马尾松与几个树种纯林及其混交林生长效果比较

摘要：在福建邵武卫闽林场建立了马尾松、福建柏（建柏）、闽粤栲、木荷纯林以及马尾松与其他3个树种的混交林（混交比例1：1）的试验林，混交林有3种模式：块状（3株×3株）、横排带状（3行×3行）、竖排带状（3列×3列），株行距均为2m×2.5m（初植密度2000株/hm²）。试验后25年的结果表明：13种林分类型生长量差异显著，蓄积量大小顺序为：建柏纯林>闽粤栲纯林>马尾松×木荷竖排带状混交>马尾松×建柏竖排带状混交>马尾松X木荷块状混交>马尾松X建柏横排带状混交>木荷纯林>马尾松X木荷横排带状混交>马尾松×建柏块状混交>马尾松纯林>马尾松×闵粤栲竖排带状混交>马尾松×闽粤栲块状混交>马尾松×闽粤栲横排带状混交，其中蓄积量最高的建柏纯林（279.20m³/hm²）是蓄积童最低的马尾松×闽粤栲横排带状混交（84.32m³/hm²）的3.11倍。马尾松与木荷混交效果最好，其次是马尾松与福建柏混交，马尾松与闽粤栲混交效果最差，其蓄积童低于两个树种的纯林。

关键词：马尾松;阂粤栲;福建柏;木荷;混交林;生长童

中图分类号：S791.248 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）17-0083-04

1 引言

马尾松（Pinus massoniana）是我国南方主要的用材树种之一，生长快，材质优良，用途广泛，栽培容易，对干旱贫瘠的土壤适应能力强，是水土保持、荒山造林的先锋树种。由于长期以来马尾松造林以大面积纯林为主，导致森林生物多样性低、林分稳定性差、抗逆性弱、防火能力差、病虫害蔓延、地力衰退等诸多问题，不利于森林生产力的持续提高和多种效益的发挥[1]。前人研究表明，马尾松与其他树种进行混交，可增加生物量多样性、提高森林生产力、改善土壤肥力、减少病虫害和火灾发生率，提高人工林经营效益[1～11]。1995年1月福建省邵武卫闽国有林场在卫闽工区设置马尾松与福建柏（Fokienia hodginsii）、闽粤栲（Castanopsis fissa）、木荷（Schima superba）等3个树种的混交林和纯林的试验林和示范林，研究混交林生长状况和效益，探讨最佳的马尾松混交林混交树种、混交模型和经营技术供生产上推广应用。

2 试验地概况

试验地位于杉木中心产区的福建省邵武卫闽国有林场卫闽工区，属中亚热带湿润季风气候，四季分明，年平均气温17.7℃，一月平均气温6.7℃，7月份平均气温27.6℃，极端最高气温40.4℃，极端最低气温-7.9℃，年平均降水量1770mm，年平均蒸发量1283mm，无霜期264d。土壤为花冈岩发育的山地红壤，土层厚80～130cm，为Ⅱ类地。

3 研究方法

3.1 试验设计与调查方法

试验地选择在福建省邵武卫闽国有林场卫闽工区的杉木林采伐迹地上，面积13hm²，通过清杂、炼山，营建试验林2hm²，示范林11hm²。马尾松分别与福建柏（建柏）、闽粤栲、木荷等3个树种按照1：1的比例进行混交，混交方式有3种：块状混交（3株×3株）、横排带状混交（以下简称“行状混交”）（3行×3行）、竖排带状混交（以下简称“列状混交”）（3列×3列）。

试验采用完全随机区组设计，设置4个区组，每个区组13个小区，小区面积0.045hm²（混交林6株×12株）、0.023hm²（纯林3株×12株），区组面积为0.5hm²。区组外围种植2行火力楠作标志行，小区间距为3m。试验地采用块状整地，沿等高线方向按2m×2.5m株行距挖穴，挖明穴，穴规格50cm×50cm×40cm，造林前每穴施入0.25kg过磷酸钙作基肥。造林后进行连续3年（1995年、1996年、1997年）每年2次的全面除草，未进行过间伐。

采用每个处理组合造一片林子的方法营造示范林，每片混交林的面积为1hm²，每片纯林的面积为0.5hm²，示范林的整地方法同试验林（表1）。

纯林和混交林13个试验组合为：1：A1B1，2A1B2，3：A1B3，4：A2B1，5：A2B2，6：A2B3，7：A3B1，8：A3B2，9：A3B3，10：A1，11：A2，12：A3，13：C（马尾松）。

2019年1月调查试验地的每木胸径和树高。胸径采用围径尺测定，树高采用超声波测高器（瑞典产）测定。

3.2 统计方法

平均胸径和树高采用胸高断面积加权法计算：

式中：D为平均胸径，cm;H为平均树高，单位：m;D_i为第i株胸径，单位：cm;H_i为第i株树高，单位：m;n为调查株数。

采用福建省马尾松二元材积方程[12]计算马尾松单株材积：

采用福建省阔叶树二元材积方程[13]计算闽粤栲和木荷单株材积：

采用福建柏二元材积公式[14，15]计算福建柏单株材积[17]：

式中，V为单株材积（m³），D为胸径（cm），H为树高（m）

采用方差分析与多重比较的（LSD法）方法分析不同处理的差异显著性检验（借助SPSS软件完成）。

4 研究结果

4.1 马尾松与福建柏、闽粤栲、木荷纯林及其混交林生长量

造林后25年，不同林分类型不分树种平均胸径在14.47～20.09cm之间，平均树高在10.78～14.82m之間，平均单株材积在0.09481～0.23383m³/株之间，保留密度在403～1722株/hm²之间，总保存率在20.14～86.11%之间;混交林马尾松保存率在9.72～84.72%之间（表2、表3）。

