海檬果在沿海木麻黄防护林更新改造中的应用

林武星，朱炜，李茂瑾，聂森，吴惠忠，林伟东

(1.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012；2.福建省惠安赤湖国有防护林场，福建 泉州 362100)

福建省海岸线长3 752 km，占全国大陆海岸线的21.3%，海岸带防护林在改善沿海生态环境、促进当地经济发展和保护人民群众生命财产安全等方面发挥了重要作用。历史上福建省沿海由于自然条件恶劣，包括大风、流沙和风暴潮的影响，加上海岸植被稀少，当地居民深受风沙危害之苦，曾有一夜沙埋十八村的经历[1]。木麻黄(Casurinaequisetifolia)引种成功后，海岸线上逐渐建立了以木麻黄为主要树种的防护林，沿海地区的生态环境得以逐步改善[2]。沿海防护林在建设中虽然取得了重大成效，却也渐渐显露出一些问题，诸如林带树种较少、结构单一、病虫危害、连栽地力衰退和林带老化、防护功能下降等[3]。近年来防护林学科围绕这些问题开展了相关课题研究，取得了一定突破。海檬果(Cerberamanghas)是夹竹桃科海檬果属常绿乔木树种，原产于印度塞席雨群岛、“台湾”北、东部及恒春半岛与兰屿海岸等地，属于偏阳性树种，喜温暖湿润气候，具有耐风旱和盐碱习性，为优良的海岸造林树种[4]。课题组从台湾引进海檬果在防护林基干林带改造和沿海后侧林带更新中进行应用研究，为沿海防护林建设中海檬果造林提供技术参考。

1 试验点概况

试验点设在惠安赤湖国有防护林场，位于崇武半岛，地理坐标118°55′ E、24°35′ N，气候类型是属于南亚热带海洋性季风气候，多大风，夏季常有台风登陆，一年中降雨的天数不多，干旱少雨，年均降水量1 050 mm左右，年平均气温21℃左右。试验地设在林场的大山头工区，在该工区1987年造林的木麻黄基干林带中布设试验，试验地距离海岸最高潮水线约100 m，沙质土壤，沙层厚度80 cm以上，林下主要植被有朴树、海桐、马缨丹、滨柃、老鼠勒、黄花月见草等。

2 研究方法

2.1 试验设计

对赤湖林场大山头工区距离海边潮水线100 m的23年生木麻黄基干林带进行郁闭度测定，并将林带的郁闭度划分为0.30以下、0.31～0.50和0.50以上3种，分别在不同郁闭度的林带下开展海檬果套种试验，同时套种当地乡土树种潺槁作为对照，试验随机区组设计，3次重复，每小区面积20 m×20 m，造林株行距2 m×2 m。8月份雨天海檬果和潺槁容器苗造林。

在惠安赤湖林场大山头工区33年生的老木麻黄林带采伐迹地上，营造木麻黄与海檬果带状混交林，木麻黄∶海檬果=4∶4，木麻黄纯林为对照。试验随机区组设计，3次重复，每小区面积20 m×20 m，造林株行距2 m×2 m。造林措施为挖大穴整地、下红土、雨天容器苗深栽。

2.2 试验林调查

造林后每年对试验林进行常规调查。2018年9月，全面调查试验林，调查项目包括试验林生长量、防风效能和土壤肥力状况。生长量采用每木调查法，对试验林中每株活立木调查树高和胸径。防风效能调查采用手持风速仪多次在林带前空地、试验林内测定风速。土壤肥力状况采用剖面取样测定法：在每块试验小区中随机布设5个土壤剖面，分0～20 cm和20～40 cm的土层分别采集土样带回室内用于土壤化学性质的测定[5-6]。

3 结果与分析

3.1 木麻黄基干林带下海檬果和潺槁套种情况分析

3.1.1 木麻黄基干林带下海檬果、潺槁生长和防护效果 通过木麻黄基干林带下套种的海檬果、潺槁生长情况调查，结果见表1，从调查的结果来看，海檬果的树高、胸径生长量随着林带郁闭度的增大呈现出下降的变化规律，郁闭度在0.3以下的林带套种的海檬果其树高、胸径与郁闭度为0.31～0.50的林带下套种的海檬果相比分别提高了11.3%和5.7%，与郁闭度为0.50以上的林带下套种的海檬果相比分别提高了26.1%和24.4%。潺槁的树高、胸径生长量随着林带郁闭度的增大同样呈现出下降的变化规律，说明海檬果、潺槁的生长跟光照强度关系密切。而从海檬果与潺槁的树高、胸径生长量看出，海檬果的生长速度快于潺槁，如同样在郁闭度为0.3以下的林带中，海檬果的树高、胸径分别比潺槁大90.3%、115.2%。通过对套种海檬果、潺槁的林带进行风速测定，表明随着林带郁闭度的增大，林内的风速降低，而套种海檬果的林带其林内风速低于套种潺槁的林带，说明林带套种海檬果比套种潺槁对降风的效果更明显。

