水土流失区福建含笑纯林与混交林生物量比较研究

钟长水

(福建省长汀县新桥林业工作站，福建 龙岩 366300)

1 引言

杉木(Cunninghamialanceolata)是针叶树种，我国分布北至秦岭、南至台湾，另在越南、柬埔寨等国也有分布[1]，为我国南方最重要的商品用材。然而，传统上造林方式采用杉木多代连栽，造成林地生境退化，地力衰退林分产量随着连栽代数的增加而逐代下降[2]。

相关研究表明，解决杉木林地退化最有效的方式是与其他树种混交，但杉木混交林的效益因混交树种不同种间关系也不相同。因此，在混合栽培时，在杉木林中选择合适的阔叶树种套种,能有效控制杉木人工纯林在多代连栽后所造成的土壤地力衰退问题。一些学者通过研究发现杉木的混交林的林冠层厚，且枝干结构复杂，特别是针阔混交林，杉木叶表面积明显较大[3，4]。但前期的研究林分年龄都不超过7年，对于采伐期达20年以上的树种，开展中长期的混交效应研究，探索其生长规律具有重要意义。

福建含笑(MicheliafujianensisQ.F.zheng)属木兰科含笑属，为常绿大乔木，是福建特有珍稀阔叶树。其树形和材质好，纹理细腻清晰，树干挺直，树叶宽大浓密，花有兰花清香，是一种优良的观赏庭院树种和经济价值较高的用材树种，也是目前亚热带东部山区大力推广的速生树种之一[5]。

本文通过以14年生杉木纯林和杉木与福建含笑混交林以及14年生福建含笑纯林为研究比较对象，在前人研究的基础上，以生长量和生物量为衡量指标，开展福建含笑与杉木混交林中期生产力评价，为杉木与福建含笑的混交林营建，提供理论与技术支持。

2 试验地概况

试验地位于水土流失区福建省龙岩市童坊镇原葛坪采育场，其地理坐标为东经116°27′，北纬25°52′。该地年平均气温17.9 ℃，最低气温-4.5 ℃，最高气温37.7 ℃，属亚热带季风气候。年降雨量1737 mm，雨量充沛，水量充足，年平均相对湿度82%，土壤为山地红壤，腐殖质层中等，土层厚度大于1 m，海拔在320 m左右，坡度17°～25°。试验地原为杉木林地，采伐炼山完成后，按照一样的营林措施造林和进行抚育管理。2005年3月，按杉木与福建含笑3∶1营造福建含笑和杉木混交林，并同时营造杉木纯林和福建含笑纯林作为对照。各林分造林密度均为2505株/hm2，从未进行间伐。

3 林分生长量和生物量调查研究方法

2019年2月开展林分生长量与生物量调查。生长量和生物量的调查计算，根据黄兴亮中龄期生物量研究的方式方法，在3种不同林分类型中分别设置3个20 m×20 m标准样地开展调查。现场分别称其树干、树皮、枝、叶鲜重,挖出根系、根桩称其鲜重。选取不同直径的根系混合，并与圆盘一起带回实验室，测其干重[6～9]。

4 结果与分析

4.1 生长量分析

4.1.1 平均胸径分析

从表1可看出，福建含笑纯林的平均胸径稍高于混交林中的福建含笑平均胸径，这说明在混交林中，福建含笑和杉木对水肥的竞争中不及杉木，杉木与福建含笑混交林促进了杉木胸径的生长，杉木平均胸径大，比杉木纯林平均胸径大2.3%，为15.50 cm。

4.1.2 不同林分类型平均树高分析

从表1可看出，杉木和含笑纯林的平均树高都低于杉木与含笑混交林，分别低于混交林平均树高2.8%、11.8%。从树高可看出，混交林中福建含笑的树高中种间竞争中并没有优势，反而杉木与含笑混交林明显地促进了杉木树高的生长。

4.1.3 不同林分类型材积分析

胸径和树高的大小决定了单株材积的大小[10]。由表1中数据发现，含笑纯林的平均木单株材积和混交林中的含笑平均木单株材积基本相同，但杉木纯林的平均木单株材积确低于混交林中的杉木单株材积，说明该混交模式提高了杉木单株材积的增长。

表1 不同林分类型生长量

经以上比较分析，杉木混交林的平均胸径、平均树高、平均单株材积和平均单株材积年生长量在3种林分类型中均最高。

通过分析可知，虽然杉木与福建含笑混交林中的含笑各生产量指标比杉木纯林低，但与含笑纯林总体不相上下，杉木与福建含笑混交林对杉木的生长有明显的促进作用。

4.2 生物量分析

4.2.1 总生物量分析

衡量林地生产力和经营效果主要看生物量指标[11]。由表2看出，杉木与福建含笑混交林的总生物量比杉木纯林高，为111.17 t/hm2，是杉木纯林的1.04倍。不同年龄树高对枝干和树叶生物量都有影响。但通过对比可以看出，福建含笑纯林和杉木纯林的生物量年均生长量低于混交林，这也说明，在杉木按一定比例与阔叶树混交，不仅改善了林分的空间结构，而且增加了生态系统的生物量。

4.2.2 不同部位生物量分析

从表2的数据可知，不同林分类型中地下部生物量都小于地上部生物量。福建含笑与杉木混交林中根、干、叶、枝、皮的生物量都比杉木纯林高，分别是纯林的1.19倍、1.02倍、1.03倍、1.03倍、1.01倍，不同构件的生物量分配的顺序为：树叶<树皮<树枝<树根<树干。可以看出，杉木与福建含笑混交总体生长趋势优于杉木纯林，而且促进根、叶、枝、树干、皮的生长。

表2 不同林分类型生物量

4 结语

由此可见，杉木与福建含笑混交总生物量处于不同林分类型首位(111.17 t/hm2)，相比杉木纯林增加了3.6%。另外,杉木与福建含笑混交林中平均树高、平均胸径、平均木单株材积及根、叶、枝、树干、皮生物量都高于杉木纯林。

结果表明，杉木与福建含笑混交可以有效改变营造大面积针叶纯林所造成的林地生态环境恶化，土壤地力衰退，林分产量逐代下降、林分稳定性下降等不足。通过本次实验研究，得出福建含笑与杉木混交林各方面优势，为改善杉木人工林林地肥力，大力发展针阔混交林，增加造林树种生物多样性等提供科学依据[12]。