閩楠、裂斗錐與馬尾松混交林生長效應研究

松茸是我國面積最大、資源最多的針葉樹種之一。它也是福建省主要材料樹種、松樹和紙行業主要原料樹種。這是中國特有的速生樹種。然而，由于松茸種植水源保護能力低，大面積種植松茸種植容易造成水土流失和山間溪流災害。而營造馬尾松闊葉樹混交林則能提高林分的水源涵養能力,減少自然災害的發生。閩楠(Phoebebournei)是中國特有二級珍稀瀕危保護植物,生長較慢,經營周期較長。裂斗錐(Castanopsisfissa)為殼斗科栲屬常綠喬木,又稱閩粵栲,常為次生林先鋒樹種,深根性,冠幅寬大,萌芽力強,耐干旱瘠薄,在荒山能生長成林,是速生用材樹種,可作為培育食用菌專用林栽培。我國閩楠和裂斗錐的人工栽培開始較早,長江以南各省均有栽培,對閩楠和裂斗錐的育苗技術、人工造林、對土壤肥力的影響、以及人工林施肥技術等方面均有一些研究,但目前對閩楠和裂斗錐與馬尾松混交林的生長效應研究尚較少。探討閩楠、裂斗錐與馬尾松在不同混交模式下的造林效果,可為閩楠、裂斗錐與馬尾松混交模式的篩選提供參考。基于此,為調整針葉樹種的林種結構,筆者在福建省連城邱家山國有林場進行了閩楠、裂斗錐與馬尾松的混交造林試驗,并對其造林成效進行了全面調查,為馬尾松林混交模式的篩選提供了技術參考。1采用帶水層土壤、土壤、氣候條件試驗地設在福建省永春大榮國有林場新山工區03—010小班,位于東經117°49′56″,北緯25°29′50″,海拔高度600m,坡向西南,坡位下部,土壤為紅壤,年平均氣溫18℃,最高氣溫35℃,最低氣溫-6℃,全年無霜期260d,年平均降雨量1800~2000mm之間,為亞熱帶季風氣候類型。2尾松純林標準地試驗采用完全隨機區組設計,5個處理,每個處理3次重復。5個處理分別為:閩楠與馬尾松混交、裂斗錐與馬尾松混交、閩楠純林、裂斗錐純林和馬尾松純林,混交比例為5∶5,帶狀混交。每塊標準地面積400m2,共設15個標準地。1981~1984年每年對標準地進行全林每木調查。2013年4~5月對標準地進行全面調查,調查標準地內林木的樹高、胸徑和株數,選擇2株標準木伐倒后分別測定葉、枝、干和根稱重及含水率,計算各器官生物量。在每塊標準地內設4塊1m×1m的小樣方,調查林下植被和凋落物量,并測定含水率,計算林下植被和凋落物生物量。3結果與分析3.1配方參數由不同混交模式對林木胸徑生長的影響可見(表1),閩楠馬尾松混交林中閩楠的平均胸徑為11.32cm,閩楠純林平均胸徑只有8.71cm,混交林是純林的130.05%,達極顯著差異(P<0.01);裂斗錐馬尾松混交林中裂斗錐的平均胸徑為17.65cm,裂斗錐純林的平均胸徑為13.83cm,混交林是純林的127.68%,達顯著差異(P<0.05)。由表1可見,閩楠馬尾松混交林中馬尾松的平均胸徑為21.53cm,裂斗錐馬尾松混交林中馬尾松的平均胸徑為20.53cm,而馬尾松純林的平均胸徑為16.98cm,兩種模式混交林分別是純林的126.75%和120.86%,達極顯著差異(P<0.01),可見,混交林對杉木的胸徑生長具有顯著的促進作用3.2閩楠的生長狀況由不同混交模式對林木樹高生長的影響可見(表2),閩楠馬尾松混交林中,閩楠的平均樹高為10.24m,而閩楠純林平均胸徑只有7.36m,混交林是純林的139.12%,達極顯著差異(P<0.01),可見在閩楠馬尾松混交林中,由于馬尾松在林冠上層,閩楠在林冠下層,馬尾松的蔽蔭對閩楠的樹高生長有一定促進作用;裂斗錐馬尾松混交林中,裂斗錐的平均樹高為12.57m,裂斗錐純林的平均樹高為11.79m,混交林是純林的106.6%,差異不顯著(P>0.05)。