林地清理方式对杉木马尾松混交林幼林生产力的影响

吴友河

(莒溪林业管理站，福建 连城 366212)

林地清理方式对杉木马尾松混交林幼林生产力的影响

吴友河

(莒溪林业管理站，福建 连城 366212)

通过野外调查分析了炼山和劈条带两种林地清理方式对杉木马尾松混交林生产力的影响。结果表明，劈条带处理不同坡位杉木马尾松混交林林下植被总生物量、灌木层生物量及草本层生物量均高于炼山处理；炼山处理杉木马尾松混交林同一坡位杉木和马尾松林分生长及杉木和马尾松地上部分总生物量及单株干、枝和叶等器官生物量均优于劈条带处理；同一林地清理方式不同坡位杉木马尾松混交林中杉木和马尾松生长及干、枝叶生物量均表现为:下坡>中坡>上坡。劈条带处理有利于提高杉木马尾松混交林幼龄期林分生产力,但炼山处理有利于提高杉木马尾松混交林幼龄期林木生长量。

杉木马尾松混交林; 林地清理方式; 林分生产力

杉木(Cunninghamialanceolata)和马尾松(Pinusmassoniana)均为我国南方丘陵山地最重要的用材树种之一。杉木纯林连栽经营引起的地力衰退、生态环境恶化以及生产力下降等一系列问题引起了国内林业工作者的密切关注[1,2]。营造杉木混交林能更好发挥森林的多功能效益，提高林分的抗逆性和生产力。林地清理是人工林营建过程中最重要步骤之一，恰当的林地清理方式不仅能够提高苗木成活率，而且对提高林木生长质量、林分生产力及人工林生态系统多样性均有重要意义[3,4]。目前有关杉木马尾松混交林的研究主要集中于混交比例、经营方式、混交效果以及固碳能力等方面[5-9]，而对于林地清理方式对杉木马尾松混交林幼林期林分生产力的影响研究较少。本文以杉木马尾松混交林幼林为研究对象，分析不同林地清理方式对杉木马尾松混交林幼林林分生产力的影响，以期为提高南方丘陵山地杉木马尾松林混交林林分生产力及提高杉木马尾松林混交林生态服务功能提供理论依据。

1 试验地概况

试验地位于福建省连城县营上国有林场鲜坑垄工区8林班6大班5小班，戴云山中山带长坡下部，116°52′20″ E，25°47′30″ N，海拔约为580 m，年均气温13.8-19.5 ℃，其中最高温度38 ℃，最低气温-4 ℃，年平均雨量1700 mm，年平均日照时数1760 h，年平均相对湿度78 %，全年无霜期291 d。土壤类型为山地红壤，呈微酸性；土层深厚、疏松、肥沃、排水良好。造林地前身为杉木人工林。2008年林分采伐后，2009年在同一坡向且相互毗邻的造林地上设置炼山及不炼山劈条带2种处理。杉木为萌芽条，马尾松为1年生实生苗；马尾松造林密度为1800株·hm-2，除萌后杉木萌芽条保留密度约为1350株·hm-2。劈条带试验林带宽2.5 m。造林当年6月份扩穴培兜、全面锄草一次，造林第2年、第3年5月及8月各劈草、培兜一次。林下灌木主要为白背叶野桐(Mallotusapelta)、白花泡桐(Paulowniafortunei)、黄瑞木(Cornusstolonifera)、高粱泡(Rubuslambertianus)、柃木(Euryajaponica)及继木(Loropetalumchinensis)等，草本主要为铁芒萁(Dicranopterislinearis)、地稔(Melastomadodecandrum)及莎草(Cyperusmicroiria)等。

