平潭沙地木麻黄大叶相思混交造林效果研究

林平华

摘要：在木麻黄采伐迹地上开展了木麻黄大叶相思行状混交造林试验，以木麻黄纯林作为对照。对造林8年的试验林进行了生长量、防风效能以及土壤肥力测定，结果表明：木麻黄与大叶相思混交林其生长量大于木麻黄纯林，混交林的蓄积量高于纯林，木麻黄大叶相思1∶3混交林中木麻黄生长量和林分总蓄积量最大；木麻黄大叶相思混交林防风效能大于木麻黄纯林，木麻黄大叶相思按1∶3比例混交的林分防风效果最好；木麻黄大叶相思混交林土壤肥力高于木麻黄纯林，木麻黄大叶相思1∶3混交林土壤肥力最高。沿海沙地营造木麻黄大叶相思混交林时建议单行木麻黄与多行大叶相思混交。

关键词：沿海沙地；木麻黄；大叶相思；混交林；防风效能；土壤肥力；平潭

中图分类号：S725.2

文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）07010003

1 引言

木麻黄是福建省平潭岛沙质海岸主要的防护林造林树种，现如今保留的第一代木麻黄大多营造于20世纪70年代，由于大风、流沙、干旱、病虫害等恶劣的环境条件影响，加上树木自然衰老，平潭一代木麻黄防护林防护功能大大下降，需要及时更新以维持林带效益的持续发挥[1]。已有的木麻黄二代更新实践表明，采用木麻黄实生苗进行造林更新存在林分生产力降低和地力退化的问题[2]。通过选用优良的木麻黄无性系造林或木麻黄无性系与适合于沙地生长的阔叶树种混交对于提高防护林的防风效果、生产力和土壤肥力均有较大的促进作用[3]。大叶相思（Acacia.auricualaeformis）是含羞草科（Mimosaceae）金合欢属（Acacia wild）的常绿阔叶乔木树种，耐干旱瘠薄、抗风沙，该树种根部有根瘤，具有较强的自肥能力，是一种良好的防风和改土固土树种[4]。2007年3月，在平潭县岚城乡中南村1林班18大班220小班的木麻黄采伐迹地上开展木麻黄无性系平潭2号和大叶相思混交试验，通过不同比例混交林和木麻黄无性系平潭2号纯林在生长、防风效果和土壤肥力的对比，选择适合的木麻黄采伐迹地更新的林分类型，为平潭木麻黄防护林可持续经营提供依据。

2 试验地概况

试验点位于平潭县岚城乡，处于福建省沿海北部，年均降水量1172 mm，下雨时间多在2～6月份，年均蒸发量1300 mm，年均气温19.0～19.9 ℃，绝对最高气温37.4 ℃，绝对最低气温0.9 ℃，年日照时数1919.7 h，年平均风速6.9 m/s，大风日数125 d，台风多发生在7～9月，年平均台风发生5.5次。试验地设在岚城乡中南村1林班18大班220小班，地理坐标为东经119°46′17.7″～119°46′24.1″、北纬25°28′23.3″～25°28′25.1″，试验地距离海边最高潮水乡约788 m，土壤为风积沙土，保水性较差，土壤肥力低，主要植被有狗牙根、海刀豆、老鼠簕。试验地前身是一代木麻黄实生林，2006年进行采伐，并挖尽树头。

3 研究方法

3.1 试验设计和造林

2007年春，在中南村1林班18大班220小班木麻黄采伐迹地上开展木麻黄无性系平潭2号和大叶相思混交造林试验，木麻黄和大叶相思混交比例设置1∶1和1∶3两种，以木麻黄无性系平潭2号纯林作为对照，试验随机区组设计，3次重复，共9块试验小区，每个小区面积20 m×20 m。试验地挖穴整地后立即进行造林，造林株行距2 m×2 m，造林时穴内放客土和拌入钙镁磷肥，其中客土25 kg/穴，钙镁磷肥0.25 kg/穴。造林苗木均为容器苗，容器袋规格为18 cm×28 cm，造林苗木木麻黄无性系平潭2号苗高1.0 m，地径1.5 cm，大叶相思苗高1.0 m，地径1.0 cm。选择雨天冒雨造林，造林时苗木适当栽深一些。

3.2 试验林调查

生长量测定：造林后，每年进行试验林生长量调查。2015年12月，对试验地内的木麻黄大叶相思混交林和木麻黄纯林进行全面调查，在每一个试验小区内分树种进行每木测量胸径、树高和冠幅，统计平均值，求算平均单株材积和单位面积蓄积量。木麻黄单株材积公式V=0.000065504D1.802326H0.97707，大叶相思单株材积公式V=0.00005276D1.882161H1.009317；蓄积量=平均单株立木材积×林分保留株数。

3.2.1 防风效能测定

在2015年12月连续3 d进行试验林防风效能的测定，采用DEM型3杯风向风速仪器测定每块试验小区前方空旷区离地面2 m高的风速和试验林内离地面2 m高的风速，每天对同一块试验小区测定3次空旷区和林内的风速，求算林内相对风速和防风效能。

3.2.2 土壤肥力测定

在每块试验小区内随机布设4个土壤采样点，挖土壤垂直剖面40cm深，均匀采集不同深度的土壤共约500 g，带回室内进行土壤有机质、全氮、水解性氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾测定[5]。

