摘要:枫香与杉木、马尾松混交试验结果表明:枫香与杉木、马尾松混交后,促进了林木的生长,混交林无论是树高还是胸径,生长量都大于马尾松纯林和杉木纯林。
关键词:枫香;马尾松;杉木;混交林
针叶树种作为用材林有着较多的优点,如树形整齐、冠幅较小、干形通直圆满、木材产量较高等,于是一些材质优良的树种如松类、柏类、杉类等被大量营造,其中我国南方人工杉木、马尾松纯林就是比较典型的例子。但也由于针叶林自身的缺陷,如枯落物分解困难、自肥能力较差,加上栽培技术上的局限,如炼山、连栽等,引起地力的下降[1-4]。为了维护林地的可持续经营,维护生物和生态多样性,维护生态环境,满足人类多样性的需求,人们开始营造针阔混交林和阔叶林,但由于技术上的原因,进展始终缓慢。为此,笔者探索研究了枫香与杉木、马尾松混交林对林木生长的影响,旨在探索杉木、马尾松这2种福建当家造林树种与阔叶树混交的经验,为进一步营造好混交林提供理论和实践依据。
1 试验地概况
试验地位于福建省光泽县华桥乡增坊村。光泽县位于福建西北部,武夷山脉北段东南坡。地理坐标为东经117°00′~117°40′、北纬27°18′~27°59′。气候属中亚热带季风湿润气候区。既受海洋性气候的影响,又具有大陆性气候的特点。气候温和,雨量充沛,干湿季节较为明显,水热同期。年平均气温17·6℃,最热月(7月)平均气温27·6℃,最冷月(1月)平均气温6℃,极端最高温度39·7℃,极端最低温度-10·8℃;年均降水量1 850~2 200 mm;年均相对湿度79%;无霜期约271 d。造林地前茬均为杉木林地。林地土壤为红壤,坡度30°左右,坡向S 60°E,土层厚度均大于80 cm。
2 研究方法
试验地为1990年营造的杉木、马尾松纯林,山坡中部以下种植杉木(Ⅱ类地)、中部以上种植马尾松(Ⅲ类地),种植后由于成活率较低,加之牛的危害,造成杉木、马尾松的保存率仅50%左右(杉木保存1 200株·hm-2左右,马尾松保存1 350株·hm-2左右),于1991年春季补植枫香。由于原先营造的杉木、马尾松在林地上死亡之处呈不规则形状,因此,枫香与杉木、马尾松混交有多种形式,有不规则小块状混交、株间混交、行间混交、带状混交和行带状混交,混交后林分的密度平均为2 250株·hm-2。在同一坡向、坡位、坡度地块上,选择杉木、马尾松纯林(即营造杉木、马尾松纯林时成活率为95%以上的地段)以及各种方法混交的枫香与杉木、马尾松的混交林。纯林标准地面积20 m×20 m,混交林标准地面积10~20m×10~20 m,并选择补植面积较大的枫香作为枫香纯林建立标准地,标准地面积10 m×10 m。所有标准地重复2次。无论是纯林还是混交林,抚育措施均按常规抚育方法进行。调查日期2006年9月。
3 结果与讨论
3·1 混交对胸径生长的影响
从表1看,无论是哪一种混交方法和混交比例,枫香与杉木、马尾松混交的胸径生长量均大于杉木、马尾松纯林。在Ⅱ类地上,枫香与杉木混交,混交林枫香的胸径生长量超过枫香纯林的21·2%,混交林杉木的胸径生长量超过杉木纯林的20·3%;Ⅲ类地上,枫香与马尾松混交,混交林枫香的胸径生长量超过枫香纯林的20·7%,混交林马尾松的胸径生长量超过马尾松纯林的16·4%。
表1 枫香与杉木、马尾松混交对胸径生长的影响
林分 枫香×杉木枫香×马尾松枫香纯林
枫香 杉木 枫香 马尾松 Ⅱ类地Ⅲ类地杉木纯林马尾松纯林
胸径/cm 16·0 14·8 13·5 13·4 13·2 11·1 12·3 11·6
*:表中混交林数据为各种混交方法的胸径数据的加权平均。
