翅荚木与刨花楠混交造林的生长效应初探
2021-11-26邹淑琴
邹淑琴
(福建省安溪丰田国有林场,福建 安溪 362400)
1 引言
翅荚木是豆科翅荚木属树种,乔木,高度可达到20 m。树皮粗糙、成片状脱落;芽多是椭圆状纺锤形,叶薄呈长圆状披针形;花开是红色,苞片小、狭卵形;种子圆形、平滑有光泽,呈棕黑色;花期是5月份,果期是6~8月份。翅荚木喜光、喜钙,主要生长在热带石灰岩山地,在我国广东、广西和云南等省区有种植。该树木既有观赏价值,可作为行道树、庭院树使用;又具有经济价值,木材可用于板材、门窗、家具制作[1,2]。研究翅荚木的混交造林技术,在提高经济效益、改善生态环境等方面具有现实意义。
2 试验地概况
试验地设在福建省安溪丰田国有林场下镇工区,地理坐标东经 118°00′、北纬 25°18′,年平均气温 19.5 ℃ ,最高气温 37 ℃ ,最低温度 0 ℃ ,年平均降水量 1800 mm,雨量充沛,无霜期 330 d,属亚热带季风气候,海拔310 m,坡度25°,土壤为红壤,土层较深厚,立地质量等级Ⅲ级,适合翅荚木生长。
3 材料与方法
3.1 材料选取
本试验所选用的翅荚木和刨花楠苗木均为林场白濑苗圃培育,其中翅荚木为一年生容器苗,刨花楠为两年生裸根苗。
3.2 试验设计
以翅荚木纯林为对照,翅荚木和刨花楠混交林为试验对象。其中,混交造林主要包括两个因素,一是混交比例,刨花楠和翅荚木比例分为6∶4和4∶6两种;二是混交模式,分为块状和星状两种。根据这两个因素,混交造林处理方案共有4种:A1混交比例6∶4,块状混交模式;A2混交比例6∶4,星状混交模式;A3混交比例4∶6,块状混交模式;A4混交比例4∶6,星状混交模式。标准试验地块长、宽均为20 m,造林密度为2505株/hm2。
3.3 分析方法
分析指标和方法主要如下:①翅荚木生长情况。在每年12月份,通过样地调查,测量树木生长指标,包括胸径(前3年为地径)、树高、冠幅、枝下高等[3,4]。②凋落物和持水量。凋落物采用梅花五点法收集[5],本研究中使用5个尼龙网作为收集器,每月收集1次,共计收集12个月。将凋落物在实验室中烘干,然后称量重量即可。持水量计算时,将凋落物放在清水中浸泡24h称重,根据公式计算最大持水量=(泡水质量-烘干质量)/烘干质量×凋落物现存量[6]。③物种多样性。包括物种丰富度指数S(species richness index)、物种均匀度j、生物多样性指数(Simpson指数)[7]。④土壤物理性质。采用环刀法取样,在实验室内测定总孔隙度(毛管孔隙度、非毛管孔隙度两者之和)、土壤通气度、容重[8]。
4 结果
4.1 不同混交模式生长情况比较
结果显示,不同混交比例和模式,对翅荚木的生长情况有不同影响,尤其对树高影响最明显,和翅荚木、刨花楠栽种间距、通风、光照等因素有关。其中,A4组翅荚木生长最好,平均地径为4.0 cm,平均树高为3.5 m,见表1。
表1 纯林和混交林的翅荚木生长情况比较
3.2 凋落物和持水量比较
结果显示,翅荚木纯林凋落物为2703 kg/hm2,持水量为18.75 t/hm2,因凋落物少,容易形成粗腐殖质,不仅能易造成土壤酸化,也会影响地表径流。混交林凋落物增加、持水量增大,既能提高土壤肥力,又发挥出涵养水源的效果。其中A4组效果最好,凋落物达到3041 kg/hm2,持水量达到23.83 t/hm2,分别增长12.50%和27.09%,见表2。
表2 树木凋落物和持水量比较
4.3 物种多样性比较
结果显示,翅荚木纯林植物群落单一、物种较少,物种丰富度为6,均匀度为0.29,多样性指数为2.44。混交林提高了物种丰富度和均匀度、多样性指数,能更好地利用环境资源,提高群落的生产力。其中,星状块状混交模式的物种多样性优于块状混交模式,见表3。
表3 物种多样性比较
4.4 土壤物理性质比较
结果显示,土层厚度0~20 cm时,翅荚木纯林土壤的总孔隙度为58.43,土壤通气度为33.05,容重为0.93;混交林土壤的总孔隙度、土壤通气度、容重均有所改善,提高了土壤物理性质。其中A4组效果最好,分别为59.74、35.75和0.91,改善率为2.24%、8.17%和2.15%。见表4。
表4 土壤物理性质比较
5 结论
(1)不同混交比例和模式,对翅荚木与刨花楠的生长情况有不同影响,尤其对树高影响最明显,有利于营建混交复层林。从林业生产实际出发,营建翅荚木与刨花楠混交复层林,对空间的利用更合理,光能利用效率更高[9~11],这与李渊顺的研究结果相类似[12]。
(2)混交林凋落物增加、持水量增大,既能提高土壤肥力,又发挥出涵养水源的效果。
(3)混交林提高了物种丰富度和均匀度、多样性指数,能更好地利用环境资源,提高群落的生产力。
(4)混交林土壤的总孔隙度、土壤通气度、容重均有所改善,提高了土壤物理性质,这与周宗哲的研究结果相类似[13]。
综合以上结果,刨花楠和翅荚木按照4∶6的比例进行星状混交,整体造林效果较好,能改善土壤物理性质,可实现经济效益和生态效益的最大化,这与王益和等的研究结果相一致[14]。本试验期较短,后期的造林效果还需要进一步跟踪调查。