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沿海沙地木麻黄与台湾栾树混交造林技术研究

2022-07-02林武星朱炜林伟东李茂瑾林捷

防护林科技 2022年4期
关键词:木麻黄混交林

林武星 朱炜 林伟东 李茂瑾 林捷

摘要 针对沿海沙地木麻黄单一树种防护林结构简单和人工林群落生态系统稳定性弱的特点,在惠安赤湖国有防护林场开展了木麻黄与台湾栾树混交造林研究,采用木麻黄与台湾栾树分别按3∶3、2∶3和1∶3比例行状混交,以木麻黄纯林与混交林对比,对9年生的试验林进行测定,结果表明:混交林中木麻黄生长量大于木麻黄纯林,

树高、胸径差异不显著,平均单株材积和单位面积平均蓄积量存在显著差异和极显著差异;木麻黄+台湾栾树1∶3混交林中台湾栾树的生长量最大;木麻黄+台湾栾树混交林土壤的容重小于木麻黄纯林土壤,孔隙度大于木麻黄纯林土壤;木麻黄纯林的防风效果略好于木麻黄+台湾栾树混交林,混交林中木麻黄+台湾栾树3∶3混交林的防风效果稍好于其余2种混交林。

关键词 木麻黄;台湾栾树;混交林;纯林;沿海防护林;沿海沙地

中图分类号:S725.2文献标识码:Adoi:10.13601/j.issn.1005-5215.2022.04.009

Study on Mixed Afforestation for Casuarina equisetifolia and Koelreuteria elegans in Coastal  Sandy Areas

Lin Wuxing Zhu Wei Lin Weidong Li Maojin Lin Jie

(1. Fujian Forestry Academy of Sciences,Fuzhou 350012,Fujian;2. Fujian Province Huian Chihu Stateowned Forest Farm,Quanzhou 362131,Fujian)

AbstractIn view of simple structure of Casuarina equisetifolia in coastal sandy land and weak stability of artificial forest ecosystem,the mixed afforestation of  C. equisetifolia and Koelreuteria elegans was carried out in Huian Chihu stateowned forest farm. The row ratio of two tree species were 3:3,2:3 and 1:3 used in this trial to compare the mixed stand and pure C. equisetifolia stand. The results revealed that the growth increment of C. equisetifolia in mixed stand was bigger than that of 9yearold pure stand,but the difference was not obvious. The growth increment of K. elegans in 1:3 mixed stand was the biggest. The soil volumeweight of mixed afforestation was lower than that of pure stand,but the porosity increment was bigger than that of pure C.  equisetifolia. Windproof effect of pure C. equisetifolia stand was slightly better than that of mixed stand,among which mix proportion of 3:3 stand was slightly better than those of other two kinds of mixed stand.

Key wordsCasuarina equisetifolia;Koelreuteria elegans;mixed stand;pure stand;coastal protective forest;coastal sandy land

木麻黃(Casuarina equisetifolia)具有抗风沙、耐盐碱、耐干旱、耐贫瘠的优良特性,是福建省沿海沙地主要的造林树种,在沿海地区具有良好的防御风沙危害的作用。木麻黄防护林为沿海地区工农业稳定发展和居民安定生活创造了适宜的环境。由于沿海沙地造林基本上是木麻黄单一树种,在长期经营过程中存在着人工林生物群落简单、生态系统不够稳定、林地肥力下降和二代更新林分生产力降低等问题[1-3],因此,需要改变沿海沙地人工林树种单一的状况。事实证明,混交的人工林群落稳定,较少发生病虫害、火灾、地力衰退等[4,5]。台湾栾树(Koelreuteria elegans)是台湾原生特有种,耐旱,抗风,生长快[6],1998年开始陆续在惠安赤湖国有防护林场进行引种造林,并开展了台湾栾树与木麻黄的混交造林试验,旨在探索该树种在沿海沙地生长潜力及与木麻黄混交效果,为台湾栾树在沿海沙地经营提供参考。

1 试验地概况

试验地位于福建省惠安赤湖国有防护林场大山头工区距离最高潮水线约160 m位置,118°30′ E,24°21′ N,属南亚热带海洋性季风气候,多年平均气温20.3 ℃,多年平均降雨量1 050 mm,多年平均风速7.0 m·s-1,最大风速32.6 m·s-1,土壤类型为沙壤土。主要植被有厚藤(Ipomoea pes-caprae)、海边月见草(Oenothera drummondii)、老鼠簕(A-canthus ilicifolius)、狗牙根(Cynodon dactylon)等[7,8]。073338A2-ABD6-4819-8ACD-7AE2FED2902A