3·1·1 不同混交方法对胸径生长的影响 不同的混交方法对枫香与杉木、马尾松混交的胸径生长有着较大的影响。从表2看,以行带状混交对主要树种杉木、马尾松的胸径生长影响最好,而以株间、行间混交对枫香的胸径生长最有利。不规则的小块状混交有些近似于纯林,所以胸径生长在各种混交方式中表现最差。在调查中发现,不规则小块状混交只是在与另一树种接触的边缘株生长较为良好,从而也表明了在本试验的立地、年龄条件下,枫香与杉木、马尾松种缘关系较为融洽,混交能够起到相互促进生长的作用。从
表2还可看出,枫香与杉木、马尾松混交,枫香生长以株间混交的最佳,其次是行间混交。从调查中发现,枫香与杉木以株间、行间混交的,杉木有被压的趋势,表明到了一定的树龄段,株间和行间混交对杉木生长可能不利,应进行种间关系的调整。
表2 枫香与杉木、马尾松不同混交方法对胸径生长的影响
林分树种不同混交方法的胸径生长/cm
不规则小块状株间行间带状行带状
枫香×杉木枫香14·1 16·9 16·1 15·8 15·9
杉木13·4 13·7 14·1 15·2 15·7
枫香×马尾松枫香12·6 14·2 13·7 13·2 13·4
马尾松12·0 13·1 13·9 13·7 13·6
3·1·2 不同混交比例对胸径生长的影响 不同带状和行带状的混交比例对林木的胸径生长有一定的影响(表3)。
表3 枫香与杉木、马尾松不同混交比例对胸径生长的影响
林分树种
不同混交比例的胸径生长/cm
带状行带状
2∶2 3∶3 1∶2 1∶3 2∶1 3∶1
枫香×杉木枫香15·1 14·8 17·2 16·0 15·6 14·7
杉木14·9 12·5 16·3 15·1 13·6 12·5
枫香×马尾松枫香13·8 12·4 14·6 13·3 13·0 12·4
马尾松13·2 11·9 14·7 12·9 12·5 11·8
*:混交比例栏前为枫香,后为杉木或马尾松。在本试验中,带状混交有3行带状和2行带状混交,行带状有枫香与杉木、枫香与马尾松混交的比例为1∶2和1∶3以及2∶1和3∶1。从表3看,各种混交比例的胸径生长以枫香与杉木、枫香与马尾松混交比例1∶2最好。从调查中看,在本试验的立地条件下,枫香的生长速度比杉木、马尾松快,如枫香的比例大,似乎杉木、马尾松生长受抑制,但如杉木、马尾松比例大,又起不到良好的混交效果。
3·2 混交对树高生长的影响
枫香与杉木、马尾松混交后促进了树高的生长。从表4可以看出,在Ⅱ类地上,枫香与杉木混交,混交林枫香的树高生长量超过枫香纯林的27·1%,混交林杉木的树高生长量超过杉木纯林的22·0%;Ⅲ类地上,枫香与马尾松混交,混交林枫香的树高生长量超过枫香纯林的20·0%,混交林马尾松的树高生长量超过马尾松纯林的16·9%。
表4 枫香与杉木、马尾松混交对树高生长的影响
林分枫香×杉木枫香×马尾松枫香纯林
枫香杉木枫香马尾松Ⅱ类地Ⅲ类地杉木纯林马尾松纯林
树高/m 12·2 11·1 10·2 9·7 9·6 8·5 9·1 8·3
*:表中混交林数据为各种混交方法的树高数据的加权平均。
3·2·1 不同混交方法对树高生长的影响 不同的混交方法对枫香与杉木、马尾松混交的树高生长有着较大的影响。从表5看,与对胸径生长的影响一样,以行带状混交对主要树种杉木、马尾松的树高生长影响最好,而以株间、行间混交对枫香的树高生长最有利;不规则的小块状混交有些类似于纯林,所以树高生长在各种混交方式中表现最差,但不管怎样,还是比纯林生长更好。在调查中发现,不规则小块状混交只是在与另一树种接触的边缘株树高生长较为良好,这从而也表明了在本试验的立地、年龄条件下,枫香与杉木、马尾松混交能够起到相互促进树高生长的作用。从表5还可看出,枫香与杉木、马尾松混交,枫香的树高生长以株间混交的最佳,其次是行间混交,表明枫香与杉木、马尾松混交,杉木、马尾松对枫香的树高生长有促进作用。从调查中发现,杉木、马尾松的树高生长均不如枫香,可能是由于杉木、马尾松对枫香有侧方庇荫作用,从而达到自然整枝,促进枫香高生长。