由表2可見,閩楠馬尾松混交林中,馬尾松的平均樹高為13.78m,裂斗錐馬尾松混交林中,馬尾松的平均樹高為13.16m,馬尾松純林的平均樹高為13.93m,相互之間無顯著差異(P>0.05),可見,在閩楠馬尾松混交林中,由于馬尾松在林冠上層,混交林對馬尾松樹高生長影響不大,同為速生先鋒樹種的裂斗錐和馬尾松,混交林對其樹高生長并沒有顯著影響。3.3閩楠、馬尾松單株生物量由不同混交模式對林分生物量的影響可見(表3),閩楠馬尾松混交林中閩楠的單株生物量為65.456kg,閩楠純林單株生物量為28.496kg,混交林單株生物量為純林的229.7%,差異極顯著(P<0.01);裂斗錐馬尾松混交林中裂斗錐的單株生物量為127.096kg,裂斗錐純林單株生物量為114.256kg,可見混交林對閩楠單株生物量的影響較大,混交林有利于閩楠的生長,而混交林對裂斗錐單株生物量并無顯著影響(P>0.05)。在分布上,混交林閩楠由于樹體較大,干占的比例大,枝占的比例小,而純林閩楠由于樹體較小,枝占的比例大,干占的比例小;閩楠馬尾松混交林中馬尾松單株生物量為101.256kg,裂斗錐馬尾松混交林中馬尾松單株生物量為94.926kg,而馬尾松純林單株生物量為74.276kg,說明混交林顯著提高了馬尾松的單株生物量。由表3可見,閩楠馬尾松混交林的林分生物量為163.767t/hm2,裂斗錐馬尾松混交林的林分生物量為165.183t/hm2,閩楠純林的林分生物量為66.203t/hm2,裂斗錐純林的林分生物量為100.488t/hm2,馬尾松純林的林分生物量為122.961t/hm2,說明了混交林有利于林木生長,顯示了混交林的增產效益。3.4林下植被生物量由不同混交模式對林下植被和凋落物的影響可見(表4),閩楠馬尾松混交林的林下植被生物量為4440.847kg/hm2,凋落物現存量為5312.777kg/hm2,裂斗錐馬尾松混交林的林下植被生物量為4897.897kg/hm2,凋落物現存量為4115.777kg/hm2,閩楠純林的林下植被生物量為3236.547kg/hm2,凋落物現存量為2432.377kg/hm2,裂斗錐純林的林下植被生物量為4088.547kg/hm2,凋落物現存量為3792.000kg/hm2,馬尾松純林的林下植被生物量為1967.647kg/hm2,凋落物現存量為2312.777kg/hm2。林下植被生物量排序為裂斗錐馬尾松混交林>閩楠馬尾松混交林>裂斗錐純林>閩楠純林>馬尾松純林;凋落物現存量排序為閩楠馬尾松混交林>裂斗錐馬尾松混交林>裂斗錐純林>閩楠純林>馬尾松純林。4不同混交類型林分生物量混交林對閩楠和裂斗錐的胸徑生長有顯著促進作用,閩楠馬尾松混交林由于閩楠生長較慢,馬尾松生長較快,從而形成異層結構的混交林,這對閩楠的生長有利,一方面馬尾松樹冠的蔭蔽有利于閩楠幼樹生長,另一方面混交林中閩楠與閩楠的距離比其純林大,閩楠個體間競爭較小從而有利于閩楠的生長。而裂斗錐與馬尾松同為速生樹種,在混交林中產生一定的種間競爭,從而導致裂斗錐馬尾松混交林中馬尾松的胸徑生長略小于閩楠馬尾松混交林(P>0.05)。混交林顯著提高了閩楠的樹高生長,與閩楠純林差異顯著,而同為速生先鋒樹種的裂斗錐和馬尾松,混交林對其樹高生長并沒有顯著影響。閩楠馬尾松混交林的林分生物量為163.767t/hm2,裂斗錐馬尾松混交林的林分生物量為165.183t/hm2,閩楠純林的林分生物量為66.203t/hm2,裂斗錐純林的林分生物量為100.488t/hm2,馬尾松純林的林分生物量為122.961t/hm2,