不同造林密度对海南蒲桃林分生长和土壤理化性质的影响
2021-03-24吴镇发
吴镇发
摘 要:为筛选出适宜的海南蒲桃造林密度,设置了3333、2500、1667、1600株/hm2 共4种造林密度,开展了造林密度对海南蒲桃林分生长状况和土壤理化性质影响的试验研究。结果表明,随着造林密度的降低,海南蒲桃的生长量增加,土壤容重减小,孔隙度增加,土壤有机质、水解性N、速效P、速效K含量提高。因此,海南蒲桃造林密度以1667株/hm2左右较为理想。
关键词:海南蒲桃;造林密度;生长量;土壤理化性质
中图分类号 S792.99文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)04-0060-03
密度是影响人工林生长的主要因素之一,不同密度相同树种构成的人工纯林,由于林木的数量、林内光照强度以及林下植物种类和数量等均存在差异,从而导致林分生长量、蓄积量和土壤肥力状况等会有所不同[1]。一般情况下,高密度的林分,林木生长缓慢;低密度的林分,林木生长迅速[2]。海南蒲桃(Syzygium hainanense)是桃金娘科蒲桃属阔叶树种,生长快,树干通直,树冠优美,根系发达,萌芽力强,耐旱抗风耐火[3]。闽南地区山地普遍地力较差,造林树种种类少,以马尾松、桉树、相思为主。福建省云霄园岭国有林场于2009年种植海南蒲桃,并开展海南蒲桃密度试验,探索该树种合理的造林密度,为海南蒲桃在闽南山地经营提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验点设在福建省云霄园岭国有林场(117°24′37″E、24°04′06″N),气候类型为南亚热带海洋性季风气候,植被类型为亚热带常绿阔叶林。年平均气温21.5℃,年平均降雨量1730mm,无霜期345d。试验地位于乌营工区16大班1小班,林地海拔250~320m,坡度20。,坡向西北;土壤为山地红壤,土层厚100cm,立地质量等级为Ⅱ类地,林下植被有五节芒、芒萁、黄瑞木、东方乌毛蕨、狗尾草等。
1.2 试验设计 2009年春在乌营工区16大班1小班建立海南蒲桃密度试验林,设置4种密度,分别为3333、2500、1667、1600株/hm2。随机排列,3次重复,小区面积30m×30m。挖穴规格40cm×40cm×40cm,苗木来源于漳州市农科所,容器苗造林,苗木规格40cm。
1.3 调查项目及方法 试验林建立后,每年进行常规的生长情况调查。2019年11月对试验林全面复查,测定每块试验地中每株海南蒲桃的活立木高度、胸径。对每块试验小区随机布设4个土壤采集点,根据土壤剖面的0~20cm和20~40cm层次采集土壤进行水分、物理性质、化学性质测定,土壤水分、物理性质采用环刀法,土壤化学性质采用常规法[4,5]。
2 结果与分析
2.1 不同造林密度的海南蒲桃林分生长量 对造林密度分别为3333、2500、1667、1600株/hm2的海南蒲桃林分的生长状况进行测定,结果见表1。由表1可知,随着造林密度的降低,海南蒲桃林分的平均树高、平均胸径和平均单株材积均表现出增加的规律。其中,造林密度为1600株/hm2的林分平均树高、平均胸径和平均单株材积与造林密度为3333株/hm2的林分相比分别增加了18.9%、28.4%、78.4%,与造林密度为2500株/hm2的林分相比分别增加了9.2%、14.0%、34.7%;造林密度为1667株/hm2的林分平均树高、平均胸径和平均单株材积与造林密度為3333株/hm2的林分相比分别增加了16.7%、26.3%、69.1%,与造林密度为2500株/hm2的林分相比分别增加了7.1%、12.1%、27.6%。方差分析表明,不同造林密度的海南蒲桃林分的平均树高、平均胸径和平均单株材积均存在显著差异。不同造林密度林分的蓄积量大小依次为2500株/hm2>3333株/hm2>1667株/hm2>1600株/hm2,这是因为蓄积量是由平均单株材积和林木数量决定,造林密度大的林分中林木数量多,蓄积量也就大。不同造林密度的林分蓄积量存在显著差异。