方差分析和多重比较结果表明，不同林分类型的平均胸径、平均树高、平均单株材积、保留密度、蓄积量、总保存率和混交林马尾松保存率均有显著差异。13种纯林和混交林模式中蓄积量大小顺序为：建柏纯林>闽粤拷纯林>马尾松×木荷列状混交>马尾松×建柏列状混交>马尾松×木荷块状混交>马尾松×建柏行状混交>木荷纯林>马尾松×木荷行状混交>马尾松×建柏块状混交>马尾松纯林>马尾松×闽粤栲列状混交>马尾松×闽粤栲块状混交>马尾松×闽粤栲行状混交，其中蓄积量最高的建柏纯林（279.20m³/hm²）是蓄积量最低的马尾松×闽粤栲行状混交（84.32m³/hm²）的3.11倍。

2个树种混交林的蓄积量均超过2个树种纯林的只有马尾松×木荷列状混交、马尾松×木荷块状混交2种混交模式，蓄积量分别是马尾松纯林的1.88倍和1.58倍，分别是木荷纯林的1.27倍和1.07倍。

2个树种混交林的蓄积量均低于2个树种的纯林只有马尾松×闽粤栲列状混交、马尾松×闽粤栲块状混交、马尾松×闽粤栲行状混交等3种混交模式，分别是马尾松纯林的78.53%、67.23%和63.44%，分别是闽粤栲纯林的40.15%、34.37%和32.44%。

如何选择混交树种和混交模式是混交林成败的关键。马尾松的混交树种应该选择与马尾松种间关系协调的，否则到了中龄阶段种间竞争剧烈，导致总体蓄积量下降。各树种都有不同的生物学特性，马尾松为阳性、深根性和耐干旱树种，在土壤湿润和肥力中等的试验条件下生长速度低于闽粤栲和福建柏，与木荷接近;闽粤栲生长快，冠幅大，与马尾松混交，马尾松处于闽粤拷树冠下层，得不到足够的阳光导致生长受到抑制，到了中龄阶段甚至大量枯死，到了25年保存率仅为9.72%～26.39%;福建柏生长较快，生长速度大于马尾松，但其冠幅窄，与马尾松混交的竞争程度有所减弱，25年生马尾松的保存率为50%～79.17%;木荷生长量与马尾松接近，与马尾松混交的种间关系较为协调，25年生马尾松保存率为33.33%～84.72%。

从造林后25年的混交林调查结果看，马尾松与闽粤栲的3种混交模式效果最差，种间竞争剧烈，马尾松保存率和总体蓄积量最低。马尾松与木荷混交效果最好，因为两者生长速度接近，种间关系较为协调，马尾松与福建柏混交效果较好，在混交林中马尾松X木荷列状混交林蓄积量（249.75m³/hm²）最大，其次是马尾松X建柏列状混交林（227.22m³/hm²），它们虽低于闽粤栲纯林（259.95m³/hm²）和福建柏纯林（279.20m³/hm²），但4种林分蓄积量无显著差异（P>0.05）。

5 结论与讨论

从25年的马尾松与与福建柏、闽粤栲、木荷等3个树种的混交林和纯林的试验林调查和分析结果看，不同林分类型的平均胸径、平均树高、平均单株材积、保留密度、蓄积量、总保存率和混交林马尾松保存率均有显著差异。13种纯林和混交林模式中蓄积量大小顺序为：建柏纯林>闽粤栲纯林>马尾松X木荷列状混交>马尾松X建柏列状混交>马尾松X木荷块状混交>马尾松X建柏行状混交>木荷纯林>马尾松X木荷行状混交>马尾松X建柏块状混交>马尾松纯林>马尾松X闽粤栲列状混交>马尾松×闽粤栲块状混交>马尾松X闽粤栲行状混交，其中蓄积量最高的建柏纯林（279.20m³/hm²）是蓄積量最低的马尾松X闽粤栲行状混交（84.32m³/hm²）的3.11倍。

在各种混交模式中，马尾松与闽粤栲的3种混交模式效果最差，马尾松×木荷列状混交林蓄积量（249.75m³/hm²）最大，其次是马尾松X建柏列状混交林（227.22m³/hm²），它们虽低于闽粤栲纯林（259.95m³/hm²）和福建柏纯林（279.20m³/hm²），但4种林分蓄积量无显著差异（P>0.05）。

闽粤栲是速生阔叶树种，在闽北中等以上的立地条件下生长速度大于马尾松，马尾松×闽粤栲1：1的混交模式种间竞争太剧烈，林分保存率和蓄积量低，是失败的混交模式，建议在选择闽粤栲与马尾松混交时参考前人的研究成果，提高马尾松的混交比例[3，4]，或者采用马尾松林下套种闽粤栲的混交模式[5]。在混交林经营过程中应该及时通过间伐调节种内和种间关系，以维持和提高混交林的长期生产力[15]。

参考文献：

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收稿日期：2019-10-21

作者简介：赵寿云（1969-），男，工程师，主要从事森林培育工作。