闽楠、裂斗锥与马尾松混交林生长效应研究

闽楠、裂斗锥与马尾松混交林生长效应研究

松茸是我国面积最大、资源最多的针叶树种之一。它也是福建省主要材料树种、松树和纸行业主要原料树种。这是中国特有的速生树种。然而，由于松茸种植水源保护能力低，大面积种植松茸种植容易造成水土流失和山间溪流灾害。而营造马尾松阔叶树混交林则能提高林分的水源涵养能力,减少自然灾害的发生。闽楠(Phoebebournei)是中国特有二级珍稀濒危保护植物,生长较慢,经营周期较长。裂斗锥(Castanopsisfissa)为壳斗科栲属常绿乔木,又称闽粤栲,常为次生林先锋树种,深根性,冠幅宽大,萌芽力强,耐干旱瘠薄,在荒山能生长成林,是速生用材树种,可作为培育食用菌专用林栽培。我国闽楠和裂斗锥的人工栽培开始较早,长江以南各省均有栽培,对闽楠和裂斗锥的育苗技术、人工造林、对土壤肥力的影响、以及人工林施肥技术等方面均有一些研究,但目前对闽楠和裂斗锥与马尾松混交林的生长效应研究尚较少。探讨闽楠、裂斗锥与马尾松在不同混交模式下的造林效果,可为闽楠、裂斗锥与马尾松混交模式的筛选提供参考。基于此,为调整针叶树种的林种结构,笔者在福建省连城邱家山国有林场进行了闽楠、裂斗锥与马尾松的混交造林试验,并对其造林成效进行了全面调查,为马尾松林混交模式的筛选提供了技术参考。1采用带水层土壤、土壤、气候条件试验地设在福建省永春大荣国有林场新山工区03—010小班,位于东经117°49′56″,北纬25°29′50″,海拔高度600m,坡向西南,坡位下部,土壤为红壤,年平均气温18℃,最高气温35℃,最低气温-6℃,全年无霜期260d,年平均降雨量1800~2000mm之间,为亚热带季风气候类型。2尾松纯林标准地试验采用完全随机区组设计,5个处理,每个处理3次重复。5个处理分别为:闽楠与马尾松混交、裂斗锥与马尾松混交、闽楠纯林、裂斗锥纯林和马尾松纯林,混交比例为5∶5,带状混交。每块标准地面积400m2,共设15个标准地。1981~1984年每年对标准地进行全林每木调查。2013年4~5月对标准地进行全面调查,调查标准地内林木的树高、胸径和株数,选择2株标准木伐倒后分别测定叶、枝、干和根称重及含水率,计算各器官生物量。在每块标准地内设4块1m×1m的小样方,调查林下植被和凋落物量,并测定含水率,计算林下植被和凋落物生物量。3结果与分析3.1配方参数由不同混交模式对林木胸径生长的影响可见(表1),闽楠马尾松混交林中闽楠的平均胸径为11.32cm,闽楠纯林平均胸径只有8.71cm,混交林是纯林的130.05%,达极显著差异(P<0.01);裂斗锥马尾松混交林中裂斗锥的平均胸径为17.65cm,裂斗锥纯林的平均胸径为13.83cm,混交林是纯林的127.68%,达显著差异(P<0.05)。由表1可见,闽楠马尾松混交林中马尾松的平均胸径为21.53cm,裂斗锥马尾松混交林中马尾松的平均胸径为20.53cm,而马尾松纯林的平均胸径为16.98cm,两种模式混交林分别是纯林的126.75%和120.86%,达极显著差异(P<0.01),可见,混交林对杉木的胸径生长具有显著的促进作用3.2闽楠的生长状况由不同混交模式对林木树高生长的影响可见(表2),闽楠马尾松混交林中,闽楠的平均树高为10.24m,而闽楠纯林平均胸径只有7.36m,混交林是纯林的139.12%,达极显著差异(P<0.01),可见在闽楠马尾松混交林中,由于马尾松在林冠上层,闽楠在林冠下层,马尾松的蔽荫对闽楠的树高生长有一定促进作用;裂斗锥马尾松混交林中,裂斗锥的平均树高为12.57m,裂斗锥纯林的平均树高为11.79m,混交林是纯林的106.6%,差异不显著(P>0.05)。