趙敏沖
(貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,貴陽(yáng)550003)
馬尾松是貴州省最主要的三大用材樹(shù)種之一,對(duì)貴州省的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和木材戰(zhàn)略安全起著十分重要的作用。由于諸多因素,貴州省境內(nèi)仍存在著大量的馬尾松低產(chǎn)林分,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),貴州馬尾松單位面積蓄積量?jī)H為95.96 m3/hm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平,為了對(duì)馬尾松低產(chǎn)林進(jìn)行改造,各學(xué)者們做了大量的試驗(yàn)研究[1-4],目前,低產(chǎn)林改造體系已趨于成熟[5-8],但由于單純的低產(chǎn)林改造工作投入產(chǎn)出效益比較差,林農(nóng)低產(chǎn)林改造工作的積極性不高[9-11]。為了提高單位面積馬尾松木材產(chǎn)量,增加單位面積土地綜合產(chǎn)出,提高林農(nóng)收入水平,急需探索出一套投入產(chǎn)出效益高的馬尾松低產(chǎn)林改造模式[12-15]。
紅豆杉和楠木在貴州省境內(nèi)生長(zhǎng)良好,且經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值以及觀賞價(jià)值頗高。近年來(lái),馬尾松低產(chǎn)林間套種紅豆杉或楠木生長(zhǎng)效果較好[16-18],但尚未有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)及效益分析[19-20]。筆者通過(guò)對(duì)馬尾松低產(chǎn)林套種紅豆杉或楠木這2種模式進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,試圖從珍稀樹(shù)種的適應(yīng)性和效果性、對(duì)馬尾松生長(zhǎng)量的影響、對(duì)土壤肥力的影響3個(gè)方面分析馬尾松低產(chǎn)林套種紅豆杉或楠木的效益,以期為馬尾松低產(chǎn)林改造工作提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。
田間試驗(yàn)于2011年10月—2015年10月在鳳岡縣進(jìn)行,室內(nèi)試驗(yàn)于2015年11月—2016年3月在貴陽(yáng)市進(jìn)行,數(shù)據(jù)整理、分析及匯總于2016年4月—2016年7月完成。
試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在貴州省遵義市鳳岡縣國(guó)有東方紅林場(chǎng)。鳳岡縣位于貴州省東北部,地處大婁山南麓、烏江北岸,東臨德江、思南,南抵余慶、石阡,西與湄潭接壤,北連務(wù)川、正安,有遵義東大門之稱。鳳岡縣屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,平均海拔720 m,年均氣溫15.2℃,森林覆蓋率65%,冬無(wú)嚴(yán)寒,夏無(wú)酷暑,生態(tài)優(yōu)美,氣候宜人。土壤為黃壤。
1.2.1 馬尾松低產(chǎn)林 馬尾松低產(chǎn)林位于國(guó)有東方紅林場(chǎng)內(nèi),年齡為29年,平均胸徑15.1 cm,平均數(shù)高9.1 m。
1.2.2 珍稀樹(shù)種 南方紅豆杉苗為3年生實(shí)生苗,苗高50 cm;楠木為3年生實(shí)生苗,苗高為30 cm。
1.3.1 樣地調(diào)查 根據(jù)林分、地形條件的相似度,在工程實(shí)施地塊及周邊沒(méi)有實(shí)施改造措施的地塊分別設(shè)置1個(gè)25.82 m×25.82 m的改造樣地及對(duì)照樣地。于2012年10月進(jìn)行本底調(diào)查,從2013年10月開(kāi)始,每年10月進(jìn)行跟蹤調(diào)查。調(diào)查因子為:樹(shù)高、胸徑、樹(shù)冠、枝下高、生長(zhǎng)狀況、成活率(保存率)、地徑、苗高等生長(zhǎng)指標(biāo)。
1.3.2 土壤采樣與分析
(1)土壤采樣。分別在改造樣地和對(duì)照樣地設(shè)置采樣點(diǎn),按0~20、21~40 cm采集土壤樣品,3個(gè)重復(fù),共采集12個(gè)土壤樣品,每個(gè)土樣重500 g左右,裝入布袋中,帶回室內(nèi)風(fēng)干處理;同時(shí)每個(gè)土層用環(huán)刀取原狀土,帶回測(cè)定容重、孔隙度和含水量。
土樣采集后帶回實(shí)驗(yàn)室,剔除大于2 mm的石子、磚塊、根莖等雜物,將土樣分別放入托盤中置于實(shí)驗(yàn)室陰涼處自然風(fēng)干。1周過(guò)后待土樣全部風(fēng)干后先用木棒在托盤里將土樣搟磨碎,用四分法選取一半(若土樣多,再用四分法分,直至達(dá)到所需要的土量)土樣過(guò)18目篩子,另一半(原土樣)倒回樣品袋中;未通過(guò)18目篩的土樣繼續(xù)用木棒搟磨直至土樣全部通過(guò);再用四分法從18目土樣中用四分法取出一半土樣放入碾缽內(nèi)碾磨,使其土樣通過(guò)60目篩子,剩的另一半土樣(通過(guò)18目篩的)倒入標(biāo)有1 mm樣品袋中;未通過(guò)60目篩的土樣倒入碾缽中繼續(xù)研磨直至全部通過(guò)60目篩子后倒入0.25 mm樣品帶中保存;同樣依此方法碾磨過(guò)100目篩的土樣,放好待用。
(2)土壤物理性質(zhì)測(cè)定。土壤容重,土壤田間含水量(所測(cè)含水量為質(zhì)量含水量),土壤孔隙度等采用環(huán)刀法。
