杉木与钟萼木混交造林试验初步研究

陈基泗

（福建省建宁县林业局，福建 建 宁354500）

1 引言

杉木（Cunninghamialanceolata（Lamb.）Hook）是我国南方山区广为造林的速生用材树种，由于生长快、干形好、木材用途广，南方林区种植面积大。但由于杉木连栽容易造成地力和林分生产力下降，纯林又经常发生病虫害等问题，因此，杉木林经营逐渐提倡混交造林，特别是采用与阔叶树种混合种植以改善人工林结构和地力状况，同时促进杉木林生长，常见的伴生树种有火力楠、木荷等［1，2］。钟萼木（Bretschneiderasinensis）是伯乐树科伯乐树属落叶乔木，中国特有一级保护树种，其树干通直，纹理直，色纹美观，为优良家具用材。钟萼木粉红色花序极为艳丽，蒴果红褐色，观花观果效果非常好，是既可用材又可观赏的珍贵园林树种。2006年在建宁县黄坊乡杉木马尾松混交林采伐迹地上进行了杉木与钟萼木混交造林试验，旨在探索杉木与钟萼木混交的可行性，同时为杉木人工林的可持续经营提供依据。

2 试验点概况

试验点位于建宁县黄坊乡，地理坐标为北纬116°35′～116°59′，地处武夷山脉中段，建宁县北部，地处高山丘陵地带，境内三条溪流组成自然水系。东临本县溪源乡、泰宁县大田乡，西南接本县溪口镇、金溪乡，北与江西省黎川县樟溪乡、西城乡毗邻，乡所在地距县城23 km。气候属于中亚热带大陆性季风气候，境内雨量充足，年均降雨量达到1 727 mm，气候宜人，年均气温15℃，无霜期260 d左右。试验地设在黄坊乡63林班5大班2小班，海拔450 m，Ⅲ类地，黄红壤，土层厚度80 cm以上，造林地前身为杉木马尾松混交林，主要植被有芒萁骨、拔契、桃金娘等。

3 研究方法

3.1 试验设计

2006年3月，在黄坊乡63林班5大班2小班杉木马尾松混交林采伐迹地上营造杉木钟萼木混交林，杉木与钟萼木的混交比例为2∶1，行状混交，杉木纯林对照，试验小区在山坡上沿上、中、下坡随机排列设置，试验设计随机区组，三次重复，每个坡位两块小区，每小区面积20 m×20 m。造林前对采伐迹地劈草炼山块状整地，株行距1.8 m×2 m，造林当年抚育措施为全面劈草扩穴培土，造林后第二、三年抚育为全面劈草。

3.2 试验资料收集

3.2.1 生长量测定

每年对试验林分树种每木调查，测定每株树的高度和直径（地径或胸径），统计成活率，计算平均单株材积和蓄积量。杉木平均单株材积＝0.000058061860D1.9553351H0.89403304，钟萼木平均单株材积＝0.00005276D1.882161H1.009317，单位面积蓄积量＝平均单株材积×单位面积株数。

3.2.2 土壤肥力测定

2014年12月，在每个试验小区内按“之”形路线随机设置4个土壤剖面，每个剖面按0～20 cm、20～40 cm分层，用环刀采原状土作物理性质测定，另用自封袋装每层约500 g土样用于化学性质测定。土壤物理—化学性质测定方法参照文献［3，4］。

4 结果与分析

4.1 杉木钟萼木混交林和杉木纯林生长分析

2014年底，对2006年造林的杉木钟萼木混交林和杉木纯林进行生长量调查，结果见表1。可知混交林中杉木的平均树高、平均胸径、平均单株材积、单位蓄积量以及林分总蓄积量都略大于杉木纯林，分别提高了10.52%、15.56%、44.90%、2.64%和11.48%，经过方差分析，混交林中杉木与杉木纯林的平均单株材积差异达到显著水平，其它生长因子差异不是很大，说明杉木与钟萼木混交能增加杉木林的产量，促进杉木生长。杉木与钟萼木混交后生长量增加的原因可能是一方面钟萼木为落叶乔木，凋落物分解使土壤及时获得养分补充，杉木得到营养供应生长加快，另一个原因是钟萼木生长慢于杉木，这就使混交林中杉木地上部分有较为充足的生长空间，在一定程度上加速了杉木生长。

