闽北山地丘陵针阔混交林持水效果研究

林文俊 刘沁月 张俊炎 罗梅秀 陈世品

摘 要：该文以1995年造林的针阔混交林为研究对象，对15a生的针阔混交林的林下凋落物持水能力和养分状况进行了调查和分析。结果表明：混交林比纯林具有更好的保水保肥的能力；混交林中林下凋落物饱和含水量以杉木×枫香（1∶3）最大，枫香×鹅掌楸（1∶3）最小；混交林中凋落物量以鵝掌楸×杉木（1∶1）混交林最大，枫香×鹅掌楸（1∶3）混交林的凋落物量最小。

关键词：混交林；凋落物；养分；持水能力

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）23-73-03

Study on the Effect of Water Retention in Mixed Forest of Mountain and Hill Regions in Northern Fujian

Lin Wenjun et al.

（Forestry College，Fujian Agriculture And Forestry University，Fuzhou 350002，China）

Abstract：Taking the mixed forest planted in 1995 as the research object，the water-holding capacity and nutrient status of forest floor litter in a 15-year mixed forest were investigated and analyzed. The results indicated that：compared to pure forest，mixed forest had a better capacity in keeping water and fertilizer；mixed forest Cunninghamia lanceolata and Liquidambar formosana（1∶3）had the highest saturated water content while mixed forest Liquidambar formosana and Liriodendron Chinese（1∶3）was the lowest；mixed forest Liriodendron Chinese and Cunninghamia lanceolata（1∶1）had the largest amount of litter fall while mixed forest Liquidambar formosana and Liriodendron Chinese（1∶3）had the smallest.

Key words：Mixed forest；Litter fall；Nutrient；Water-holding capacity

20世纪60年代以来，各地普遍重视营造针阔混交林以恢复和提高林地肥力[1]。与杉木、马尾松混交理想的树种有鹅掌楸、杜英、檫木、光皮桦、深山含笑、木荷、桤木和柳杉等。在杉木连栽林地上营造混交林，能够增加土壤微生物的数量，改善微生物种群比例，提高土壤养分含量[2]，增加土壤酶活性，促进有机物质分解及营养元素的良性循环[3-5]。本文对不同混交模式的林地和纯林的林下凋落物持水能力和养分状况进行了调查分析，以期揭示不同混交林之间林分生长状况和养分上的差异，为今后营建交林提供一个合理的混交模式以及营造技术和管理措施，为促进树种速生丰产优质及维护地力提供科学依据。

1 试验地概况

试验地位于福建省建瓯市东游镇垱上村，为武夷山脉南伸支脉的低山丘陵，海拔175～255m，坡向NW47.6°、坡度11～20°。属中亚热带海洋性季风气候，年平均气温18.7℃，年均降水量1 665.7mm，年均蒸发量1 458.4mm，年均相对湿度8l%，无霜期276.6d，日照总时数1 829.3h。土壤为山地红壤。试验林位于东游镇垱上村林场81小班，面积9.87hm2，前茬为杉木纯林。

2 研究方法

2.1 试验设计 采用正交试验设计L18（6×36），即5因素，第一个因素6水平，其余的因素3水平（表1）。各个小区面积400m2（20m×20m），小区间种一行建柏作为隔离行，行距4m。各小区四周种2行建柏，行距8m。另加5块试验小区营造各树种纯林，共计23个试验小区，并在邻近山场营造枫香、桤木、马褂木等3个树种纯林各0.67hm2（按常规造林技术、密度200株/667m2），为对照区。

2.2 数据处理

2.2.1 凋落物的收集 在每个试验小区内随机设置2m×2m的小样方，将全部枯落物取回，做好标记，然后带回室内进行持水量和养分含量的测定。

2.2.2 凋落物持水量的测定 将凋落物风干后称质量，从风干样品装入敞口布袋中，105℃烘干6h后冷却称质量，计算样品自然含水率，以此为参数计算样方枯枝落叶烘干质量。样品在清水中分别浸泡1、2、4、8、12、24h后，捞出沥干至重力水不下滴为止，称得样品在不同吸水时间的质量，并通过换算按烘干质量计算持水量和吸水速度。计算公式如下：持水量（g/g）=（湿质量-烘干质量）/烘干质量。

2.2.3 养分含量的测定 将烘干的样品粉碎，装袋，备用。测定营养元素时，105℃温度下烘至恒量，准确称取样品。主要营养元素的测定方法如下[124]：全氮含量用凯氏定氮法测定；全钾含量用火焰光度计测定；全磷含量用钼锑抗比色法测定。

3 结果与分析

3.1 林下凋落物持水能力 由表2可知，各林地在24h时含水量基本达到饱和，且各样地的含水量都不高，说明各林地持水能力较差。

3.2 林下凋落物养分状况 森林从土壤中吸收养分，又通过凋落物归还给土壤，这是森林生态系统内养分循环的重要环节，对于维护土壤肥力，保持森林生态系统物质的生物循环和养分平衡起着重要的作用。由表3可知，凋落物量以鹅掌楸×杉木1混交林最大，为871.75kg/hm2，枫香×鹅掌楸3混交林的凋落物量最少，为116.75kg/hm2。从表中数据很难看出各样地间的养分含量规律性，依据养分元素在凋落物各组分中的平均值大小排列，3种元素含量大小为：N>P>K。由结果可知，仅枫香×杉木2、鹅掌楸×杉木3、桤木×杉木2、桤木×杉木3、枫香×鹅掌楸3混交林凋落物量低于杉木纯林。多数混交林中N含量与纯林相比略有提高，P和K含量则是以马尾松纯林最低，其它混交林与纯林差异不大，但仍然有所提高。

4 结论与讨论

本次试验地为15a生的杉木、枫香、鹅掌楸、桤木、马尾松的纯林以及它们的混交林，其中枫香、鹅掌楸、桤木为阔叶树种，凋落物量较大，且易分解，而杉木和马尾松为针叶树种，树龄在10～15a，大部分枯死枝叶宿存树干，林下凋落物养分含量低、分解慢、归还量低。本研究结果表明，林地的多数混交林的凋落物量以及养分含量都比其纯林略有提高。因此，混交林能够更好地改善林地养分状况。

参考文献

[1]俞新妥.杉木林地持续利用问题的研究和看法[J].世界林业研究，1993，6（3）：80-86.

[2]陈爱玲，陈青山，蔡丽萍.杉木建柏混交林土壤肥力的研究[J].南京林业大学学报（自然科学版），2001，25（3）：43-46.

[3]张其水，俞新妥.杉木连栽地营造不同混交林后的土壤生化特性及土壤肥力的研究[J].福建林学院学报，1990，10（3）：197-205.

[4]田大伦，方晰，康文星.杉木不同更新方式对林地土壤性质的影响[J].中南林学院学报，2003，23（2）：1-5.

[5]张其水，俞新妥.杉木连栽林地营造馄交林后土壤馓生物的季节性动态研究[J].生态学报，1990，10（2）：121-l25.

（责编：张宏民）