闽南山地桉树混交林生长量和植物多样性初步研究

周宗哲

摘要：针对当前林业生产中针叶纯林造成的地力下降、病虫害等问题，开展了福建柏与桉树混交及杉木与桉树混交试验，以福建柏、杉木纯林为对照，对5年生的试验林的生长量和林内植物进行了调查，结果表明：混交林中的福建柏和杉木生长量与福建柏、杉木纯林相比基本没有差别，而混交林总蓄积量是纯林的8～16倍，差异极显著。混交林内植物种类丰富，植物多样性指数高。

关键词：福建柏；杉木；桉树；混交林；植物多样性

中图分类号：S718

文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）09002302

1 引言

许多研究和实践均表明，林业生产中营造单纯林尤其是针叶纯林容易产生地力下降、病虫害和火灾等问题，通过改变人工林经营模式，调整人工林结构，改纯林为复层林或者混交林特别是针阔混交林是改善林分生态环境、提高或维持地力和林分生产力的较为有效的途径[1]。桉树是热带亚热带地区短周期工业原料林主要树种，具有生长快、产量高的特点[2，3]，桉树在闽南地区特别泉州、漳州山地的生长有其优势，近20年来发展较快。福建柏、杉木是闽南山区传统的造林树种，以往生产上基本是营造纯林。为了改变福建柏、杉木单一纯林的现状，同时探索福建柏、杉木与桉树混交的可行性，安溪白濑国有林场在2011年在寨坂工区开展了福建柏、杉木分别与桉树混交试验，为福建柏、杉木与桉树混交造林提供依据。

2 试验地概况

试验地设在安溪白濑国有林场寨坂工区3大班6小班，地理坐标东经118°00′、北纬25°18′，属于亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛，年均气温19.5 ℃，最高温度37 ℃，最低温度0 ℃，年平均降水量1800 mm，无霜期330 d，海拔310 m，坡度25°，土壤为红壤，土层较厚，立地质量Ⅲ级，植被以杂灌、芒萁骨为主。造林前茬为杉木采伐迹地。

3 研究方法

3.1 试验设计

2011年3月，在寨坂工区3大班6小班开展福建柏与桉树混交造林以及杉木与桉树混交造林试验，采取2行福建柏1行桉树混交，福建柏纯林对照，以及2行杉木1行桉树混交，杉木纯林对照。试验随机区组设计，3次重复，每个试验小区面积20 m×20 m。造林株行距2 m×3 m，造林密度1665株/hm2。

3.2 试验林调查

造林后每年年底进行生长量调查。2016年1月，对试验林进行全面调查，量测试验地内每株活立木的高度、胸径，求算平均单株材积和单位蓄积量：

V桉树=0.00003546D1.782514957H1.25610514，

V杉木=0.000058061860D1.9553351H0.89403304，

V福建柏=0.000058061860D1.9553351H0.89403304。

在每块试验地内进行林下植物多样性调查：每个试验小区内按梅花型状设置5个2 m×2 m的小样方，在小样方中调查灌木层和草本层植物的种类、数量和高度，求算植物多样性。植物多样性计算公式：物种丰富度S为物种总的种数；物种Simpson指数D=N（N-1）/∑Ni（Ni-1）；Shannon-Wiener指数H=-∑Ni/Nlog2Ni/N；物种均匀度J=N（N/S-1）/∑Ni（Ni-1）。式中Ni表示某个种的个体数目，N表示所有种个体树木总和。

4 结果与分析

4.1 福建柏桉树混交林和福建柏纯林生长量和植物多样性

4.1.1 福建柏桉树混交林与福建柏纯林生长量对比

从表1看出，福建柏与桉树混交5年时，其平均生长量与福建柏纯林接近，树高比福建柏纯林多0.2%，而胸径比福建柏纯林少了0.2%，平均单株材积比福建柏纯林少了3.6%。从林分总蓄积量上看，福建柏桉树混交林总蓄积量达到134.14 m3/hm2，是福建柏纯林的16.5倍，说明福建柏与桉树混交对整个林分蓄积量而言大幅度提高，方差分析显示福建柏桉树混交林和福建柏纯林的蓄积量差异极其显著。

4.1.2 福建柏桉树混交林与福建柏纯林内植物多样性

从福建柏桉树混交林与福建柏纯林内植物多样性调查情况可知（表2），福建柏桉树混交林内植物种类较多，灌木层simpson指数与福建柏纯林相比提高了7.3%，shannon-wiener指数与福建柏纯林相比提高了4.2%；草本层simpson指数与福建柏纯林相比提高了5.1%，shannon-wiener指数与福建柏纯林相比提高了4.8%。说明福建柏与桉树混交可以增加林内的植物，这是因为桉树生长快，处于林冠上层，福建柏生长慢，处于下林层，林分形成了明显的层次结构，而且桉树冠幅大、枝叶稀疏，光照容易进入林内，对林下植物生长发育都有利。

4.2 杉木桉树混交林和杉木纯林生长量和植物多样性

4.2.1 杉木桉树混交林与杉木纯林生长量对比

从表3看出，杉木与桉树混交5年生时平均树高、胸径和单株材积生长量和杉木纯林基本持平，说明杉木与桉树混交早期对杉木生长的影响不大。但杉木桉树混交林总蓄积量达到141.49 m3/hm2，是杉木纯林的8.4倍，可见杉木与桉树混交极大地提高了林分蓄积量，方差分析表明，杉木桉树混交林和杉木纯林的蓄积量差异达到极显著水平。

4.2.2 杉木桉树混交林与杉木纯林内植物多样性

从杉木桉树混交林与杉木纯林内植物多样性调查情况可知（表4），杉木桉树混交林内植物种类较多，灌木层simpson指数与杉木纯林相比提高了2.7%，shannon-wiener指数与杉木纯林相比提高了4.6%；草本层simpson指数与杉木纯林相比提高了1%，shannon-wiener指数与杉木纯林相比提高了1.3%。可见杉木与桉树混交丰富了林内植物，这是因为桉树速生，处于林冠上层，杉木生长慢，处于林冠下层，混交林形成了层次分明的结构，而且由于桉树枝叶稀疏，林内光照强，林下植物可以获得充足的光能，因此植物生长发育茂盛。

5 结论与讨论

通过对5年生的福建柏桉树混交林、杉木桉树混交林的生长状况和林内植被调查研究，发现混交林中福建柏、杉木与福建柏、杉木纯林在生长量方面基本没有差别，但林分总蓄积量差异很大，福建柏桉树混交林总蓄积量是福建柏纯林的16.5倍，杉木桉树混交林总蓄积量是杉木纯林的8.4倍。混交林内植物种类多，植物多样性指数高，植物生长发育茂盛。

林业生产中，纯林特别是针叶纯林带来的生态问题已经引起了林学家、生态学家及林业各级部门的关注，改变造林模式，改纯林为复层林或混交林是林业生态建设中一个主要的营林措施，也是现在乃至将来林业经营的主要方式。

参考文献：

[1]俞新妥.混交林营造原理与技术[M].北京：中国林业出版社，1989：5～18.

[2]潘志刚，游应天.中国主要外来树种引种[M].北京：科学技术出版社，1994.

[3]梁启英.对桉树人工林生态问题争论的思考[J].桉树科技，2005，22（1）：23～28.

[4]赖景全.梅树混交林生长的土壤理化性质研究[J].绿色科技，2014（7）.

[5]何德镇.闽南山地巨尾桉与木麻黄混交选林初步研究[J].绿色科技，2015（7）.