(3)土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定。有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法;全N采用半微量凱氏法;全P采用氫氧化鈉堿熔-鉬銻抗比色法;全K采用氫氧化鈉堿熔-火焰光度法;水解N采用堿解-擴(kuò)散法;有效P采用0.03 mol/L氟化氨-0.025 mol/L鹽酸浸提法;速效K采用1 mol/L乙酸銨浸提-火焰光度法;pH值采用電位法。
1.3.3 統(tǒng)計(jì)分析 田間試驗(yàn)及室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)用Excel表格進(jìn)行錄入,用SPSS軟件進(jìn)行方差分析。
從馬尾松低產(chǎn)林套種珍稀樹(shù)種生長(zhǎng)情況調(diào)查表(見(jiàn)表1)可知,馬尾松低產(chǎn)林套種紅豆杉及楠木模式下的紅豆杉及楠木各生長(zhǎng)指標(biāo)均比較良好,這是馬尾松低產(chǎn)林改造的一種比較可行的方法。
表1 珍稀樹(shù)種生長(zhǎng)情況
將2015年10月底的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,求得的馬尾松生長(zhǎng)指標(biāo)平均值如表2所示。
表2 馬尾松生長(zhǎng)情況
由方差分析結(jié)果可知,不同的套種模式對(duì)馬尾松林分生長(zhǎng)量的胸徑、樹(shù)高指標(biāo)影響均存在著極顯著的影響(P<0.01)。套種紅豆杉模式的馬尾松胸徑、樹(shù)高指標(biāo)分別較對(duì)照提高了5.19%、7.61%,套種楠木模式的馬尾松胸徑、樹(shù)高指標(biāo)分別較對(duì)照提高了7.43%、8.89%。
由此可見(jiàn),套種紅豆杉或者楠木雖然均能顯著的促進(jìn)馬尾松的生長(zhǎng),但是套種楠木模式能更加有效的促進(jìn)馬尾松的生長(zhǎng)。
土壤貧瘠直接影響到林木的生長(zhǎng)發(fā)育,不同土壤肥力培育出的林木,其生長(zhǎng)效果截然不同。課題組對(duì)改造樣地及對(duì)照樣地的土壤物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)各指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表3~4所示。
對(duì)土壤物理性質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果(以0~20 cm土層為例):馬尾松套種紅豆杉及馬尾松套種楠木改造樣地的土壤容重比對(duì)照樣地的土壤容重分別輕于1.82%和2.70%,而最大持水量分別提高5.11%和5.37%,毛管持水量分別提高3.67%和4.50%,田間持水量分別提高3.14%和4.05%,毛管孔隙度分別提高3.17%和3.85%,非毛管孔隙度分別提高2.78%和3.96%,總孔隙度分別提高3.82%和4.04%,通氣度分別提高3.36%和4.53%。
由此可見(jiàn),馬尾松套種紅豆杉或者楠木均能很大程度的改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤的涵養(yǎng)水源能力。但相對(duì)而言,馬尾松套種楠木模式對(duì)改善土壤物理性質(zhì)的效果要優(yōu)于馬尾松套種紅豆杉模式。
對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果(以0~20 cm土層為例):馬尾松套種紅豆杉及馬尾松套種楠木改造樣地的土壤pH值分別提高3.92%和6.25%,全N含量分別提高3.96%和6.00%,全P含量分別提高4.69%和7.69%,全K含量分別提高4.05%和5.00%,速效N含量分別提高5.21%和6.06%,速效P含量分別提高4.70%和5.88%,速效K含量分別提高4.76%和6.48%,有機(jī)質(zhì)含量分別提高4.02%和4.19%。
由此可見(jiàn),馬尾松套種紅豆杉或者楠木均能很大程度的改良林地土壤,提高土壤肥力。但相對(duì)而言,馬尾松套種楠木模式對(duì)改善土壤化學(xué)性質(zhì)的效果要優(yōu)于馬尾松套種紅豆杉模式。
(1)馬尾松低產(chǎn)林套種紅豆杉或楠木模式下的紅豆杉、楠木生長(zhǎng)狀況良好,說(shuō)明該模式在生產(chǎn)實(shí)踐中可行。
表3 土壤物理性質(zhì)
表4 土壤化學(xué)性質(zhì)
(2)套種紅豆杉的馬尾松低產(chǎn)林胸徑、樹(shù)高分別較對(duì)照提高了5.19%、7.61%,套種楠木的馬尾松低產(chǎn)林胸徑、樹(shù)高分別較對(duì)照提高了7.43、8.89%。由此可見(jiàn),套種紅豆杉或楠木均能顯著促進(jìn)馬尾松低產(chǎn)林的生長(zhǎng),但套種楠木效果更優(yōu)。
(3)馬尾松套種紅豆杉、楠木均能有效改善土壤的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),但套種楠木模式效果更優(yōu)。
(4)本研究在傳統(tǒng)低產(chǎn)林改造技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)低產(chǎn)林套種珍稀樹(shù)種進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),對(duì)創(chuàng)新低產(chǎn)林改造模式,大力發(fā)展珍稀樹(shù)種,提高林業(yè)品相及林業(yè)產(chǎn)業(yè)綜合效益具有非常重要的理論指導(dǎo)意義。
(5)馬尾松是貴州省最重要的用材樹(shù)種之一,筆者雖然對(duì)馬尾松低產(chǎn)林套種紅豆杉及楠木模式的部分效益進(jìn)行了一定程度的研究,但其他效益在短期內(nèi)難以得到充分體現(xiàn),尚有必要進(jìn)一步進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)和分析。
農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)2018年8期