闽中山地不同坡位多树种混交造林效果比较

2023-05-30李肇守

防护林科技 2023年2期

摘要以8年生枫香、木荷、杉木、马尾松组成的混交林为研究对象，分析了相同树种在不同坡位的生长情况和相同坡位的各树种生长情况。结果表明：枫香、木荷、杉木均表现为坡位越低，生长越优。其中，枫香对立地条件变化的反应特别敏感，在下坡是优势树种，在中坡表现一般，在上坡生长差。木荷在各坡位均具有生长潜力。而马尾松表现为坡位越低，生长越差，在下坡因受其他树种遮挡，生长极差；在中坡，平均胸径、平均冠幅最大；在上坡，马尾松是优势树种且能促进其他树种生长。可见，下坡适宜营造枫香、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林，中坡适宜营造马尾松、杉木（或保留萌芽）、枫香、木荷混交林，上坡适宜营造马尾松、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林。

关键词多树种混交；生物学特性；种间关系；坡位

中图分类号：S725.2文献标识码：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2023.02.005

ComparisonofAfforestationEffectsofMultipleTreeSpeciesMixedatDifferentSlopePositionsinMountainousAreasofCentralFujian

LiZhaoshou

（YouxiNationalForestFarmofFujianProvince，Sanming365100，China）

AbstractThemixedforestcomposedof8-year-oldLiquidambarformosana，Schimasuperba，CunninghamialanceolataandPinusmassonianawastakenastheresearchobjecttoanalyzethegrowthofthesametreespeciesatdifferentslopepositionsandthegrowthofvarioustreespeciesatthesameslopeposition.TheresultsshowedthatLiquidambarformosana，SchimasuperbaandCunninghamialanceolataallmanifestedbettergrowthinlowerslopeposition.Amongthem，Liquidambarformosanawasparticularlysensitivetochangesinsiteconditions.Liquidambarformosanawasadominanttreespeciesatthedownhillposition，performedgenerallyatthemiddleslope，andgrewpoorlyattheuphillposition;Schimasuperbahadgrowthpotentialatallslopepositions.However，Pinusmassonianashowedthatthelowertheslopeposition，theworsethegrowth;thegrowthofPinusmassonianawasextremelypooratthedownhillpositionbecauseitwasblockedbyothertreespecies.Inthemiddleslope，theaverageDBHandaveragecrownwidthwerethelargest，whileattheuphillposition，Pinusmassonianawasthedominanttreespeciesandcouldpromotethegrowthofothertreespecies.Tosumup，thedownhillslopeissuitableforplantingLiquidambarformosana，Cunninghamialanceolata（orretainingthebud）andSchimasuperbamixedforest，themiddleslopeissuitableforplantingPinusmassoniana，Cunninghamialanceolata（orretainingthebud），LiquidambarformosanaandSchimasuperbamixedforest，andtheupslopeissuitableforplantingPinusmassoniana，Cunninghamialanceolata（orretainingthebud）andSchimasuperbamixedforest.

Keywordsmultipletreespeciesmixedforest;biologicalcharacteristics;interspecificrelationship;slopepositions

立地条件对造林树种的选择、人工林的生长发育和产量、质量都起着决定性的作用。坡位作为小尺度地形因子，通过影响土壤、光照、降水等环境因素进而影响植物的生长发育，研究坡位对植物生长的影响对营林实践具有重要的指导意义。枫香（Liquidambarformosana）具有较强的耐火性和对有毒气体的抗性，木材稍坚硬，可制家具及贵重商品的包装箱，是乡土珍贵树种。木荷（Schimasuperba）既是一种优良的绿化、用材树种，又是一种较好的耐火难燃树种，也是乡土珍贵树种。马尾松（Pinusmassoniana）木材坚硬，极耐水湿，有“水中千年松”之说，其分泌的油脂是许多轻、重工业的重要原料，在轻、重工业用途广泛，是不可或缺的樹种[1]。