表1 木麻黄基干林带下套种海檬果和潺槁生长和防护效能

3.1.2 木麻黄基干林带套种海檬果、潺槁后土壤化学性质 从木麻黄基干林带下套种海檬果、潺槁后土壤化学性质测定的结果可知(表2)，套种海檬果的林带其土壤有机质、水解性氮、速效磷和速效钾等营养元素的含量均高于套种潺槁的林带。如0～20 cm土层套种海檬果的林带其土壤有机质、水解性氮、速效磷和速效钾的含量与套种潺槁的林带相比分别增加了16.5%、10.4%、5.2%和18.4%，在20～40 cm的土层套种海檬果的林带其土壤有机质、水解性氮、速效磷和速效钾的含量同样大于套种潺槁的林带。可见，林带套种海檬果对土壤的改善作用比套种潺槁更强。

表2 木麻黄基干林带下套种海檬果、潺槁后土壤化学性质

3.2 沿海后侧木麻黄+海檬果混交造林效果分析

对海岸后侧木麻黄老林带采伐后进行造林，采用木麻黄无性系惠安1#与海檬果带状混交，混交比例为4∶4，同时进行木麻黄无性系惠安1#纯林造林作为对照。通过两种林分的生长情况测定，结果见表3，可知木麻黄+海檬果混交林中木麻黄的树高、胸径与木麻黄纯林的树高、胸径相比，分别增加了7.4%、22.4%，可见木麻黄与海檬果混交后其生长量与木麻黄纯林相比有提高，说明木麻黄与海檬果进行混交可以促进木麻黄的生长。经过两种林分的风速测定，木麻黄+海檬果混交林内风速较木麻黄纯林要低一些，说明木麻黄与海檬果混交后防风效果比木麻黄纯林好，这可能是由于木麻黄+海檬果混交林层次明显，木麻黄为主林层，海檬果次林层，经过林内的风会被海檬果所削弱，海檬果冠幅较大，枝叶浓密，对林内的风有较强的削弱作用。

表3 木麻黄+海檬果混交林生长和防护效能

经对木麻黄+海檬果混交林和木麻黄纯林的土样进行测定，结果见表4，从中可知，木麻黄+海檬果混交林土壤的有机质、水解性氮、速效磷和速效钾的含量与木麻黄纯林相比有不同程度的提高。以0～20 cm的土层为例，木麻黄+海檬果混交林土壤的有机质、水解性氮、速效磷和速效钾的含量与木麻黄纯林相比分别增加了60.9%、8.9%、24.0%和24.7%。20～40 cm的土层中木麻黄+海檬果混交林土壤的有机质、水解性氮、速效磷和速效钾的含量同样高于木麻黄纯林。表明木麻黄与海檬果混交可以改善土壤的肥力状况。

表4 木麻黄+海檬果混交林土壤化学性质

4 结论与讨论

木麻黄基干林带下套种海檬果、潺槁效果表明，随着林带郁闭度的增大，海檬果、潺槁的生长量下降；海檬果、潺槁的生长与光照强度关系密切，海檬果的生长对光照要求较高，潺槁随着年龄的增大其生长对光照的需求逐渐增强。林带下海檬果生长速度快于潺槁，林带套种海檬果后防风效果比林带套种潺槁要好。海岸后侧木麻黄与海檬果混交对木麻黄的生长有促进作用，而且可以改善土壤的肥力状况和提高防风功能。

福建的海岸线长，主要分布着木麻黄防护林，木麻黄在海岸线上发挥了防风固沙、抵御海潮、台风等自然灾害的重要作用，确保了沿海一线的生态安全和生产生活的稳定。但单一或者少数的树种形成的防护林存在着森林生态系统的脆弱，研究已表明多树种合理的配置而成的森林稳定性强。从事沿海防护林研究的学者们通过多年的探索已筛选出相思、桉树、竹子等与木麻黄混交的树种，有力地改善了防护林结构简单的状况。本课题组通过台湾海岸防护林树种海檬果的引种和造林试验，初步说明该树种在福建沿海具有较强的适应性、较快的生长速度和较好的防风功能，在稀疏木麻黄基干林带下套种、与木麻黄带状或多行混交都可以取得较好的生长、防风和改土的效果，值得在沿海一带扩大推广应用。