薛楊，李燕清，宿少鋒，林之盼，王小燕，薛雁文

（海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南?？?571100）

文昌市鋯鈦礦是20世紀(jì)60年代探明的海南唯一全國(guó)稀有的鋯英石礦，礦區(qū)僅稀有金屬鋯的探明儲(chǔ)量就有80萬(wàn)t左右。20世紀(jì)80年代初大批采礦者在利益驅(qū)動(dòng)下大量涌入礦區(qū)，亂采濫挖鈦礦現(xiàn)象愈演愈烈[1～2]。在開(kāi)采鈦礦地之前，濱海地面植被是木麻黃、腰果、瓊崖海棠、苦楝樹(shù)、刺灌叢、飛機(jī)草、野牡丹、桃金娘、大芒、白茅等植被，覆蓋率達(dá)75%以上。開(kāi)采鈦礦后，地表植被與土壤結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，開(kāi)采鈦礦空地土壤過(guò)分松散，水土流失嚴(yán)重，且大部分采鈦礦地都是凸凹不平[3]。

造林是礦區(qū)植被恢復(fù)的重要措施之一。20世紀(jì)80年代后期復(fù)墾鈦礦地樹(shù)種選擇上也僅以木麻黃(Casuarina equisetifolia)作為防護(hù)樹(shù)種，從未進(jìn)行過(guò)其它樹(shù)種防護(hù)經(jīng)營(yíng)的嘗試。從目前森林經(jīng)營(yíng)的現(xiàn)狀看，單樹(shù)種造林不能滿足國(guó)家層面上以及應(yīng)對(duì)全球氣候變化為目的的多功能森林經(jīng)營(yíng)的要求[4]。通過(guò)選擇不同人工林樹(shù)種進(jìn)行礦區(qū)恢復(fù)造林，并對(duì)其植被恢復(fù)效果進(jìn)行評(píng)估和比較，對(duì)于指導(dǎo)文昌鋯鈦礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工作具有重要意義。鑒于此，該研究選擇7個(gè)樹(shù)種于2018年4月對(duì)海南省島東林場(chǎng)東風(fēng)作業(yè)區(qū)開(kāi)展鈦礦地復(fù)墾試驗(yàn)，并于2018年11月和2019年6月進(jìn)行林分調(diào)查，比較分析復(fù)墾鈦礦地混交林的生長(zhǎng)效果，以期為文昌鋯鈦礦區(qū)恢復(fù)治理提供一定參考。

1 試驗(yàn)地概況

海南省島東林場(chǎng)東風(fēng)作業(yè)區(qū)在文昌市境內(nèi)，地處 19°40′～20°06′N，110°36′～110°01′E，屬于沿海平原地帶，熱帶海洋性季風(fēng)氣候，日照充足，氣候溫和，太陽(yáng)總輻射強(qiáng)，年均氣溫22.5～23.8℃，年均降雨量1808mm，相對(duì)濕度70%。土壤類型為濱海沉積物沙壤土，pH為6.5～8.4。植被主要有木麻黃、苦楝（Melia azedarachL.）、飛機(jī)草（Eupatoriumodoratum）、野牡丹 （Melastoma candidum）、桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）、大芒、白茅（Pantropical weeds）等植被。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

該試驗(yàn)是通過(guò)人工的方法，把各種地理類型的樹(shù)種收集在復(fù)墾鈦礦地上試種。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察、研究與比較，篩選出適生樹(shù)種，以改變沿海沙地林帶樹(shù)種單一性問(wèn)題，同時(shí)可以形成層次多或冠層厚的林分結(jié)構(gòu)，對(duì)于提高防護(hù)效能和穩(wěn)定性具有重要作用。

試驗(yàn)樹(shù)種如下：木麻黃、瓊崖海棠（CalophylluminophyllumL）、伊朗紫硬膠（Mimusops elengi）、 非 洲 楝 （Khaya senegalensis）、 麻 楝（Chukrasia tabularis）、青梅（Vatica mangachapoi）、烏墨（Syzygium cumini）。

2.2 造林設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地采用復(fù)墾后平整，并進(jìn)行具體區(qū)劃，一個(gè)樹(shù)種設(shè)一個(gè)小區(qū)，隨機(jī)種植，繪制平面圖，然后按圖施工。造林時(shí)間為2018年4月，株行距3.0m×1.5m，挖穴規(guī)格為 40cm×40cm×40cm，每穴施 0.3～0.5kg底肥（主要為復(fù)合肥）。

2.3 觀測(cè)與調(diào)查

于2018年11月和2019年6月分別對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)造林樹(shù)種的樹(shù)高、胸徑、冠幅和保存率等進(jìn)行調(diào)查，求其平均值。