长期以来，为克服杉木连作造成的地力衰退，精准提升森林质量与森林景观，我国亚热带地区持续采用多树种对杉木林进行更新改造，其中枫香、木荷、马尾松等应用最为广泛，逐渐形成了多树种混交的森林培育模式，对提高林分生产力、调节小气候及减少病虫害和森林火灾的发生，维护林地的生态平衡发挥着积极的作用[2]。然而，营造和培育优质多树种混交林对树种搭配和混交比例提出了更高的要求，同时在经营期间需及时调节种间关系，在技术层面更为复杂。但国内外针对多树种混交林栽植技术仍属于初步探索阶段[3-5]。鉴于此，本文调查了枫香、马尾松、木荷和杉木（Cunninghamialanceolata）组成的多树种混交林在不同坡位的生长情况，以期确定不同坡位的最优混交树种搭配，为进一步营建与推广多树种混交林提供依据。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于西滨管护站演溪横坑山场071林班03大班060小班的低山上部，东坡，坡度28°，海拔375～450m，土层1m以上，红壤，Ⅱ类地；属中亚热带季风性湿润气候，年平均气温19.2℃。前一轮为28年生9成杉木1成阔叶树的林分；2013年皆伐后，炼山，挖明穴3300个.hm-2，穴规格为50cm×30cm×30cm，并施基肥（复合肥）0.1kg.穴-1；次年2月造林，按4∶4∶2的比例用枫香、马尾松、木荷裸根苗进行带状栽植。2020年机械割灌并定株，淘汰弱小植株，并施复合肥0.25kg.株-1。2022年7月调查，郁闭度0.8，林下植物以五节芒（Miscanthusfloridulus）、乌饭（Vacciniumbracteatum）、芒萁（Dicranopterisdichotoma）为主，平均高度0.6m，盖度30%。

1.2试验方法

为比较坡位对不同树种生长的影响，按海拔高度每间隔25m左右划分下、中、上3个坡位，每个坡位随机设5个20m×20m的标准地。在样地内调查各树种胸径，每个样地内每个树种选取1株平均木，测量树高、冠幅作为平均树高、平均冠幅。根据福建省二元立木材积公式[5]计算单株平均材积。

其中，杉木立木材积计算公式为：

Ｖ＝0.000058061860×Ｄ1.9553351×Ｈ0.89403304

马尾松立木材积计算公式为：

Ｖ＝0.000062341803×Ｄ1.8551497×Ｈ0.95682492

木荷、枫香立木材积计算公式为：

Ｖ＝0.000052764291×Ｄ1.8821611×Ｈ1.0093166

式中：Ｖ－材积（m3）；D－胸径（cm）；H－树高（m）

根据样地各树种的株数、单株平均材积计算各树种材积，各树种材积相加获得林分蓄积量。

1.3数据处理与分析

相同树种在不同坡位平均胸径、平均树高、平均冠幅与同坡位不同树种平均胸径、平均树高、平均冠幅均采用单因素方差分析，多重比较采用Duncan法检验。数据均采用Excel2010进行整理。

2结果与分析

2.1相同树种不同坡位间生长情况比较

由表1可知，不同坡位之间的各树种平均胸径、平均树高、平均冠幅表现为：枫香的平均胸径、平均树高、平均冠幅均为下坡极显著大于中坡，中坡极显著大于上坡。木荷的平均胸径、平均树高为下坡极显著大于中坡，中坡极显著大于上坡；木荷的平均冠幅为下坡极显著大于中坡，中坡显著大于上坡。杉木的平均胸径、平均树高为下坡极显著大于中坡，中坡与上坡无显著差异。杉木的平均冠幅为下坡与中坡无显著差异，显著大于上坡，中坡与上坡无显著差异。各树种在不同坡位之间单株平均材积比（下坡∶中坡∶上坡），枫香为36.4∶6.1∶1，木荷为11.9∶4.4∶1，杉木为5.7∶1.9∶1。

在多树种混交林分中，枫香、木荷、杉木在不同坡位的生长情况均表现为随着坡位下降，生长越优。其中枫香对坡位反应异常明显：枫香在下坡生长比其他树种好，在中坡生长一般，在上坡，枫香叶子很多发黄、卷曲，这是因为挖穴、施肥、培土等技术措施给枫香提供了前期的营养，但随着枫香材积的增大，上坡的立地条件已无法满足其增长的营养需要，造成枫香生长差。

不同坡位之间的马尾松平均胸径表现为：不同坡位的马尾松平均胸径之间，上坡与中坡无显著差异，二者均极显著大于下坡。不同坡位之间的马尾松平均树高没有显著差异。不同坡位之间的马尾松平均冠幅存在显著差异：不同坡位的马尾松平均冠幅之间，上坡与中坡无显著差异，极显著大于下坡，中坡显著大于下坡。马尾松不同坡位之间单株平均材积比（上坡∶中坡∶下坡）为1.7∶1.4∶1。在多树种混交林分中，马尾松表现为坡位越低，生长越差。

2.2同坡位的不同树种间生长情况比较

2.2.1下坡位不同树种生长情况比较

由表1可知，下坡位不同树种的平均胸径、平均树高、平均冠幅之间表现为：下坡位各树种的平均胸径之间，枫香与杉木无显著差异，二者均极显著大于木荷；木荷与马尾松之间无显著差异。各树种的平均树高之间，枫香极显著大于杉木；杉木与木荷无显著差异，极显著大于马尾松；木荷显著大于马尾松。各树种的平均冠幅之间，枫香与木荷之间无显著差异，极显著大于马尾松；木荷显著大于马尾松和杉木；马尾松与杉木之间无显著差异。

