全 文 ：石漠化地区银合欢、苏木、车桑子直播造林试验
*
侯远瑞1，2，3，申文辉1，黄宏珊4，黄春妮4，庞世龙1，何琴飞1
(1. 广西林业科学研究院，广西 南宁 530002;2. 国家林业局中南速生材繁育实验室，广西 南宁 530002;
3. 广西优良用材林资源培育重点实验室，广西 南宁 530002;4. 广西平果县林业局，广西 百色 531400)
摘要:对银合欢、苏木、车桑子 3 个树种进行直播造林试验研究，结果表明，不同树种的树高、胸径、单株材
积和造林保存率差异显著。其中银合欢生长量最大，树高年平均生长 量达 1. 2 m以上，年平均胸径大于 0. 9 cm，
保存率高达 100 %。不同树种林下枯落物总蓄积量及有效拦蓄量也差异较大，其中银合欢林下枯落物总蓄积量最
多，为 5. 07 t /hm2，车桑子的有效拦蓄量最大，为 4. 39 t /hm2，银合欢与车桑子的有效拦蓄量相近，为 4. 34 t /hm2。
综合认为银合欢在石漠化地区直播造林效果较好，可推广应用。
关键词:石漠化;树种;直播造林;试验
中图分类号:S 728 文献标识码:A 文章编号:1672 － 8246 (2015)02 － 0147 － 05
Direct Seeding Afforestation of Leucaena leucocephala，Caesalpinia sappan
and Dodonaea viscose in Ｒocky Desertification Areas
HOU Yuan-rui1，2，3，SHEN Wen-hui1，HUANG Hong-shan4，
HUANG Chun-ni4，PANG Shi-long1，HE Qin-fei1
(1. Guangxi Forestry Academy，Nanning Guangxi 530002，P. Ｒ. China;2. Fast-growing Tree Laboratory of Central South，
State Forestry Administration，Nanning Guangxi 530002，P. Ｒ. China;3. Guangxi Key Laboratory for Elite Tree Cultivation，
Nanning Guangxi 530002，P. Ｒ. China;4. Forestry Bureau of Pingguo County，Baise Guangxi 531400，P. Ｒ. China )
Abstract:Direct seeding afforestation experiments were conducted in karst desertification areas with three tree spe-
cies，namely Leucaena leucocephala，Caesalpinia sappan and Dodonaea viscose． The result showed that there were
significant differences among the species in tree height，diameter at breast height (DBH)，individual volume and
survival ratio． L. leucocephala had the highest growth，with average annual height increment ＞ 1. 2 m，average
annual DBH increment ＞ 0. 9 cm，and survival ratio up to 100 % ． There were great variations among the species
in understory litter volumes and effective retaining contents (EＲC)． L. leucocephala had the most litter volume
(5. 07 t /hm2)，D. viscose had the highest EＲC (4. 39 t /hm2)，while L. leucocephala had a slightly lower EＲC
(4. 34 t /hm2). Comprehensive evaluation showed that direct seeding of L. leucocephala had better impacts on the
rocky desertification area．
Key words:rocky desertification;tree species;direct seeding;experiment
石漠化已成为我国目前的三大生态问题之一，