2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行樹(shù)高、胸徑、冠幅數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用SPSS18.0軟件進(jìn)行方差分析，各數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)值比較采用最小顯著差異法（LSD）。

3 結(jié)果與分析

對(duì)試驗(yàn)林的樹(shù)種進(jìn)行生長(zhǎng)情況調(diào)查，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 廢棄鈦礦區(qū)7個(gè)造林樹(shù)種生長(zhǎng)調(diào)查T(mén)ab.1 Investigation on the growth of 7 afforestation species in abandoned titanium mining area

3.1 混交樹(shù)種成活率

通過(guò)2次生長(zhǎng)量調(diào)查發(fā)現(xiàn)（表1），7個(gè)樹(shù)種成活率較高，平均成活率均達(dá)到80%以上，說(shuō)明7個(gè)樹(shù)種對(duì)于鈦礦地沙土的適應(yīng)性較強(qiáng)。其中木麻黃成活率最高，平均成活率達(dá)到97.5%；其次是非洲楝，平均成活率為92%；青梅成活率最低，平均成活率為85.5%。

3.2 混交林0.5a生長(zhǎng)量差異性分析

表2 0.5年生各樹(shù)種凈生長(zhǎng)量差異性Tab.2 Differences net growth of each tree species in the first half of the year

不同造林樹(shù)種0.5年生高生長(zhǎng)差異分析可知（表2），7個(gè)樹(shù)種造林后0.5年生不同樹(shù)種間高生長(zhǎng)存在極顯著差異（P＜0.01），木麻黃高生長(zhǎng)量32.5cm/a極顯著的大于其它6個(gè)樹(shù)種，其次為非洲楝高生長(zhǎng)11.6cm/a極顯著大于其它5個(gè)樹(shù)種，伊朗紫硬膠造林0.5年生高生長(zhǎng)最為緩慢，僅為0.24cm/a，與另外兩種慢生樹(shù)種青梅4.15cm/a和烏墨4.00cm/a差異不大。

不同樹(shù)種造林0.5年生地徑生長(zhǎng)差異分析可知，7個(gè)樹(shù)種造林后其徑生長(zhǎng)規(guī)律與高生長(zhǎng)相似，0.5年生幼樹(shù)不同樹(shù)種間地徑生長(zhǎng)存在極顯著差異（P＜0.01），木麻黃生長(zhǎng)量0.86cm極顯著的大于其它6個(gè)樹(shù)種；其次為非洲楝，其地徑生長(zhǎng)0.375cm/a極顯著大于其它5個(gè)樹(shù)種；伊朗紫硬膠造林0.5年生地徑生長(zhǎng)最為緩慢，僅為0.135cm，但與其他四種慢生樹(shù)種瓊崖海棠0.175cm、麻楝0.165cm、青梅0.175cm和烏墨0.16cm差異不大。對(duì)于不同造林苗木而言，造林0.5年生其樹(shù)種間的地徑生長(zhǎng)差異性小于高生長(zhǎng)。

樹(shù)冠是苗木生長(zhǎng)進(jìn)行光合作用的主要載體，樹(shù)冠的生長(zhǎng)在一定程度上反映出苗木對(duì)于光營(yíng)養(yǎng)的獲取水平[5]。對(duì)不同樹(shù)種造林0.5年生苗冠幅生長(zhǎng)差異分析可知，7個(gè)樹(shù)種造林后0.5年生冠幅生長(zhǎng)存在顯著差異（P＜0.01），木麻黃0.5年生冠幅生長(zhǎng)最快，平均冠幅達(dá)到33.7cm/a，極顯著大于其它6個(gè)樹(shù)種；其次為伊朗紫硬膠7.1cm、非洲楝6.5cm和瓊崖海棠5.2cm三者樹(shù)冠生長(zhǎng)差異不明顯，麻楝、青梅和烏墨造林0.5年生的樹(shù)冠生長(zhǎng)較為緩慢，顯著低于以上四個(gè)樹(shù)種。

3.3 混交林1年生長(zhǎng)量差異性分析

表3 1年生各樹(shù)種凈生長(zhǎng)量差異性Tab.3 Differences net growth of each tree species in the first year