2 研究方法

2.1 样地调查

在踏查杉木马尾松混交林林分生长状况的基础上，在不同林地清理方式的林分(炼山和劈条带处理)不同坡位(上坡、中坡、下坡)分别设置3块20 m×30 m的样地，记录样地的坡度、坡向以及植被种类。2013年5月对每块样地进行每木调查，测量杉木和马尾松的树高、胸径等基本参数。在林分生长量调查的基础上，每块样地内选择1株杉木和马尾松平均木。伐倒平均木后，分别称量其地上部分各器官(干、枝及叶)鲜生物量；在每块样地内设置4个2 m×2 m小样方及8个1 m×1 m小样方，2 m×2 m小样方内调查灌木种类及收集灌木样本，1 m×1m小样方内收集草本层植物样品及凋落物样品，并称量每一样方内灌木及草本样品鲜重。各取一定量平均木不同器官、灌木及草本样品，在80 ℃烘干至恒重，计算其干生物量，并依次计算林分地上部分总生物量[9]。

2.2 数据处理

本试验数据经Excel软件初步整理，并用DPS 7.05版进行显著性差异分析。

3 结果与分析

3.1 林地清理方式对杉木马尾松混交林林分生长的影响

林地清理方式对杉木马尾松混交林胸径、树高及林分蓄积量具有不同的影响(表1)。同一坡位炼山处理杉木平均胸径及林分平均蓄积量均明显高于劈条带处理，其中炼山处理上坡、中坡及下坡杉木平均胸径与同一坡位劈条带处理相比分别提高了25.33%、12.59%和4.79%，蓄积量则分别提高了82.86%、12.33%和0.82%；炼山处理上坡位杉木平均树高大于劈条带处理，而中坡和下坡杉木平均树高则低于劈条带处理，上坡位炼山处理杉木平均树高与同一坡位劈条带处理相比提高了19.59%，而中坡和下坡杉木树高与劈条带处理相比则分别降低了6.23%和8.47%；同一坡位炼山处理的马尾松胸径、树高及蓄积量均高于劈条带处理，其中上坡、中坡及下坡位马尾松平均胸径与同一坡位劈条带处理相比分别提高了16.84%、11.86%和12.26%，平均树高分别提高了0.43%、34.74%和12.93%，蓄积量则分别提高了42.35%、72.51%和40.77%。同一林地清理方式不同坡位杉木及马尾松平均胸径、平均树高及平均林分蓄积量均表现为：下坡位>中坡位>上坡位；炼山处理下坡位杉木平均胸径与中坡位及上坡位相比分别提高了2.84%和18.77%，平均树高与中坡位及上坡位相比分别提高了3.34%和9.00%，平均蓄积量与中坡位及上坡位相比分别提高了9.94%和33.71%；劈条带处理下坡位杉木平均树高与中坡位及上坡位相比分别提高了9.57%和32.08%，平均胸径与中坡位及上坡位相比分别提高了5.65%和30.35%，平均蓄积量与中坡位及上坡位相比分别提高了19.17%和63.45%；炼山处理下坡位马尾松平均胸径与中坡位及上坡位相比分别提高了6.76%和26.92%，平均树高与中坡位及上坡位相比分别提高了2.29%和40.46%，平均蓄积量与中坡位及上坡位相比分别提高了13.66%和64.31%；劈条带处理下坡位马尾松平均胸径与中坡位及上坡位相比分别提高了6.42%和29.78%，平均树高与中坡位及上坡位相比分别提高了18.10%和33.05%，平均蓄积量与中坡位及上坡位相比分别提高了29.54%和64.70%。

表1 林地清理方式对杉木马尾松混交林幼林生长的影响1)Table 1 Effects of site preparations on growth of young C.lanceolata and P.massoniana mixed forest

