辽西油松纯林更新改造技术研究

邹桂霞

（辽宁省水土保持研究所，辽宁 朝阳 122000）

油松（PinustabulaeformisCarr.）是辽西地区人工林主要造林树种，20世纪50～60年代辽西营造了近60万hm2的油松人工纯林，占本区林地面积的50%以上［1］。由于水土流失严重，虫害频繁发生，导致油松人工林林分生长状况差，质量低下。实践证明，现有油松林不可能成材。因林分结构单一，林下缺乏灌木覆盖，林分的涵养水源、防止水土流失等生态功能也较差［2］，因此开展人工油松纯林更新改造显得迫切而重要。

1 材料与方法

研究区选在代表辽西地区的朝阳市喀左县草场乡三家村南沟，该区属大陆性季风气候，多年平均气温8.4℃，年均降水量450mm，年均蒸发量2088.5 mm。土壤为褐土，土层厚度45～50cm，坡度6°。油松林位于山地阴坡，树高3～4m，郁闭度0.7，林龄30年，2005年春实施油松人工林带状皆伐，皆伐带与保留带比例为1∶1，带宽50m，同年春季在皆伐迹地上栽植山杏、刺槐，山杏、刺槐用一年生裸根苗，造林密度为2m×3m。

2 结果与分析

2.1 不同模式树木生长状况

2008年秋对油松×山杏、油松×刺槐及油松纯林3个模式的林木生长因子调查结果（表1）可以看出，与阔叶树种混交后油松树高、胸径生长量明显提高，这说明混交林的通风透光条件得到了改善，从而使光合作用能力相对加大，干物质积累相对较多；同时林下枯落物量相对增加，使得径流减少，养分增加，促进了油松生长。

表1 不同模式的树木生长量

2.2 不同模式的生物多样性

不同模式在植物多样性方面有明显不同，油松×山杏、油松×刺槐混交林的植被盖度比油松纯林分别提高53.4%和53.9%，林下草本植物平均高度增加9.7～10.6cm，产草量湿重与干重分别是油松纯林的4.8～5.2倍和2.7～2.8倍，林下植物种类增加6～9种。代表植物也有一定的改善，混交林林下以菊科的茵陈蒿（ArtemisiacapillarisThunb.）、蝶形花科的兴安胡枝子［Lespedeza daurica（Laxm.）Schindl.］、唇 形 科 的 百 里 香（Thymusmongolicus）、禾 本 科 的 针 茅（Stipa baicalensisRosher）为主，间有灌木荆条（Vitex chinensisMill.）。油松纯林林下以禾本科的隐子草［Cleistogenessquarrosa（Trin.）Keng］为多见，其次有兴安胡枝子、针茅等。

2.3 不同模式林下土壤理化性状

试验区林地土层厚度平均为47cm，油松、山杏、刺槐侧根大多分布于5～40cm深度范围内，草本根系多在0～20cm深度范围内。5～20cm和21～40cm土层内的总孔隙度油松×山杏混交林比油松纯林分别提高5.2%和1.6%，油松×刺槐混交林比油松纯林分别提高8.1%和1.5%。5～40cm非毛管孔隙度油松×山杏混交林、油松×刺槐混交林比油松纯林分别提高19.1%和52.7%。这是由于混交林林下植物种类多，土壤中有机质增加，使土壤的容重降低，总孔隙度提高。

测定相同立地条件的油松×山杏混交林，油松×刺槐混交林、油松纯林林下0～40cm土壤有机质含量、全N含量、速效P含量。结果表明：油松×山杏混交林林，油松×刺槐混交林与油松纯林相比，有机质含量分别提高33.0%和5.7%；全N含量分别提高62.8%和15.9%；速效P含量油松×山杏混交林比油松纯林提高12%。由于混交林林中的山杏和刺槐是落叶阔叶树，每年落向地面的枯枝落叶量多于油松纯林，而且阔叶树的枯落物于针叶树枯落物更易于分解，同时混交林与油松纯林相比林下植被盖度高，植物种类丰富，因此对林地土壤的养分补给也更明显。

2.4 不同模式水土保持效益

2.4.1 林地枯落物及持水能力

对各模式的林分调查得知：林下枯落物厚油松×山杏、油松×刺槐混交林林分别是油松纯林的2.56倍和3.13倍，枯落层持水量油松×山杏、油松×刺槐混交林林分别是油松纯林的2.05倍和3.17倍（表2）。

表2 同模式林下枯落物重及持水量

2.4.2 林地水文特性

在相同降水条件下，相同坡向不同模式的林下土壤其含水率、自然渗透深度有所不同。2008年9月下旬调查，雨前油松×山杏混交林、油松×刺槐混交林、油松纯林三种林分土壤含水率基本相似，0～20cm土层在4.2%左右。在一次历时6小时50分、雨量30.1mm的降水后，三种林分林地土壤含水量及自然渗透深度有很大差异（表3），t检验结果，二种混交林与油松纯林之间差异显著，t0.05sd＝3.243，t油×山-t油松＝5.33，t油×刺-t油松＝3.83。正常情况下相同坡向不同模式的林下0～20cm土层内，稳定入渗率油松×山杏混交林、油松×刺槐混交林分别是油松纯林的2.3倍和1.4倍，土壤10℃时的渗透系数（K10℃）与相对渗透速度混交林也高于纯林（表4）。这是因为油松×山杏、油松×刺槐混交林林下土壤表层覆盖着较厚的枯落物，避免了雨滴击溅而引起的土壤细颗粒分散而阻塞土壤孔隙，使入渗能正常进行，同时两种混交林林下土壤孔隙较纯林多，提高了土壤渗透性能。

表3 不同模式林下土壤含水量及自然渗透深度

表4 不同模式土壤入渗情况

2.4.3 减水减沙效果

2005～2008年7～10月，对相同立地条件下的三种模式内设置的径流小区进行观测，油松×山杏、油松×刺槐混交林径流量分别比油松纯林降低21.17%、28.4%；径 流 深 分 别 降 低 42.7% 和47.19%；输沙模数分别减少28.09%和45.23%；水土保持效益两种混交林明显优于油松纯林（表5）。

表5 不同模式减水减沙量

3 结论

对油松人工纯林林分，实施带状皆伐，并于在皆伐迹地上栽植山杏、刺槐，可改善油松林分结构，形成人工针阔混交林，促进了油松生长，混交林林下植被盖度增加，植物种类增多，枯落物的厚度加大，林地的渗透性及土壤理化性质有了改善，减少了地表径流量和土壤侵蚀量。油松×山杏、油松×刺槐混交林调整了辽西土石丘陵山地以往的油松纯林林分结构，调节了种间关系，形成了复层林分，光合作用和光能利用率得以提高，增加了单位面积生物量。因此今后在辽西地区油松纯林更新改造应优先引进山杏、刺槐，发展针阔混交林。

［1］ 雷启迪，刘明久，刘景彦.改造辽西山地人工油松纯林为混交林的探讨［J］.生态学杂志，1997，16（1）：8-13.

［2］ 赵荣慧，胡承海，孔祥君，等.中国辽西地区油松针阔混交林生态效益的研究［J］.生态学报，1983，3（4）：341-348.