表1 杉木钟萼木混交林生长量

4.2 杉木钟萼木混交林和杉木纯林土壤肥力分析

根据杉木钟萼木混交林和杉木纯林土壤结构组成和结构体破坏情况测定结果（表2），混交林土壤＞0.25 mm的水稳性团聚体（湿筛）和团聚体（干筛）含量达到57.89%和63.60%，比杉木纯林分别增加了14.86%和11.29%，而结构体破坏率降低了19.61%，说明杉木钟萼木混交林土壤结构较好，可见，杉木与钟萼木混交有利于土壤团粒结构的形成，这可能与两个树种根系分布差异以及钟萼木落叶对土壤的改良作用有关。

表2 不同类型林分土壤团聚体组成（0～20 cm）

容重是表示土壤粘性的指标，孔隙度和通气度大小均表示土壤通透程度的指标。从表3看出，杉木钟萼木混交林容重较低，而毛管孔隙度、非毛管孔隙度及通气度均比同层次土壤的杉木纯林高，如在0～20 cm土壤层中，混交林中的容重与杉木纯林相比降低了4.6%，而毛管孔隙度、非毛管孔隙度及通气度提高了3.86%、74.0%和15.10%，说明混交林土壤更加疏松透气，这是由于混交林土壤具有更好的团粒结构，土壤破坏率较低的缘故。

表3 不同类型林分土壤空隙组成状况

从对两种林分土壤化学性质指标测定结果可知（表4），杉木钟萼木混交林土壤的有机质、水解性氮、速效磷和速效钾等化学性质指标均表现为高于杉木纯林土壤的特征，如在0～20 cm层土壤中，混交林有机质、水解性氮、速效磷和速效钾含量与纯林相比分别提高了28.0%、55.15%、40.85%和21.50%，说明杉木钟萼木混交林土壤的肥力状况好于杉木纯林。这是因为钟萼木为落叶阔叶乔木，每年凋落的叶子分解后其中的有效养分回归土壤，补充了土壤的营养，这样就提高了土壤肥力，这也解释了混交林中杉木生长比纯林迅速的原因。

表4 不同类型林分土壤化学性质

5 结语

杉木钟萼木混交试验初步表明，杉木与钟萼木混交后，杉木林的生长量有一定程度的提高，混交林土壤结构趋于良好，通透性增强，混交林土壤肥力高于杉木纯林。杉木是我国南方山区一种主要的人工造林树种，由于大面积营造纯林以及连栽等不合理的作业方式，导致杉木人工林土壤肥力逐代下降、病虫害发生和生产力降低等问题，影响了杉木人工林可持续经营。杉木通过与阔叶树混交可以减缓纯林造成的弊端，提高杉木林系统的生态稳定性。本试验中，杉木与钟萼木仅采取一种混交方式，其它方式如株间或块状、带状混交结果会怎样，随着试验林年龄的增大，混交林的结构又会如何变化等等，均需要进一步研究。

［1］陈德旺.杉木火力楠混交林生产力与改土效果研究［J］.北华大学学报：自然科学版，2004，5（2）：151～154.

［2］吕胜吉.杉木—木荷混交林土壤肥力与水源涵养功能的研究［J］.安徽农业科学，2012，40（28）：13844～13846.

［3］中国科学院南京土壤研究所.土壤理化性状［M］.上海：上海科学技术出版社，1987.

［4］张万儒.森林土壤定位研究方法［M］.北京：中国林业出版社，1984.