋显君等[17]研究表明，在生产经营过程中，应根据培养森林经营目标、目标树种、树种特性、立地条件等，尽量使混交树种与主要树种在生长特性和生态要求等方面能相互协调、相互补充、相互促进。周宗哲[18]通过研究27年生不同保留密度对生福建柏人工林纯林生长的影响，结果表明，725株/hm2为最佳保留密度。今后还可进一步开展间伐试验，分析不同保留密度、混交比例的混交效果，探索最佳的福建柏秃杉混交经营方式。

参考文献

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（责编：张宏民）