1)同一指标纵向小写字母不同表示差异达5%显著水平，横向大写字母不同表示差异达5%显著水平。

方差分析结果表明，不同林地清理方式而言，炼山处理上坡杉木的胸径、树高及蓄积量与劈条带处理相比差异达到显著水平，中坡杉木胸径及林分蓄积量与劈条带处理相比差异达到显著水平；除马尾松中坡位树高生长差异不显著外，上坡、中坡及下坡马尾松胸径及蓄积量差异达到显著水平；就同一林地清理方式不同坡位杉木和马尾松生长量差异而言，炼山处理杉木下坡位及中坡位胸径及蓄积量与上坡位相比差异达显著水平，劈条带处理杉木胸径及蓄积量与中坡位及上坡位相比差异达极显著水平，炼山处理马尾松下坡位及中坡位胸径、树高及蓄积量与上坡位相比差异达显著水平，劈条带处理马尾松下坡位及中坡位胸径及蓄积量与上坡位相比差异达显著水平，树高则表现为极显著水平。

3.2 林地清理方式对杉木马尾松混交林平均木各器官生物量积累的影响

由表2可知，不同林地清理方式对杉木马尾松混交林平均木地上部分各器官生物量积累及其分配具有不同的影响。就杉木而言，同一坡位炼山处理杉木平均木地上部分总生物量均明显高于劈条带处理，炼山处理杉木上坡位干鲜生物量及干生物量与劈条带处理相比分别提高了50.68%和50.51%，枝鲜生物量与干生物量与劈条带处理相比分别提高了10.34%和10.34%，叶鲜生物量及干生物量与劈条带处理相比分别提高了71.15%和71.43%；就马尾松而言，不同林地清理方式对不同器官的生物量积累和分配规律影响较大，炼山处理下3个坡位的马尾松平均木地上部分总生物量均明显高于劈条带处理。炼山处理马尾松平均木干、枝及叶生物量均分别高于劈条带处理。炼山处理马尾松上坡位干鲜生物量及干生物量与劈条带处理相比分别提高了116.96%和119.61%，枝鲜生物量及干生物量与劈条带处理相比分别提高了130.48%和126.67%，叶鲜生物量及干生物量与劈条带处理相比分别提高了171.67%和161.90%。同一林地清理方式不同坡位杉木平均木不同器官生物量积累体现为：下坡>中坡>上坡，其中炼山处理杉木下坡位干鲜生物量及干生物量与上坡位相比分别提高了161.56%和165.77%，枝鲜生物量及干生物量与上坡位相比分别提高了142.41%和144.79%，叶鲜生物量及干生物量与上坡位相比分别提高了116.85%和111.67%；同一林地清理方式不同坡位马尾松平均木不同器官生物量均表现为下坡>中坡>上坡，其中炼山处理马尾松下坡位干鲜生物量及干生物量与上坡位相比分别提高了163.79%和153.57%，下坡位枝鲜生物量及干生物量与上坡位相比分别提高了136.78%和134.31%，下坡位叶鲜生物量及干生物量与上坡位相比分别提高了6.67%和15.45%。

1)同一指标纵向小写字母不同表示差异达5%显著水平，横向大写字母不同表示差异达5%显著水平。

方差分析结果(表2)表明，不同林地清理方式杉木马尾松混交林平均木地上部分不同器官生物量积累具有较大差异，混交林中除了中坡及下坡位杉木地上部分总生物量积累差异不显著外，混交林其余各坡位的杉木及马尾松标准木在不同林地清理方式下的总生物量积累差异均显著。同一坡位不同林地清理方式杉木平均木生物量积累差异不同，其中炼山处理下上坡位杉木干及叶的生物量积累与劈条带处理相比差异显著，中坡位杉木枝条的生物量积累与劈条带处理相比差异显著；其余坡位杉木各器官的生物量积累差异均未达到显著水平。对于同一坡位不同林地清理方式马尾松平均木干、枝及叶的生物量积累而言，炼山处理混交林中同一坡位马尾松干、枝及叶的生物量积累与劈条带处理相比均达到显著差异水平。