严重制约了我国西南地区经济社会的可持续发
展［1］。我国石漠化主要发生在以云贵高原为中心，
北起秦岭山脉南麓，南至广西盆地，西至横断山
脉，东抵罗霄山脉西侧的岩溶地区［2 ～ 6］。涉及湖
北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州和云南
第 44 卷 第 2 期
2015 年 4 月
西 部 林 业 科 学
Journal of West China Forestry Science
Vol. 44 No. 2
Apr. 2015
* 收稿日期:2014 － 12 － 22
基金项目:“十二五”广西林业科技项目 (桂林科字 ［2012］ 第 3 号)，广西林业科技项目 (桂林科字 ［2014］ 02 号)。
第一作者简介:侯远瑞 (1965 －)，男，高级工程师，硕士，主要从事岩溶地区造林树种研究。E-mail:yrhou8581@ 163. com
8 个省 (区、市)455 个县 5 575 个乡［7］。广西是
石漠化危害最严重的区域之一，石漠化土地面积
1 926 224. 8 hm2，排全国第 2 位。石漠化导致水土
流失加剧，河流水库泥沙淤积加重，旱灾、涝灾等
自然灾害频繁，严重制约了广西石漠化地区经济社
会的可持续发展［8］，加快石漠化地区植被恢复是
该区域一项艰巨而又紧迫的生态建设任务。而直播
造林是恢复石漠化等困难立地植被的简单、快速、
经济、灵活的造林方式［9 ～ 12］，开展石漠化治理直
播造林树种选择及造林技术研究，为石漠化治理造
林选择适宜的树种并提供技术支撑，对加快石漠化
治理具有重要意义。
1 试验地概况
试验地点设置在广西平果县，该县位于广西中
部偏西南面，位于东经 107°21 ～ 107°51，北纬
23°12 ～ 23°51之间。平果县全县地貌分为两类，
一是岩溶地貌 (喀斯特地貌)主要分布在中部、
东北部和西南部，平均海拔为 280 ～ 450 m;二是
丘陵地貌，主要分布于西北部和东南部，海拔 106
～ 400 m。最高峰为鬼头山，海拔 934. 6 m。
平果县气候属多雨的亚热带季风气候，冬季干
冷，夏季炎热多雨，春秋冷暖适中，全县地跨北回
归线两侧，太阳辐射较强，平均总太阳辐射量 106
千卡 / cm2，年日照平均时数 1 600 h 以上，年平均
气温 19 ～ 21. 5℃，极端最高温 40. 9℃，极端最低
温 － 1. 3℃，7 月份平均气温最高 28. 2℃，1 月份
平均气温最低 12. 4℃，全年≥10℃的有 280 天以
上，≥10℃的活动积温为 6 500 ～ 7 400℃，年无霜
期 300 － 350 天，年平均降雨量 1 200 ～ 1 500 mm，
年平均蒸发量 1 572 mm，相对湿度 80 %以上，雨
量多集中在 5 － 9 月，春秋干旱，对造林、育苗、
防火等是一个明显的障碍因素，但总的来看雨量充
沛，雨热同季，光热效率高，森林植物几乎一年四
季都能生长，对林业发展十分有利。试验林营建在
平果县西南面的太平镇巴乐村，地形为岩溶山地，
海拔 285 ～ 300 m，岩石裸露率约 60 %，中度石漠
化土地。试验地土壤为小块状梯地、石窝、石缝等
零星分布的棕色和黑色石灰土。原生植被有红背山
麻杆 (Alchornea trewioides)、构树 (Broussonetia
papyrifera)、鸡屎果 (Psidium guajava)、穿破石
(Cudrania cochinchinensis)、飞龙掌血 (Toddalia
asiatica)、蜈蚣草 (Pteris vittata)、肾蕨 (Nephrol-
epis cordifolia)、黄茅 (Heteropogon contortus)等。
2 材料与方法
2. 1 试验材料及试验林营建
根据广西岩溶地区的树种资源现状并结合实地
调查，选择银合欢 (Leucaena leucocephala)、苏木
(Caesalpinia sappan)、车桑子 (Dodonaea viscosa)
等 3 个有可能适合该区域生长的树种进行直播造林
对比试验。
造林对比试验以 20 m ×20 m为 1 个试验小区，
每个试验小区对应种植 1 个树种，每个小区造林约
70 株，采用随机区组排列，3 次重复。
2007 年春季 3 个树种同时进行直播造林，按 2
m ×3 m的株行距挖坑，每坑播种 3 ～ 4 粒，然后盖
土约 5 cm厚。造林后头 3 年加强除草和施肥抚育，
第 1 年除草 2 次，施肥 1 次，除草后每穴施复合肥
50 g;第 2 及第 3 年每年除草和施肥各 1 次，每次
每穴施复合肥 100 g;第 4 年及以后加强护林防火
等日常管理。
2. 2 试验林调查测定方法
2. 2. 1 试验林造林保存率及生长量调查方法
2013 年秋季对试验林造林保存率及林木生长
量进行调查测定，造林保存率调查以试验小区为单