不同造林樹(shù)種1年生高生長(zhǎng)差異分析可知（表3），7個(gè)樹(shù)種造林后1年生不同樹(shù)種間高生長(zhǎng)存在極顯著差異（P＜0.01），木麻黃高生長(zhǎng)量84.7cm，極顯著的大于其它6個(gè)樹(shù)種；其次為非洲楝高生長(zhǎng)18.65cm，極顯著大于其它5個(gè)樹(shù)種，伊朗紫硬膠造林1年生高生長(zhǎng)最為緩慢，僅為3cm，與另外兩種慢生樹(shù)種青梅4.55cm和烏墨4.30cm差異不大。

不同造林樹(shù)種第1年地徑生長(zhǎng)差異分析可知，7個(gè)樹(shù)種造林后第1年不同樹(shù)種間徑生長(zhǎng)存在極顯著差異（P＜0.01），木麻黃地徑生長(zhǎng)量1.3cm/a極顯著的大于其它6個(gè)樹(shù)種。瓊崖海棠造林后第1年地徑生長(zhǎng)增速明顯，地徑增量0.285cm/a高于非洲楝0.28cm/a，除木麻黃外，其它6個(gè)樹(shù)種地徑增量在造林后第1年趨于平穩(wěn)，彼此間差異不明顯。

造林后第1年生7個(gè)樹(shù)種冠生長(zhǎng)差異性極顯著，主要表現(xiàn)為木麻黃冠增幅86.35cm/a，顯著高于其他6個(gè)樹(shù)種，其他樹(shù)種間樹(shù)冠生長(zhǎng)差異不明顯，年增量在3.8～6.9cm之間。

3.4 混交林生長(zhǎng)適應(yīng)性分析

適應(yīng)性分析采用模糊最優(yōu)決策中的層次分析法[6]，獲得混交林樹(shù)高、地徑、冠幅、成活率的權(quán)重分別為 0.412、0.235、0.136、0.217，各項(xiàng)權(quán)重指數(shù)相加可得到綜合指數(shù)，通過(guò)綜合指數(shù)對(duì)樹(shù)種適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 1年生混交林適應(yīng)性評(píng)價(jià)（加權(quán)）Tab.4 Adaptation evaluation of mixed forests(weighted)

綜合指數(shù)一定程度上反應(yīng)出該樹(shù)種造林的適應(yīng)效果，通過(guò)對(duì)7個(gè)樹(shù)種在廢棄鈦礦地造林適應(yīng)性加權(quán)評(píng)價(jià)，綜合指數(shù)大小排序?yàn)椋耗韭辄S＞烏墨＞麻楝＞非洲楝＞青梅＞瓊崖海棠＞伊朗紫硬膠。說(shuō)明木麻黃對(duì)廢棄鈦礦區(qū)生長(zhǎng)適應(yīng)性最強(qiáng)，其次是烏墨、麻楝、非洲楝，伊朗紫硬膠生長(zhǎng)適應(yīng)性較差。

4 小結(jié)

廢棄鈦礦區(qū)7個(gè)造林樹(shù)種成活率較高，平均成活率均達(dá)到80%以上。其中木麻黃成活率最高，平均成活率達(dá)到97.5%；其次是非洲楝，平均成活率為92%；青梅成活率最低，平均成活率為85.5%，7個(gè)樹(shù)種均表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性。

造林0.5a后和1a后，木麻黃與非洲楝樹(shù)高、地徑、冠幅生長(zhǎng)量與其他5個(gè)樹(shù)種均呈現(xiàn)極顯著性差異（p＜0.01），其他5個(gè)樹(shù)種間差異性不顯著。從造林1a后苗高生長(zhǎng)效果來(lái)看，木麻黃具有良好的恢復(fù)效果，其高生長(zhǎng)在造林0.5a和1a分別達(dá)到32.5cm和84.7cm，累計(jì)高生長(zhǎng)達(dá)到117.2cm。其次為非洲楝2a累計(jì)高生長(zhǎng)可達(dá)30.25cm。但從高增量來(lái)看，木麻黃高生長(zhǎng)增速遠(yuǎn)大于其它造林樹(shù)種，表現(xiàn)出很好的立地適應(yīng)性。除以上2樹(shù)種外，包括麻楝、瓊崖海棠、青皮、青梅和烏墨早期高生長(zhǎng)較為緩慢。

通過(guò)對(duì)7個(gè)樹(shù)種在廢棄鈦礦地造林適應(yīng)性加權(quán)評(píng)價(jià)，綜合指數(shù)大小排序?yàn)椋耗韭辄S＞烏墨＞麻楝＞非洲楝＞青梅＞瓊崖海棠＞伊朗紫硬膠。說(shuō)明木麻黃對(duì)廢棄鈦礦區(qū)生長(zhǎng)適應(yīng)性最強(qiáng)，伊朗紫硬膠生長(zhǎng)適應(yīng)性較差。