3.3 林地清理方式对杉木马尾松混交林林下植被层生物量积累的影响

不同林地清理方式对杉木马尾松混交林林下植被层生物量积累的影响不同(表3)。就林下植被层总生物量而言，劈条带处理的林下植被总生物量均高于炼山处理，劈条带处理上坡位林下植被鲜生物量及干生物量与炼山处理相比分别提高了55.16%和58.14%，中坡位总鲜生物量及干生物量与炼山处理相比分别提高了99.09%和91.59%，下坡位总鲜生物量及干生物量与炼山处理相比分别提高了23.09%和22.77%；就林下灌木层生物量而言，劈条带处理的林下灌木层生物量均高于炼山处理，其中劈条带处理上坡位林下灌木层鲜生物量及干生物量与炼山处理相比分别提高了89.02%和80.42%，中坡位鲜生物量及干生物量与炼山处理相比分别提高了46.30%和43.92%，下坡位鲜生物量及干生物量与炼山处理相比分别提高了11.04%和15.14%；林下草本层生物量而言，劈条带处理林下草本层生物量均高于炼山处理，劈条带处理上坡位林下草本层鲜生物量及干生物量与炼山处理相比分别提高了39.44%和44.83%，中坡位鲜生物量及干生物量与炼山处理相比分别提高了138.56%和137.22%，下坡鲜位生物量及干生物量与炼山处理相比分别提高了31.07%和27.78%。同一林地清理方式不同坡位杉木马尾松混交林林下植被总生物量、灌木层植被生物量及草本层植被生物量积累规律均表现为：下坡>中坡>上坡。

表3 林地清理方式对杉木马尾松混交林林下植被层生物量积累的影响1)Table 3 Effects of site preparations on biomass accumulation of undergrowth vegetation of young C.lanceolata and P.massoniana mixed forest kg·hm-2

1)同一指标纵向小写字母不同表示差异达5%显著水平，横向大写字母不同表示差异达5%显著水平。

方差分析结果(表3)表明，就同一坡位不同林地清理方式而言，炼山处理时林下植被层总生物量、林下灌木层植被生物量及林下草本层植被生物量与劈条带处理相比差异均显著。就同一林地清理方式不同坡位而言，炼山处理下林下植被层总生物量、林下灌木层植被生物量及林下草本层植被生物量不同坡位两两间达到显著水平，劈条带处理时上坡位林下植被层总生物量、林下灌木和草本层生物量积累与上坡位及中坡位相比差异显著。

3.4 林地清理方式对杉木马尾松混交林林分地上部分总生物量积累的影响

不同林地清理方式下杉木马尾松混交林林分总生物量积累量不同(表4)。就同一坡位不同林地清理方式而言，炼山处理下混交林林分总生物量均高于劈条带处理，其中炼山处理上坡位林分鲜生物量及干生物量与劈条带处理相比分别提高了40.97%和39.11%，中坡位林分鲜生物量及干生物量与劈条带处理相比分别提高了10.90%和13.26%，下坡位林分鲜生物量及干生物量与劈条带处理相比分别提高了14.26%和20.38%。就同一林地清理方式不同坡位而言，杉木马尾松混交林地上部分林分总生物量积累均表现为：下坡>中坡>上坡，炼山处理时下坡位林分鲜生物量及干生物量与上坡位相比分别提高了126.85%和142.21%。劈条带处理时下坡位林分鲜生物量及干生物量与上坡位相比分别提高了179.88%和179.90%。

表4 林地清理方式对杉木马尾松混交林林分生产力的影响1)Table 4 Effects of site preparations on productivity of young C.lanceolata and P.massoniana mixed forest kg·hm-2

1)同一指标纵向小写字母不同表示差异达5%显著水平，横向大写字母不同表示差异达5%显著水平。

方差分析结果(表4)表明，就同一坡位不同林地清理方式而言，炼山处理时上坡位及下坡位林分总生物量与劈条带处理相比差异达到显著水平；而就同一林地清理方式不同坡位而言，炼山处理下各坡位的林分总生物量两两间差异均显著，劈条带处理下上坡位林分生物量与中坡位及下坡位相比差异显著。

