马尾松与台湾赤杨混交造林效果研究

王庭雄

摘 要：在闽清美菰国有林场开展了马尾松与台湾赤杨混交造林试验，马尾松与台湾赤杨采取9∶1和7∶3这2种比例插花混交，以马尾松纯林作为对照。结果表明，马尾松-台湾赤杨混交林中，马尾松的平均胸徑、树高、单株材积和蓄积量均大于马尾松纯林，马尾松-台湾赤杨混交林中马尾松的生长量与马尾松纯林有显著差异。马尾松-台湾赤杨混交林土壤的肥力状况优于马尾松纯林;马尾松-台湾赤杨混交林内植物种类比马尾松纯林多，植物多样性指数大于马尾松纯林。

关键词：马尾松;台湾赤杨;混交林;植物多样性;土壤肥力;生长状况

中图分类号 S79文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）11-0057-02

马尾松（Pinus massoniana）是福建省山地主要的造林树种之一，耐干旱贫瘠，对立地条件的适应性较广，常作为水土流失区、石漠化山地等植被恢复困难地块绿化的首选树种[1-2]。但马尾松纯林存在结构单一、容易引发病虫危害等问题，营造马尾松与阔叶树混交林是改善林分结构、增强林分抵抗力的有效途径[3]。台湾赤杨（Aluns formosana Makino）是桦木科赤杨属落叶乔木，是台湾地区特有的树种，在台湾海拔3000m以下的区域均有分布，耐干旱贫瘠，在阳光充足、土壤肥沃的山谷、水边生长良好，其根部有根瘤菌[4]。为探索马尾松与台湾赤杨混交的可行性，福建省闽清美菰国有林场开展了马尾松与台湾赤杨混交试验，旨在了解台湾赤杨与马尾松的混交效果，为马尾松的合理经营提供参考。

1 试验地概况

试验地位于闽清美菰国有林场城门工区（E118°05′，N26°27′）。该地区属于中亚热带海洋性季风气候，年平均气温20.5℃，年均降雨量1500mm，年蒸发量1350mm，海拔900～1200mm。土壤类型为山地红壤，土层厚度>100cm，坡向东南，主要植被有芒萁[Dicranopteris dichotoma （Thunb. ）Berhn.]、山苍子[Litsea cubeba （Lour.） Pers.]、桃金娘[Rhodomyrtus （DC.） Reich.]、盐肤木（Rhuschinensis Mill.）等。

2 试验设计与调查

2.1 试验设计 2008年春，在美菰国有林场城门工区杉木林采伐迹地上布设马尾松与台湾赤杨混交试验，马尾松与台湾赤杨采取插花方式混交，混交比例有2种，分别为马尾松∶台湾赤杨=9∶1，马尾松∶台湾赤杨=7∶3，马尾松纯林作为对照。试验依地形随机区组设计，3次重复，带状整地，定点挖穴，穴规格为40cm×40cm×40cm，株行距2.0m×3.0m，每个试验小区面积20m×30m，共计9块试验小区。造林苗木台湾赤杨来自南平莱舟国有林场1年生容器苗，马尾松苗木由美菰林场自育。

2.2 试验林管护与调查 造林后，前3年每年进行试验林除草，1年除草2次。每年年底对试验林生长情况进行调查、记录。2019年11月，试验林进行全面调查，调查的项目包括各林分生长量、土壤肥力状况和林分内植物多样性。林分生长量调查是对每块试验小区分树种测量树高、胸径，分别统计平均值。林分土壤肥力调查是在每个试验小区内随机布设4个土壤剖面，分0～20cm、20～40cm 2个土层各取约0.5kg的土样用于土壤肥力测定，测定方法参照文献[5，6]。林分内植物多样性调查是在每个试验小区内随机布设5个2m×2m的小样方，在小样方中统计灌木、草本的种类和数量。通过植物多样性指数计算公式Simpson指数D=N（N-1）/∑Ni（Ni-1）和Shannon-Wiener指数H=-∑Ni/Nlog2Ni/N，得到各林分内植物多样性指数。

3 结果与分析

3.1 马尾松-台湾赤杨混交林与马尾松纯林的生长量 马尾松-台湾赤杨混交林与马尾松纯林的生长量调查结果见表1。由表1可知，马尾松-台湾赤杨混交林中马尾松的平均胸径、树高、单株材积和蓄积量均高于马尾松纯林。与马尾松纯林比较，混交比例为9∶1和7∶3的马尾松-台湾赤杨混交林中马尾松平均胸径分别提高10.8%、22.5%，平均树高分别提高12.6%、23.4%，平均单株材积分别提高44.7%、83.8%，平均蓄积量分别提高23.0%、25.3%。3种林分马尾松生长最快的是混交比例为7∶3的马尾松-台湾赤杨混交林。方差分析显示，不同林分之间马尾松的平均胸径、树高、单株材积和蓄积量均存在显著差异，由此说明，马尾松与台湾赤杨混交对其生长有明显的促进作用。台湾赤杨与马尾松混交后，其生长量略高于马尾松，在林分中台湾赤杨与马尾松处于同一林层，均位于主林冠层。

