謝鵬虎
(福建省安溪縣參內(nèi)林業(yè)站,福建 安溪 362400)
馬尾松(Pinus massoniana Lamb)是我國(guó)南方主要的用材樹(shù)種,也是福建省安溪縣主要造林樹(shù)種,但在閩南地區(qū)貧瘠山林地營(yíng)造馬尾松純林,樹(shù)種單一,成活率低,生長(zhǎng)不良,難于成林,林地自肥能力差,會(huì)造成林地生產(chǎn)力下降,生態(tài)環(huán)境惡化,嚴(yán)重制約林地的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)利益。福建省安溪縣參內(nèi)鄉(xiāng)政府為了提高林分生長(zhǎng)量和生態(tài)作用,根據(jù)林地的立地條件,選擇適當(dāng)?shù)尼橀煒?shù)種混交造林,充分發(fā)揮森林生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,采用馬尾松與臺(tái)灣相思混交造林。臺(tái)灣相思(Acacia richiiA.Gray)樹(shù)根系發(fā)達(dá),具有根瘤菌,萌發(fā)力強(qiáng),枝葉茂盛,枯枝落葉多,樹(shù)姿優(yōu)美,對(duì)土壤立地條件要求不嚴(yán),能耐干旱,在瘠薄的酸性粗骨質(zhì)土和沙質(zhì)土里生長(zhǎng)良好,可改善土壤,提高林地生產(chǎn)力。安溪縣參內(nèi)林業(yè)站于1998年2月份,在安溪縣參內(nèi)鄉(xiāng)參山村參嶺亭山技術(shù)指導(dǎo)營(yíng)造馬尾松臺(tái)灣相思混交林、純林面積10hm2。多年來(lái),筆者對(duì)馬尾松臺(tái)灣相思混交林、純林的林木生長(zhǎng)狀況進(jìn)行觀察,結(jié)果表明:馬尾松臺(tái)灣相思混交林的林分生長(zhǎng)較快,枝葉茂密,樹(shù)冠復(fù)層,冠幅較大,可促進(jìn)兩樹(shù)種生長(zhǎng),涵養(yǎng)水源,保持水土。為探討針闊葉樹(shù)種混交生長(zhǎng),現(xiàn)將馬尾松和臺(tái)灣相思混交造林林分生長(zhǎng)狀況進(jìn)行總結(jié),為營(yíng)造馬尾松臺(tái)灣相思混交林經(jīng)營(yíng)技術(shù)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)地選擇于參內(nèi)鄉(xiāng)參山村參嶺亭山,此地是杉木低產(chǎn)林改造跡地,屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)型氣候,年平均氣溫22℃,降雨量1800mm左右,空氣濕度82%,1月份平均氣溫16℃,極端最低溫1℃,7月份平均氣溫32℃,最高氣溫38℃,全年大于氣溫10℃的活動(dòng)積溫7000℃,全年無(wú)霜期348d。海拔172~228m,坡向東南,坡位下,坡度21°左右,土壤為中性的黃紅壤,土層腐殖層較薄,肥力一般,pH值4.6~5.2,屬Ⅲ類(lèi)地,適宜馬尾松臺(tái)灣相思試驗(yàn)林木的生長(zhǎng)。
1997年10月,對(duì)擬改造的杉木低產(chǎn)林采伐跡地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),分別造林馬尾松臺(tái)灣相思混交林和馬尾松、臺(tái)灣相思純林,試驗(yàn)面積10hm2(其中規(guī)劃3個(gè)試驗(yàn)區(qū),每個(gè)區(qū)面積3.33hm2)。
苗木由參內(nèi)鄉(xiāng)參山村林業(yè)專(zhuān)業(yè)隊(duì)自育1年生裸根苗。該苗木規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定,馬尾松裸根苗木地徑平均粗0.35cm、苗高平均38cm,臺(tái)灣相思裸根苗木地徑平均粗0.33cm、苗高平均35cm。
整地采用塊狀方式整地,株行距2m×2m,穴規(guī)格40cm×40cm×30cm。采用挖明穴回表土,在整地時(shí),每個(gè)穴施0.5kg的過(guò)磷酸鈣,與穴中土壤攪拌均勻,以后土壤發(fā)酵,可增加土壤肥力。其中混交造林采用1∶1行間混交造林方式。為提高造林苗木的成活率,造林時(shí),苗木根系采用切主根蘸黃泥漿后造林。