下坡位各树种单株平均材积比（枫香∶杉木∶木荷∶马尾松）为3.1∶2.0∶1.4∶1；枫香占总株数的35.8%，占蓄积量的51.9%。刘宝良研究认为，一个树种的蓄积量达到7成以上即为优势树种[6]，可见，枫香是下坡位的优势树种。从下坡位混交林各树种的生长情况看，枫香平均树高比其他树种高出了3.61～5.43m，且树冠浓密。受其遮挡，一些矮小的杉木树梢的叶子出现了萎蔫；而木荷耐阴，生长良好；马尾松对光照需求大，由于长期受枫香、杉木、木荷的遮挡，保存密度只是初植密度的1/3左右，而且在现有林分中约有1/3马尾松出现了枯梢、断梢现象。

2.2.2中坡位不同樹种生长情况比较

由表1可知，中坡位不同树种之间的平均胸径表现为：中坡位各树种的平均胸径之间，马尾松极显著大于杉木；杉木、木荷、枫香之间无显著差异。中坡位不同树种之间的平均树高没有显著差异，说明在中坡位各树种相互遮挡不明显，尚未形成激烈竞争。中坡位不同树种之间的平均树冠幅表现为：中坡位各树种平均冠幅之间，马尾松极显著大于木荷；木荷与枫香之间无显著差异，显著大于杉木；枫香与杉木之间无显著差异。中坡位各树种单株平均材积比（马尾松∶杉木∶枫香∶木荷）为2.9∶1.3∶1.1∶1；马尾松占总株数的29.5%，占蓄积量的52.3%。从中坡位混交林各树种生长情况看，马尾松平均树高不占优势但生长最好，其他各树种均生长良好。

2.2.3上坡位不同树种生长情况比较

由表1可知，上坡位不同树种之间的平均胸径、平均树高、平均冠幅表现为：上坡位不同樹种平均胸径之间，马尾松极显著大于杉木；杉木极显著大于木荷；木荷与枫香之间无显著差异。各树种平均树高之间，马尾松极显著大于杉木；杉木、木荷、枫香之间无显著差异。各树种平均冠幅之间，马尾松极显著大于木荷；木荷、杉木、枫香之间无显著差异。

上坡位各树种单株平均材积比（马尾松∶杉木∶木荷∶枫香）为20.9∶4.2∶1.4∶1，即在上坡位，马尾松单株平均材积约是杉木的5倍，约是木荷的15倍，约是枫香的21倍；马尾松占总株数的34.7%，占蓄积量的82.7%，马尾松是上坡位的优势树种。从上坡位混交林各树种生长情况看，马尾松平均树高比其他树种高出2.86～3.65m，树冠也很大，但马尾松树冠较稀，透光性好，并且马尾松能改善林分的生态环境，对其他树种生长有促进作用：木荷前期生长慢，与马尾松混交互补性强[7-9]；马尾松能促进呈“小老树”的杉木恢复生机[10]。但由于枫香对立地条件要求比较苛刻，马尾松对其影响有限，不适宜在上坡位栽植。

3结论与讨论

8年生的多树种混交林分中，不同树种表现出了多样的生物学特性与复杂的种间关系：枫香、木荷、杉木随着坡位下降，生长越好。其中，枫香对立地条件反应敏感，在下坡位是优势树种，在中坡位生长表现一般，在上坡位生长差；木荷平均胸径、平均树高在各坡位种间竞争中，处在偏下位置，但木荷耐阴性强，在各坡位平均冠幅排在第二，且叶子青翠，表明木荷在各坡位都具有生长潜力。虽然杉木在各坡位的生长表现并不突出，且在下坡位一些矮小杉木树梢的叶子还出现了萎蔫，但众所周知，杉木经济价值高，林分再过两三年将郁闭，需要安排一次抚育间伐，适当增加杉木的数量能增加林分的短期经济收益。而马尾松表现为坡位越低，生长越差，因此，马尾松在立地条件好的地方不适宜与速生树种（如枫香、杉木[11，12]）混交，马尾松在立地条件差的地方，比其他树种生长更好，还能改善林分的生态环境，促进其他树种的生长。综上，下坡位适宜栽植枫香、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林；中坡位适宜栽植马尾松、杉木（或保留萌芽）、枫香、木荷混交林；上坡位适宜栽植马尾松、杉木（或保留萌芽）、木荷混交林。

参考文献：

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