3.2 马尾松-台湾赤杨混交林与马尾松纯林的土壤肥力 通过采集马尾松-台湾赤杨混交林与马尾松纯林土壤0～20cm、20～40cm土层的土样进行营养元素测定，结果见表2。从表2可以看出，马尾松-台湾赤杨混交林土壤0～20cm和20～40cm土层的水解性氮、速效钾、有机质、全氮、全磷和全钾的含量大于马尾松纯林。其中，混交比例为9∶1和7∶3的马尾松-台湾赤杨混交林土壤0～20cm土层的水解性氮、速效钾、有机质、全氮、全磷和全钾的含量与马尾松纯林土壤0～20cm土层相比，分别提高了6.3%、10.8%，21.9%、42.3%，19.0%、30.4%，19.7%、43.2%，11.2%、23.9%，15.1%、22.7%。可见，马尾松-台湾赤杨混交林土壤的肥力状况优于马尾松纯林土壤，这是由于台湾赤杨是非豆科固氮树种，具有自肥功能，而且台湾赤杨凋落叶的量比较大，通过分解后养分回归土壤，起到很好的改良土壤作用。因此，马尾松与台湾赤杨混交后土壤中的营养物质含量高于马尾松纯林。

3.3 马尾松-台湾赤杨混交林与马尾松纯林的植物多样性 对马尾松-台湾赤杨混交林与马尾松纯林的林内植物的种类、数量进行调查，计算植物多样性指数，结果见表3。由表3可知，马尾松-台湾赤杨混交林内植物的种类多于马尾松纯林，混交比例为9∶1的马尾松-台湾赤杨混交林内的灌木和草本的种类有21种，混交比例为7∶3的马尾松-台湾赤杨混交林内的灌木和草本的种类有26种，而马尾松纯林的林内的灌木和草本的种类只有18种，说明马尾松-台湾赤杨混交林内的植物要比马尾松纯林丰富。从植物多样性指数的计算结果看出，马尾松-台湾赤杨混交林内灌木和草本的Simpson指数及Shannon-Wiener指数均高于马尾松纯林。由此可见，马尾松与台湾赤杨混交后，林内植物的种类增加，植物多样性指数增大。说明马尾松与台湾赤杨混交后林内的小生境得到了改善，有利于植物生长。

4 结论与讨论

马尾松与台湾赤杨混交对马尾松的生长有着明显的促进作用，混交林中马尾松的平均胸径、树高、单株材积和蓄积量与马尾松纯林相比均有着不同程度的提高，混交林中以马尾松与台湾赤杨按7∶3的比例插花混交的林分中马尾松生长最快。马尾松-台湾赤杨混交林土壤的肥力高于马尾松纯林的土壤，混交比例为7∶3的马尾松-台湾赤杨混交林土壤的肥力最高。马尾松-台湾赤杨混交林内的植物种类多于马尾松纯林，马尾松-台湾赤杨混交林的植物多样性指数大于马尾松纯林。

马尾松是福建省乃至我国南方山区主要的用材树种，也是良好的保持水土树种，可在土层较薄、土壤贫瘠的山头地块生长，在山区的造林面积大。但大面积的马尾松纯林带来了诸如松材线虫病等难以解决的问题。研究和实践均发现，通过营造马尾松混交林，特别是马尾松与阔叶树混交造林，是缓解马尾松经营中病虫害发生、火灾等问题的有效方法。因此，在今后的林业生产中，要提倡多营造混交林，或者马尾松采伐后改种本土珍贵乡土阔叶树种。

参考文献

[1]沈国舫.森林培育学[M].北京：中国林业出版社，2001：78-81.

[2]谌红辉，丁贵杰.马尾松造林密度效应研究[J].林业科学，2004，40（1）：92-98.

[3]汪永文，王力，王丽丽，等.马尾松混交林林下植被结构及生物量特征研究[J].安徽农业大学学报，2010，2：312-316.

[4]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.

[5]张万儒.森林土壤定位研究法[M].北京：中国林业出版社，1986.

[6]国家标准局.森林土壤标准分析方法[M].北京：中国标准出版社，1987：1-28. （责编：张宏民）