造林后,在每年5~6月份、8~9月份各撫育1次,連續(xù)撫育除草、松土3年。撫育時(shí)每株施0.1kg尿素和0.1kg復(fù)合肥。經(jīng)過(guò)幾年的經(jīng)營(yíng)管理,各林分林木生長(zhǎng)良好,枝葉茂密。尤其林木生長(zhǎng)到10年時(shí),林分高度郁閉,林內(nèi)透光性較差,林木生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng),造成一些樹(shù)木被壓而生長(zhǎng)不良。為了提高林分生長(zhǎng)量,早日成材,達(dá)到經(jīng)營(yíng)培育目的,于2008年10月份進(jìn)行第1次下層撫育間伐。各樹(shù)種的間伐比例,按福建省森林撫育間伐技術(shù)規(guī)定,間伐株數(shù)為22%~30%,保留株數(shù)為70%~78%,具體見(jiàn)表1。
2011年11月20日,在各試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)設(shè)立臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地,對(duì)林分進(jìn)行調(diào)查。每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)設(shè)立3個(gè)樣地,樣地規(guī)格為25.8m×25.8m。調(diào)查測(cè)定林木因子生長(zhǎng)量、林分小氣候和林地土壤理化性狀。
表1 各試驗(yàn)小區(qū)撫育強(qiáng)度及保留株、樹(shù)溫度對(duì)比
對(duì)各樣地內(nèi)的林木進(jìn)行每木檢尺,測(cè)定樹(shù)木胸徑、樹(shù)高及冠幅、枝下高。立木材積按福建省各樹(shù)種二元材積公式計(jì)算每個(gè)樹(shù)種平均木單株材積,再按各樹(shù)種平均木單株材積乘以相應(yīng)樹(shù)種的單位面積株數(shù)計(jì)算各林分單位面積蓄積量。二元材積計(jì)算公式為:
2011年11月20日11:30~15:30,在各個(gè)樣地林內(nèi)外隨機(jī)選擇2個(gè)觀測(cè)點(diǎn),用溫濕度計(jì)測(cè)定林內(nèi)與林外的空氣溫度和濕度,對(duì)比分析林分內(nèi)外小氣候的差異。
在各樣地內(nèi)按S型路線(xiàn)分別挖出土層深度0~40cm的土壤采樣剖面各3個(gè),用容積100cm3的環(huán)刀分層(0~20cm、20~40cm),采集原狀土,同時(shí)采集0~40cm的混合土樣約300~500g,帶回室內(nèi)按森林土壤國(guó)際分析方法測(cè)定土壤理化性質(zhì)指標(biāo)。
從表2看出,13年生的馬尾松臺(tái)灣相思混交林兩樹(shù)種,分別比馬尾松、臺(tái)灣相思純林的樹(shù)高分別提高2.43%、12.46%,胸徑分別粗6.03%、12.71%,冠幅分別大14.33%、7.72%,枝下高分別高15.12%、47.76%,單株材積分別大15.56%、40.54%,蓄積量分別多11.92%、36.84%。
表2 馬尾松臺(tái)灣相思混交林與純林生長(zhǎng)量比較
從林內(nèi)小氣候特征調(diào)查顯示,馬尾松臺(tái)灣相思混交林的林分內(nèi)平均溫度比馬尾松、臺(tái)灣相思純林的林分內(nèi)平均溫度減少0.3~0.5℃,降低1.52%~2.56%。而相對(duì)濕度則比純林提高0.4~0.6℃,增加了0.49%~0.74%。可見(jiàn),馬尾松與臺(tái)灣相思混交可改善林內(nèi)的環(huán)境溫度和相對(duì)濕度,促進(jìn)林木生長(zhǎng),提高林分郁閉度,提高林木生長(zhǎng)量。
5.3.1 不同林分土壤化學(xué)狀況分析