由表2可见,闽楠马尾松混交林中,马尾松的平均树高为13.78m,裂斗锥马尾松混交林中,马尾松的平均树高为13.16m,马尾松纯林的平均树高为13.93m,相互之间无显著差异(P>0.05),可见,在闽楠马尾松混交林中,由于马尾松在林冠上层,混交林对马尾松树高生长影响不大,同为速生先锋树种的裂斗锥和马尾松,混交林对其树高生长并没有显著影响。3.3闽楠、马尾松单株生物量由不同混交模式对林分生物量的影响可见(表3),闽楠马尾松混交林中闽楠的单株生物量为65.456kg,闽楠纯林单株生物量为28.496kg,混交林单株生物量为纯林的229.7%,差异极显著(P<0.01);裂斗锥马尾松混交林中裂斗锥的单株生物量为127.096kg,裂斗锥纯林单株生物量为114.256kg,可见混交林对闽楠单株生物量的影响较大,混交林有利于闽楠的生长,而混交林对裂斗锥单株生物量并无显著影响(P>0.05)。在分布上,混交林闽楠由于树体较大,干占的比例大,枝占的比例小,而纯林闽楠由于树体较小,枝占的比例大,干占的比例小;闽楠马尾松混交林中马尾松单株生物量为101.256kg,裂斗锥马尾松混交林中马尾松单株生物量为94.926kg,而马尾松纯林单株生物量为74.276kg,说明混交林显著提高了马尾松的单株生物量。由表3可见,闽楠马尾松混交林的林分生物量为163.767t/hm2,裂斗锥马尾松混交林的林分生物量为165.183t/hm2,闽楠纯林的林分生物量为66.203t/hm2,裂斗锥纯林的林分生物量为100.488t/hm2,马尾松纯林的林分生物量为122.961t/hm2,说明了混交林有利于林木生长,显示了混交林的增产效益。3.4林下植被生物量由不同混交模式对林下植被和凋落物的影响可见(表4),闽楠马尾松混交林的林下植被生物量为4440.847kg/hm2,凋落物现存量为5312.777kg/hm2,裂斗锥马尾松混交林的林下植被生物量为4897.897kg/hm2,凋落物现存量为4115.777kg/hm2,闽楠纯林的林下植被生物量为3236.547kg/hm2,凋落物现存量为2432.377kg/hm2,裂斗锥纯林的林下植被生物量为4088.547kg/hm2,凋落物现存量为3792.000kg/hm2,马尾松纯林的林下植被生物量为1967.647kg/hm2,凋落物现存量为2312.777kg/hm2。林下植被生物量排序为裂斗锥马尾松混交林>闽楠马尾松混交林>裂斗锥纯林>闽楠纯林>马尾松纯林;凋落物现存量排序为闽楠马尾松混交林>裂斗锥马尾松混交林>裂斗锥纯林>闽楠纯林>马尾松纯林。4不同混交类型林分生物量混交林对闽楠和裂斗锥的胸径生长有显著促进作用,闽楠马尾松混交林由于闽楠生长较慢,马尾松生长较快,从而形成异层结构的混交林,这对闽楠的生长有利,一方面马尾松树冠的荫蔽有利于闽楠幼树生长,另一方面混交林中闽楠与闽楠的距离比其纯林大,闽楠个体间竞争较小从而有利于闽楠的生长。而裂斗锥与马尾松同为速生树种,在混交林中产生一定的种间竞争,从而导致裂斗锥马尾松混交林中马尾松的胸径生长略小于闽楠马尾松混交林(P>0.05)。混交林显著提高了闽楠的树高生长,与闽楠纯林差异显著,而同为速生先锋树种的裂斗锥和马尾松,混交林对其树高生长并没有显著影响。闽楠马尾松混交林的林分生物量为163.767t/hm2,裂斗锥马尾松混交林的林分生物量为165.183t/hm2,闽楠纯林的林分生物量为66.203t/hm2,裂斗锥纯林的林分生物量为100.488t/hm2,马尾松纯林的林分生物量为122.961t/hm2,