4 小结与讨论

杉木和马尾松均为我国重要的用材树种，提高其林分生产力对保障我国木材安全具有重要的意义[10]。本次林分调查表明，不同林地清理方式对杉木马尾松混交林生长规律具有不同的影响。炼山处理下马尾松林分生长状况及蓄积量要优于劈条带处理，是因为炼山处理一方面可以改善土壤立地条件，另一方面炼山处理降低了前期林下植被层对幼苗生长的影响[4,11,12]。炼山处理下杉木胸径生长及蓄积量均优于劈条带处理，但是树高生长却低于劈条带处理，并且下坡位杉木林分蓄积量与劈条带处理相比优势不明显，主要是因为试验地杉木林为树桩萌芽条，炼山处理能够促进幼苗生长，但是炼山过程也会灼伤林地前茬树桩，在一定程度上影响杉木萌芽幼苗生长[13]。

不同林地清理方式对杉木马尾松混交林标准木地上部分各器官生物量积累及其分配的影响较大。炼山处理下混交林中马尾松标准木地上部分总生物量以及干、枝及叶生物量均明显高于劈条带处理，炼山处理时马尾松标准木上坡位、中坡位及下坡位地上部分总鲜生物量与劈条带处理相比分别提高了140.65%、125.16%和95.21%。炼山处理下混交林中杉木标准木地上部分总生物量均明显高于劈条带处理，炼山处理时杉木标准木上坡位、中坡位及下坡位地上部分总鲜生物量与劈条带处理相比分别提高了39.02%、6.44%和9.76%。以上表明炼山处理有利于提高杉木马尾松混交林中标准木的地上部分生物量。

林下植被是森林生态系统林下灌木、草本以及藤本植物等的统称，是森林生态系统的重要组成部分[14,15]。丰富合理的林下植被层在改良土壤立地条件、减少林下水土流失、涵养水源以及保护森林生态系统生物多样性等方面均发挥着重要作用[16-19]。劈条带处理时不同坡位杉木马尾松混交林林下植被总生物量、灌木层生物量及草本层生物量均高于炼山处理，林分的水源涵养能力增强。在林业生产实践上，从林分生态服务功能角度出发，应提倡不炼山劈条带处理的造林模式，这不仅能提高林分的生物多样性，增加林分的生态服务功能，改善区域生态环境，而且还能维护地力，实现林地的可持续经营。

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(责任编辑:陈幼玉)

EffectsofdifferentsitepreparationsonproductivityofyoungCunninghamialanceolataandPinusmassonianamixedforest

WU You-he

(Juxi Forestry Bureau,Liancheng,Fujian 366212,China)

The effects of burning-afforestation and non-burning-afforestation site preparations on productivity of youngCunninghamialanceolataandPinusmassonianamixed forest were analyzed by on-the-spot-investigation. The results showed that the different slope of the total undergrowth vegetation biomass,shrub layer biomass and herb biomass treated by the non-burning-afforestation site preparation were larger than those of the forest treated by the burning-afforestation site preparation. Under the same slope condition,the growth,aboveground part biomass,different organs biomass of stem,branch and leaf treated by burning-afforestation site preparation were larger than those treated by non-burning-afforestation site preparation. Under the same site preparation condition,the growth,different organs biomass of stem,branch and leaf exhibited the trend of lower slope>middle slope>upper slope. The non-burning-afforestation site preparation had better effect on productivity of youngC.lanceolataandP.massonianamixed forest,but burning-afforestation site preparation had better effect on growth of youngC.lanceolataandP.massonianamixed forest.

CunninghamialanceolataandPinusmassonianamixed forest; site preparations; forest productivity

2014-03-26

吴友河(1975-)，男，工程师。研究方向：森林资源管护。

S728.6

A

1673-0925(2014)02-0101-06