從表3馬尾松臺(tái)灣相思混交林、純林不同的林分的土壤結(jié)構(gòu)分析,不同的林分土壤肥力進(jìn)行比較,可知不同的林分土壤N、P、K的養(yǎng)分含量,帶來(lái)土壤肥力的不同。根據(jù)土層0~20cm、20~40cm的土壤化學(xué)性質(zhì)鑒定結(jié)果,馬尾松臺(tái)灣相思混交林的土壤pH值,有機(jī)質(zhì)含量,全N、全P、全K以及速效N、P、K等化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)比馬尾松、臺(tái)灣相思純林均有不同程度的提高。以土層0~20cm為例,馬尾松臺(tái)灣相思混交林林分的林地土壤比馬尾松、臺(tái)灣相思純林,pH值分別提高4.26%、2.08%,有機(jī)質(zhì)分別提高4.50%、6.02%,土壤養(yǎng)分全N、全P、全K含量分別多3.00%、2.00%,6.25%、4.62%,2.49%、1.81%;其速效 N、P、K 成分含量分別高 6.06%、5.00%,6.35%、5.51%,5.61%、4.63%。這表明,營(yíng)造馬尾松臺(tái)灣相思混交林,林木生長(zhǎng)枝葉茂盛,枯枝落葉物多,在地表層待其腐爛后,腐殖質(zhì)能改善土壤,增加土壤養(yǎng)分,提高土壤肥力,比馬尾松、臺(tái)灣相思純林的土壤養(yǎng)分、土壤肥力均有所提高。
5.3.2 不同土壤物理性狀分析
根據(jù)表4馬尾松臺(tái)灣相思混交林與馬尾松、臺(tái)灣相思純林的土壤物理性質(zhì)比較,不論是0~20cm,還是0~40cm土層,馬尾松臺(tái)灣相思混交林比馬尾松、臺(tái)灣相思純林的土壤容重輕,但通氣度、最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度,分別比馬尾松、臺(tái)灣相思純林的高。以土層0~20cm為例,馬尾松臺(tái)灣相思混交林的土壤容重比馬尾松、臺(tái)灣相思純林的土壤容重分別輕小1.83%、0.91%,而通氣度比馬尾松、臺(tái)灣相思純林分別提高9.61%、5.88%,最大持水量分別提高3.64%、3.50%,毛管持水量分別提高5.40%、1.67%,田間持水量分別提高3.27%、0.91%,毛管孔隙度分別提高3.49%、0.74%,非毛管孔隙度分別提高19.50%、17.13%,總孔隙度分別提高5.41%、2.70%。通過(guò)物理性質(zhì)的分析表明:馬尾松臺(tái)灣相思混交林相對(duì)比馬尾松、臺(tái)灣相思純林的林地地表層涵養(yǎng)水源能力強(qiáng),能更好地保持林地水土。
表3 不同林分土壤化學(xué)性質(zhì)比較
表4 不同林分土壤物理性質(zhì)的比較
馬尾松臺(tái)灣相思混交林和馬尾松、臺(tái)灣相思純林造林技術(shù)試驗(yàn),對(duì)不同林分生長(zhǎng)狀況進(jìn)行調(diào)查對(duì)比。各林地內(nèi)溫濕度不同,具有一定的差別,其林內(nèi)能保溫保濕,促進(jìn)林木生長(zhǎng)。13年生的馬尾松臺(tái)灣相思混交林的林木樹(shù)高,比馬尾松、臺(tái)灣相思純林的林木樹(shù)高分別提高2.43%、12.46%,胸徑分別粗6.3%、12.71%,冠幅分別大14.33%、7.72%,每公頃蓄積量分別多11.92%、36.84%。馬尾松和臺(tái)灣相思兩種常綠樹(shù)種相搭配混交造林,林木生長(zhǎng)樹(shù)冠形成復(fù)層次冠幅,通過(guò)光合作用,可促進(jìn)林木生長(zhǎng)。
馬尾松臺(tái)灣相思混交林生長(zhǎng)的林地,與馬尾松、臺(tái)灣相思純林生長(zhǎng)的林地土壤性質(zhì)對(duì)比。林地土壤養(yǎng)分具有差別,其土壤理化性質(zhì)不同。對(duì)13年生馬尾松臺(tái)灣相思混交林和馬尾松、臺(tái)灣相思純林的林地土壤理化性質(zhì)進(jìn)行調(diào)查,馬尾松臺(tái)灣相思混交林能改良林地的土壤結(jié)構(gòu),使土壤疏松,提高土壤通氣度,可提高涵養(yǎng)水源能量,增加土壤養(yǎng)分和土壤肥力。而馬尾松、臺(tái)灣相思純林的林地土壤結(jié)構(gòu)較板結(jié),通氣度小,涵養(yǎng)水源能量差,土壤養(yǎng)分和土壤肥力低??梢?jiàn),馬尾松臺(tái)灣相思混交林能改善林地環(huán)境。
福建省閩南地區(qū)山林地比較瘠薄,營(yíng)造馬尾松臺(tái)灣相思混交林能改善林地生態(tài)環(huán)境,提高林分生長(zhǎng)量、林木蓄積量,比馬尾松、臺(tái)灣相思純林林分生長(zhǎng)效果好,林木蓄積量高,可發(fā)揮生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。本文馬尾松臺(tái)灣相思混交造林技術(shù)研究值得在閩南地區(qū)推廣。
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