火力楠人工林不同密度效应研究

黄其城

摘要：对造林密度分别为1892株/hm2、2505株/hm2和3462株/hm2的火力楠人工林的生长量以及土壤理化性质进行了试验研究。结果表明：随着造林密度的增大，火力楠纯林的平均树高、胸径、单株材积、单位面积的蓄积量等均下降，土壤容重增大，孔隙度、通气度减少，土壤的有机质、速效磷、速效钾等营养物质含量降低。本试验条件下，火力楠造林以造林密度为1892株/hm2为宜。

关键词：火力楠；人工纯林；密度；土壤理化性质；生长量

中图分类号：S792文献标识码：A文章编号：16749944（2017）03012402

1引言

福建省是多山的省份，素有“八山一水一分田”之称，山地面积占据的比例很高。以往福建省山地造林以两棵树占主导地位，分别是杉木（Cunninghamia lanceolata （Lamb.）Hook）和马尾松（Pinus massoniana Lamb.），由于树种单一和针叶化严重，导致了病虫害、土壤衰退等问题的产生，因此，丰富造林树种，特别是加大阔叶树种植面积是改善人工林结构和生态环境的有效途径[1]。火力楠（Michelia macclurei Dandy）是木兰科含笑属常绿乔木树种，是良好的用材、庭院观赏和生态防火的树种，具有速生、耐干旱贫瘠等优良特性[2]，对立地适应性较广，可在山区许多地块种植。为探索不同密度对火力楠生长和土壤肥力的影响，笔者在闽清美菰国有林场的城门工区进行了火力楠人工林不同密度的效應研究，初步筛选出火力楠生长的合适密度，从而为火力楠人工林的经营提供依据。

2试验地概况

试验地位于闽清美菰国有林场的城门工区，地处戴云山脉中山地带的西部（地理坐标东经118°05′、北纬26°27′），中亚热带海洋性季风气候，年平均气温19.7 ℃，年均降雨量1494 mm，年蒸发量1349 mm，冬、春两季多雾，年均相对湿度81.0%，无霜期300 d左右。海拔800～1200 mm，土壤为红壤，土壤类型为Ⅲ类地，主要植被有桃金娘、拔契、芒萁骨、五节芒等。

3试验方法

3.1试验设计和造林

2003年10月，在城门工区马尾松林采伐迹地进行炼山烧杂，挖穴整地，挖穴规格60 cm×40 cm×40 cm。2004年1月在经过炼山挖穴的马尾松林采伐迹地安排火力楠不同密度造林试验，造林密度分别为3462株/hm2（株行距1.7 m×1.7 m）、2505株/hm2（株行距2.0 m×2.0 m）、1892株/hm2（株行距2.3 m×2.3 m）。每一种密度设3块试验小区，不同密度的试验小区沿着山坡的上、中、下坡位置随机排列，试验3次重复，每个试验小区的面积为30 m×30 m。试验林选择在雨天采用一年生带土的裸根火力楠苗木种植。

3.2试验林管护和调查

造林后每年均进行试验林调查，造林当年调查成活率和生长量，以后每年调查保存率和高径生长情况。造林后连续抚育除草3年，每年除草2次。2014年1月，对试验林进行全面调查，每块试验小区进行每木检尺，统计树高（H）、胸径（D）平均值，单株材积V=0.00005276D1.882161H1.009317，单位面积蓄积量=单位面积株数×单株平均材积。

对每块试验小区进行土壤调查：在每个试验小区中，沿“之”字形路线随机布设4个土壤采样点，每个采样点挖土壤垂直剖面，在剖面上从上到下分0～20 cm和20～40 cm两个土壤层次，用环刀分别采集0～20 cm和20～40 cm土层的土样用于土壤物理性质测定，用自封袋分别采集0～20 cm和20～40 cm土层的土样各约500 g用于土壤化学性质测定。土壤物理性质按常规方法测定，土壤化学分析按国际分析方法测定[3，4]。

4试验结果与分析

4.1不同密度火力楠生长量比较分析

人工林郁闭后，密度是影响人工林生长的一个主要因素。从表1可知，随着造林密度的增大，火力楠人工林的平均树高、胸径、单株材积和单位的蓄积量均下降，造林密度为1892株/hm2的火力楠人工林，其平均树高、胸径、单株材积和单位面积蓄积量与造林密度为2505株/hm2的火力楠人工林相比，分别提高了25.6%、18.4%、73.0%和27.7%；造林密度为2505株/hm2的火力楠人工林，其平均树高、胸径、单株材积和单位面积的蓄积量与造林密度为3462株/hm2的火力楠人工林相比，分别提高了17.1%、16.9%、57.4%和20.6%。通过方差分析，不同造林密度的火力楠林分平均树高、胸径、单株材积和单位面积的蓄积量的差异均达到显著和极显著水平。可见，密度越大的火力楠林分，其生长量越小。这是因为随着密度的增大，林分中林木生长的空间变小，所吸收的养分也减少，因此林木生长缓慢，林分生长量小。表1不同密度火力楠生长量情况

4.2不同密度火力楠土壤理化性质对比

4.2.1密度对火力楠土壤物理性质的影响

土壤容重、孔隙度、通气度等土壤物理性质均反映了土壤结构的优劣，表征土壤的疏松持水能力的强弱。从表2看出，随着造林密度的增大，火力楠人工林的土壤容重增大，而孔隙度和通气度降低。如在0～20 cm土层，造林密度为1892株/hm2的火力楠人工林，其土壤容重与造林密度分别为2505株/hm2、3462株/hm2的火力楠人工林相比降低了3.5%和13.6%。而总孔隙度、通气度与造林密度为2505株/hm2的火力楠人工林相比分别提高了10.3%和10.7%，与造林密度为3462株/hm2的火力楠人工林相比分别提高了19.4%和22.0%。说明密度大的林分其土壤通气透水性不如密度小的林分，密度小的林分土壤结构较好。

4.2.2密度对火力楠土壤化学性质的影响

通过对不同密度的火力楠人工林土壤的化学性质测定的结果看出，随着造林密度的增大，土壤中有机质、水解性氮、速效磷、速效钾以及全氮、全磷的含量均降低。如在0～20 cm土层，造林密度为1892株/

5结论与讨论

本研究表明，当火力楠人工林造林密度为1892株/hm2、2505株/hm2和3462株/hm2时，随造林密度的增大，火力楠人工林的平均树高、胸径、单株材积和单位面积的蓄积量均下降，造林密度为1892株/hm2的火力楠人工林生长最快，单位面积的蓄积量最大。而且，造林密度为1892株/hm2的火力楠人工林土壤疏松、通透性好，土壤中有机质、速效钾、速效磷和水解性氮等营养物质含量高于造林密度为2505株/hm2和3462株/hm2的火力楠人工林。

火力楠是福建山区常见的阔叶树种，由于火力楠具有较好的阻止火势蔓延的特点，常用做防火林带。火力楠对土壤的适应性较广，在干旱贫瘠的地块也可以生长，因此火力楠常作为伴生树种跟杉木、马尾松等针叶树种混交以改善林分结构。火力楠树干通直、生长迅速，是优良的用材树种，营造火力楠纯林是获取优质木材的一个有效途径，在火力楠纯林经营中，适当降低造林密度对于促进火力楠人工林生长和保持较高的土壤肥力有利。

研究仅仅选择了3种密度进行火力楠生长状况和土壤肥力的比较，对于其它密度条件下火力楠生长和土壤会有怎样的变化，还需要进一步进行试验研究。

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]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.

[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.