2 研究方法

2010年10月,对试验地上原生长的23年生的实生木麻黄林带进行了采伐,采伐后的地块清理木麻黄树头,定点(株行距均为2 m)挖穴,穴内放10 kg左右的红心土。2011年6月造林,用赤湖国有林场苗圃培育的1年生木麻黄无性系惠1#和1年生台湾栾树种子苗混交种植,木麻黄和台湾栾树的造林比例有3∶3、2∶3和1∶3共3种,行状混交,以1年生的木麻黄无性系惠1#营造纯林为对照,3次重复,共12块试验小区,单块小区规格20 m×20 m。定期观测,在试验林9年生时进行生长量全面量测,测定风速,采集土样分析其物理性质等[9-11]。

3 结果与分析

3.1 木麻黄与台湾栾树不同比例混交造林生长效果

对9年生不同比例木麻黄+台湾栾树混交林的生长量进行调查,结果见表1。

表1表明,3种混交林中台湾栾树生长量差别较大,不同混交林中台湾栾树的生长量为木麻黄+台湾栾树1∶3混交林>2∶3混交林>3∶3混交林。方差分析表明,不同混交林中台湾栾树的胸径、树高、单株材积、单位面积的蓄积量均存在显著或极显著差异。木麻黄+台湾栾树混交林中木麻黄的生长量大于木麻黄纯林,

方差分析显示不同类型林分中木麻黄的树高、胸径生长量差异不显著,平均单株材积和单位面积平均蓄积量存在显著差异和极显著差异。

3.2 木麻黄+台湾栾树混交林土壤物理性质

对不同类型林分的土壤用环刀法采样进行物理性质测定,结果(表2)显示,总体上木麻黄混交林土壤的容重低于木麻黄纯林,而孔隙度高于木麻黄纯林。以木麻黄+台湾栾树1∶3混交林土壤为例,其容重与木麻黄纯林土壤相比降低3.6%,而毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度与木麻黄纯林土壤相比分别提高了10.8%、5.6%和6.3%。这可能与木麻黄和台湾栾树的根系在土壤中分布的位置不同有关,不同树种的根系在不同深度土壤中生长穿插,促使土层更加疏松,因此,相对于木麻黄纯林土壤,木麻黄+台湾栾树混交林土壤容重低而孔隙度含量高。不同混交林中,木麻黄+台湾栾树1∶3混交林土壤的容重最小,毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度最大。

3.3 木麻黄+台湾栾树混交林防风效果

用手持风向风速仪测量不同类型的林分内外风速,确定其防风效果。从测定的结果(表3)看,木麻黄纯林的防风效果比木麻黄+台湾栾树混交林效果稍好,混交林之间的防风效能比较接近,木麻黄+台湾栾树3∶3混交林的防风效果略好一些。这是因为木麻黄是优良的防风树种,特别是本试验用的木麻黄惠1#无性系树冠小枝浓密,对削弱风速的功能更好;台湾栾树树冠较大但枝叶稀疏,通风度较大。因此,木麻黄纯林与木麻黄+台湾栾树混交林相比,降低风速的效果更明显。

4 结论与讨论

对沿海沙地9年生的木麻黄与台湾栾树3∶3、2∶3和1∶3行状混交林和木麻黄纯林测定结果表明,台湾栾树在木麻黄+台湾栾树1∶3混交林中生长最快,不同混交林中台湾栾树的生长量差异显著,

混交林中木麻黄生长量与木麻黄纯林比较树高、胸径生长量差异不显著,平均单株材积和单位面积平均蓄积量存在显著差异和极显著差异;木麻黄+台湾栾树混交林土壤的通透性强于木麻黄纯林的土壤;木麻黄纯林的防风效果好于木麻黄+台湾栾树混交林,木麻黄与台湾栾树不同比例混交林的防风效能比较接近。

福建省沿海沙地木麻黄防护林带是沿海地区抵御风沙和海潮的生态屏障,在改善沿海地区的生态环境中发挥了重要作用。但沿海沙地木麻黄单一树种的人工林生态系统结构简单,生物多样性较差,容易发生病虫危害。选用适合在沙地生长的树种与木麻黄混交是改善木麻黄防护林群落结构和增强木麻黄人工林生态系统稳定性的有效途径。本研究中,木麻黄与台湾栾树采取1∶3的比例行状混交的效果较为理想。实践证明,

厚荚相思(Acacia crassicarpa)、卷荚相思(Acacia cincinnata)等相思类树种、黄槿(Hibiscus tiliaceus)、海檬果(Cerbera manghas)、水黄皮(Pongamia pinnata)等均是木麻黄优良的伴生树种。

参考文献:

[1] 林武星,朱炜,李茂瑾,等.沿海沙岸木麻黄基干林带套种乡土树种效果研究[J].绿色科技,2021(5):127-128,131

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[4] 林武星,黄雍容,王光玉,等.九龙江流域杉木混交林土壤结构的分形研究[J].生物数学学报,2014(2):283-290

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