表5 枫香与杉木、马尾松不同混交方法对树高生长的影响
林分树种不同混交方法的树高生长/m
不规则小块状株间行间带状行带状
枫香×杉木枫香10·3 12·8 12·6 11·6 12·0
杉木9·6 10·9 11·0 10·9 11·5
枫香×马尾松枫香9·3 10·6 10·5 10·0 10·4
马尾松8·8 9·2 9·3 9·6 10·0
3·2·2 不同混交比例对树高生长的影响 不同带状和行带状的混交比例对林木的树高生长有一定的影响。从表6看,与胸径生长类似,各种混交比例的树高生长以枫香与杉木、枫香与马尾松混交比例1∶2最好。从调查中看,枫香的树高生长大于杉木、马尾松,如果枫香的混交比例大,势必对杉木、马尾松的生长造成负面影响。因此,株间、行间混交对枫香的生长有利,杉木、马尾松起着侧方辅佐的作用,但杉木、马尾松生长受压。适当加大杉木、马尾松比例,必然减低这种受压的程度,但杉木、马尾松比例也不能太大,否
则起不到应有的混交效果。
表6 枫香与杉木、马尾松不同混交比例对树高生长的影响
林分树种
不同混交比例的树高生长/m
带状行带状
2∶2 3∶3 1∶2 1∶3 2∶1 3∶1
枫香×杉木枫香11·8 11·1 12·7 12·0 11·6 11·3
杉木11·0 10·6 11·9 11·3 11·0 10·8
枫香×马尾松枫香10·3 9·7 10·9 10·3 10·0 10·0
马尾松9·8 9·2 10·3 9·9 9·5 9·8
*:混交比例栏前为枫香,后为杉木或马尾松。
3·3 种间关系的讨论
从林分调查的结果来看,虽然当初的初植密度相对较小,但17年生的枫香与杉木、马尾松混交林已经郁闭,必须进行间伐,调整种间关系。从生长速度,特别是高生长速度来看,枫香的生长速度比杉木、马尾松快。在混交林中,无论是哪一种混交方法和混交比例,与枫香相邻的杉木、马尾松均产生了一定程度的偏冠,也就是说,杉木、马尾松树冠靠枫香一端的要短于另一端的树冠(株间、行间交除外),表明枫香在一定程度上抑制了杉木、马尾松树冠的生长。从目前看,枫香与杉木、马尾松混交应该是相互有利的,因为混交后,均相互促进了生长。枫香的生长速度相对较快,可在造林时将枫香造林的时间相对推后1~2 a,本试验由于当初对枫香与杉木、马尾松相互之间的生长速度不是很明了,所以,补植枫香时用了2年生的枫香苗。如将枫香造林时间适当推迟,是否可以采用行间、株间混交这都是有待研究观察的问题。
4 小结
1)枫香与杉木、马尾松通过不规则小块状、株间混交、行间混交以及各种比例的带状和行带状混交,17年生的混交林生长效果良好,无论是胸径还是树高生长,混交林均超过了纯林。
2)从试验结果看,枫香与杉木、马尾松混交的方法以行带状混交,混交比例以1∶2最佳。
3)在初植密度为2 250株·hm-2情况下,现行的林分已经充分郁闭,必须进行间伐。
4)由于枫香的生长速度,特别是高生长速度比杉木、马尾松快,致使杉木、马尾松受压产生一定程度的偏冠。因此混交时在时间上可采取推迟枫香造林,在空间上适当加大杉木、马尾松的比例都是解决该问题行之有效的方法。
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