4 结果与分析

4.1 木麻黄大叶相思混交林和木麻黄纯林生长对比

不少研究发现，混交林特别是主栽树种与阔叶伴生树种混交造林有着更大的生产力和稳定性。从木麻黄大叶相思混交林和木麻黄纯林的生长情况调查结果可知（表1），木麻黄大叶相思混交林中木麻黄的树高、胸径和单株材积均高于木麻黄纯林，其中木麻黄与大叶相思混交比例为1∶1的混交林中木麻黄的平均树高、胸径和单株材积与木麻黄纯林相比分别提高了8.2%、12.0%和32.4%，木麻黄与大叶相思混交比例为1∶3的混交林中木麻黄的平均树高、胸径和单株材积与木麻黄纯林相比分别提高12.9%、16.8%和48.9%。木麻黄大叶相思两种不同比例的混交林中，木麻黄与大叶相思按照1∶3的比例混交木麻黄生长量增长更快。经过方差分析（表1），木麻黄大叶相思混交林中木麻黄与木麻黄纯林的平均胸径和平均单株材积存在显著差异，平均树高差异不明显。从林分蓄积量看，木麻黄大叶相思按照1∶3的比例混交的林分其总蓄积量最大，与木麻黄纯林相比提高了12.4%，木麻黄大叶相思按照1∶1的比例混交的林分其总蓄积量与木麻黄纯林相比提高了4.4%，经过方差分析，木麻黄大叶相思混交林与木麻黄纯林的蓄积量存在明显差异，说明木麻黄与大叶相思混交后有利于提高林分的蓄积量。可见，平潭沿海沙地木麻黄与大叶相思混交造林，可以提高木麻黄的生长量和林分总蓄积量，增强林分生产力。

4.2 木麻黄大叶相思混交林和木麻黄纯林防风效能比较

2015年12月份连续3 d用手持的风向风速仪测定试验林前空旷区和林内的风速，结果见表2，从测定结果可知，3种林分类型中，木麻黄大叶相思按照1∶3比例混交的林分其林内风速最小，其次是木麻黄大叶相思按照1∶1比例混交的林分，木麻黄纯林内风速最大。不同林分风降率和防风效能的大小表现为木麻黄大叶相思1∶3混交林>木麻黄大叶相思1∶1混交林>木麻黄纯林。这是因为在木麻黄大叶相思混交林内，大叶相思冠幅较大、枝叶浓密，林外的海风经过林内后除了木麻黄干枝阻挡削弱一部份外，较多的被浓密枝叶的大叶相思所削弱，降风效果好，防风效能高；而相对于木麻黄大叶相思混交林，木麻黄纯林枝叶对风的削减不如混交林，林内风速相对较大，因此降风效果和防风效能不如木麻黄大叶相思混交林。木麻黄大叶相思混交林防风效能以木麻黄与大叶相思按1∶3比例混交表现较好。

4.3 木麻黄大叶相思混交林和木麻黄纯林土壤肥力状况对比

通过采集木麻黄大叶相思混交林和木麻黄纯林土壤进行肥力状况测定，从测定结果可知（表3），木麻黄大叶相思混交林土壤的有机质、水解性氮、全氮、速效磷、全磷、速效钾和全钾的含量大于木麻黄纯林的土壤，其中木麻黄大叶相思1∶1比例的混交林土壤中有机质、水解性氮、全氮、速效磷、全磷、速效钾和全钾的含量与木麻黄纯林土壤相对应的肥力因子相比分别提高了7.9%、15.7%、8.6%、10.0%、10.0%、6.5%和6.1%，木麻黄大叶相思1：3比例的混交林土壤中有机质、水解性氮、全氮、速效磷、全磷、速效钾和全钾的含量与木麻黄纯林土壤相对应的肥力因子相比分别提高了20.6%、30.1%、22.9%、21.2%、17.1%、16.7%和10.7%，由此说明木麻黄大叶相思混交林土壤肥力高于木麻黄纯林。这是因为大叶相思自肥能力较强，本身可以通过固氮改良土壤肥力，而且大叶相思的凋落物的量比较多，枯落物分解后有机质等养分物质又返回土壤，对土壤肥力也起到改善作用。木麻黄大叶相思1∶3比例的混交林土壤肥力最高。

5 结论与讨论

在木麻黄采伐迹地上营造木麻黄大叶相思混交林和木麻黄纯林进行比较，发现木麻黄与大叶相思行状混交后生长比木麻黄纯林迅速，混交林总蓄积量也大于木麻黄纯林，混交林中以木麻黄与大叶相思按1∶3比例的混交的林分木麻黄生长最快，蓄积量也最大；木麻黄大叶相思混交林与木麻黄纯林相比降风效果明显，防风效能强，尤其是木麻黄大叶相思1∶3混交林防风效果最好；木麻黄大叶相思混交林土壤肥力木麻黄纯林，其中木麻黄大叶相思1∶3混交林土壤肥力最高。沿海沙地营造木麻黄大叶相思混交林建议采用木麻黄单行大叶相思多行进行混交。

木麻黄是福建沿海主要的防护林树种，在抵御台风、海潮和流沙等方面起到重要作用。但木麻黄纯林又存在林分结构简单和稳定性不足的问题，通过营造木麻黄混交林，特别是选择一些适应沿海生长的阔叶树种如相思、黄槿、刺桐等与木麻黄混交，以形成混交林或复层林，可以提高林分结构稳定性和生态生物多样性，增强防护林的景观和防护效果。

参考文献：

[1]黄平江.福建沿海防护林[M].福州：福建科学技术出版社，1994.

[2]叶功富.木麻黄人工林地持续利用问题的探讨[J].林业科技开发，1994（4）：18～19.

[3]张水松.木麻黄防护林更新改造技术研究概述[J].防护林科技，2000（1）：128～132.

[4]潘志刚.中国主要外来树种引种栽培[M].北京：科学出版社，1994.

[5]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.