2.2 不同造林密度的海南蒲桃林分土壤的孔隙状况 对不同造林密度的海南蒲桃林分土壤的孔隙状况进行测定,结果见表2。由表2可知,造林密度大的林分,土壤容重较大,而孔隙度较小。随着造林密度的降低,土壤容重变小,孔隙度变大。例如,造林密度为1600株/hm2的林分0~20cm土层的土壤容重与造林密度为3333株/hm2的林分相同土层的土壤容重相比减少了1.4%,而毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度分别增加了3.2%、23.0%、6.5%;与造林密度为2500株/hm2的林分相同土层的土壤容重相比减少了0.6%,而毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度分别增加了1.8%、15.4%、4.2%。造林密度为1667株/hm2的林分土壤容重也均小于造林密度为3333株/hm2和2500株/hm2的林分相同土层的土壤容重,而毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度与造林密度为3333株/hm2和2500株/hm2的林分相比均有所增加。由此可见,随着造林密度的降低,土壤变得疏松透气,这不仅有利于土壤中微生物和其他动物的活动,而且促进林木根系的伸展生长,从而加快林木地上部分的生长。
2.3 不同造林密度的海南蒲桃林分土壤的水分状况 对4种造林密度的海南蒲桃林分土壤最大持水量、最小持水量和毛管持水量进行测定,结果见表3。由表3可知,不同造林密度的海南蒲桃林分土壤最大持水量、最小持水量和毛管持水量的大小均表现为1667株/hm2>1600株/hm2>2500株/hm2>3333株/hm2。例如,在0~20cm土层,造林密度为1667株/hm2的林分土壤最大持水量、最小持水量和毛管持水量与造林密度为3333株/hm2林分土壤相比,分别增加了12.9%、12.5%、9.6%;与造林密度为2500株/hm2林分土壤相比,分别增加了4.6%、4.6%、2.9%。造林密度为1600株/hm2的林分土壤最大持水量、最小持水量和毛管持水量也均高于造林密度为3333株/hm2和2500株/hm2的林分土壤。由此可见,随着造林密度的减少,土壤涵养水源的功能提高。这是由于造林密度减少,土壤孔隙度增加,土壤通气性增强,有利于土壤储存水分。
2.4 不同造林密度海南蒲桃林分土壤的化学性质 对4种造林密度的海南蒲桃林分土壤的化学性质进行测定,结果见表4。由表4可知,造林密度低的林分土壤有机质、水解性N、速效P和速效K的含量高于造林密度高的林分土壤。在0~20cm土层,造林密度为1667株/hm2的林分土壤有机质、水解性N、速效P和速效K的含量与造林密度为3333株/hm2林分土壤相比,分别增加了14.6%、13.3%、45.5%、16.4%;與造林密度为2500株/hm2林分土壤相比,分别增加了6.6%、8.8%、20.0%%、4.9%。造林密度为1600株/hm2的林分土壤有机质、水解性N、速效P和速效K的含量也均高于造林密度为3333株/hm2和2500株/hm2的林分土壤。由此可见,造林密度越大的林分,土壤肥力越低。这可能是由于造林密度大的林分中林木数量多,对土壤养分的吸收量大。而且高密度林分的土壤通透性较差,不利于土壤中动物活动,枯枝落叶分解较慢,养分循环不畅。而低密度的林分中林木数量少,对土壤养分的吸收量相对也小,土壤通气透水性能好,土壤中各种动物活动频繁,能较快分解凋落物,养分能较快回归到土壤中。
3 结论与讨论
试验结果表明:随着造林密度的增大,海南蒲桃林分生长量减少,但蓄积量增加,土壤通透性减弱,土壤肥力降低。在本试验条件下,海南蒲桃的造林密度以1667株/hm2左右较合适。
海南蒲桃是热带亚热带地区一种优良的阔叶树种,具有耐旱抗风耐火的良好性能。在闽南地区,特别是在云霄、东山、诏安等地,在桉树的采伐迹地上,可应用海南蒲桃进行造林,可以是纯林也可与针叶树混交。对于需要疏伐改造的林分,可利用海南蒲桃采取套种的方式在疏伐后的林分中进行种植。
参考文献
[1]孙时轩.造林学[M].北京:中国林业出版社,1990.
[2]叶功富,林武星,张水松,等.不同密度管理措施对杉木林分生长、生态效应的影响[J].福建林业科技,1995,22(3):1-8.
[3]中国树木志编委会.中国主要树种造林技术[M].北京:中国林业出版社,1987.
[4]中国科学院南京土壤研究所编.土壤理化性状[M].上海:上海科学技术出版社,1987.
[5]张万儒,许本彤.森林土壤定位研究方法[M].北京:中国林业出版社,1984.
(责编:徐世红)