位，全面调查小区内初植穴数、成活保存穴数、死
亡穴数，计算公式为，树种保存率 =成活保存穴数
/初植穴数 × 100 %
林木生长量调查取每穴中最大的植株测定其胸
径、树高进行对比分析，采用广西阔叶树二元材积
表的计算公式计算树木的单株材积，计算公式为，
V = 0. 667 054 × 10 －4 × D1. 847 954 50 × H0. 968 575 09，式中
V为林木单株材积，D为林木胸径，H为树高。
2. 2. 2 林下枯落物采集及持水能力测定方法
以每个试验小区为 1 个样地，分树种在每个样
地的上、中和下部分别取 1 个 50 cm × 50 cm 水平
面积的枯落物层小样方，每个树种采集 3 个小区，
即 3 次重复。在每个小样方中调查枯落物层总厚
度、未分解层厚度和半分解层厚度，按照未分解层
(L层)和半分解层 (F 层)分别收集枯枝落叶，
分层称重，测定自然状态下枯落物的质量。
对所收集的枯落物，分树种取未分解层和半分
解层样品各 3 份放置在 80℃恒温下烘干 (24 h)
后称量，测定枯落物未分解层和半分解层的水分换
算系数 KL、KF。再根据 KL、KF 值计算枯落物总蓄
841 西 部 林 业 科 学 2015 年
积量。计算公式为，M = KLML + KFMF，式中，M
为枯落物总蓄积 (t /hm2);ML、MF 分别为枯落物
未分解层和半分解层的枯落物自然状态下的质量
(t /hm2)。
在常温条件下，用室内浸泡法测定枯落物的持
水量，将烘干称重后的枯落物装入尼龙袋中，将其
放入盛有清水的容器中浸泡。每个样品重复 3 次，
取其平均值，该值与枯落物干重的差值，即为枯落
物浸水不同时间的持水量;一般认为枯落物浸泡 24
h时其含水量趋于饱和，以枯落物含水量达到饱和
时所得持水量作为枯落物最大持水量，并进一步推
算枯落物的有效拦蓄量［13 ～ 14］，主要计算公式为，W
= (0. 85 Ｒh max － Ｒ0)M;Ｒm = Ｒh max － Ｒ0;Ｒh max =
(M24 － M0) /M0 × 100%;Ｒ0 = (Md － M0) /M0 ×
100%，式中，W为有效拦蓄量 (t /hm2);Ｒm 为有效
拦蓄率 (%);Ｒ0 为自然含水率 (%);Ｒh max为最
大持水率 (%);M 为枯落物总蓄积量 (t /hm2);
Md 为自然状态下枯落物质量 (g);M0 为枯落物干
质量 (g);M24为枯落物吸水饱和质量 (g)。
3 结果与分析
3. 1 不同树种生长量及保存率差异分析
表 1 是对 7 年生各直播造林树种生长量及保存
率调查分析的结果。由表 1 可知，各树种的树高差
异显著，其中银合欢与苏木和车桑子的树高差异显
著，银合欢年平均树高生长量达 1. 2 m以上，高生
长较快;而苏木与车桑子的树高差异不显著，3 个
树种树高平均生长量大小顺序为银合欢 ＞车桑子 ＞
苏木。
多重比较的结果表明，不同树种之间的胸径差
异达到显著水平，其中银合欢与苏木和车桑子的胸
径差异显著，银合欢年平均胸径生长量达 0. 9 cm
以上，比较速生;而苏木与车桑子的胸径差异不显
著，3 个树种胸径平均生长量大小顺序为银合欢 ＞
苏木 ＞车桑子。
表 1 不同树种生长量及保存率多重比较
Tab. 1 Multiple comparison of growth and survival rate
树种 树高 /m 胸径 /cm 材积 /m3 保存率
银合欢 8. 51 ± 1. 29 a 6. 31 ± 2. 14 a 0. 018 81 ± 0. 019 31 a 100. 0 % ± 0. 0 % a
苏木 2. 79 ± 0. 61 b 1. 97 ± 0. 72 b 0. 000 78 ± 0. 000 75 b 71. 8 % ± 2. 4 % b
车桑子 2. 88 ± 0. 77 b 1. 92 ± 1. 08 b 0. 000 81 ± 0. 000 88 b 52. 9 % ± 23. 1 % b
注:同列不同字母表示差异显著，相同字母表示差异不显著 (α = 0. 05)。
不同树种之间的平均单株材积差异达到显著水
平，其中银合欢与苏木和车桑子的平均单株材积差
异显著，而苏木与车桑子的平均单株材积差异不显
著，3 个树种平均单株材积大小顺序为银合欢 ＞车
桑子 ＞苏木。
不同树种之间直播造林的保存率差异也达到显
著水平，其中银合欢与苏木和车桑子的保存率差异
显著，而苏木与车桑子的差异不显著。其中银合欢
保存率最高，为 100 %，其次是苏木，为 71. 8 %，
车桑子较低，只有 52. 9 %。银合欢和苏木为本地
的乡土树种，种子在本地采收，直播造林的保存率
都比较高。而车桑子的种子是从外省引进，是否由
于种子质量不高或是对试验区土壤和气候适应性不
强等原因有待进一步试验探讨。
从树高、胸径、材积及造林保存率 4 个指标综
合评价认为银合欢直播造林的效果最好，苏木和车
桑子的直播造林效果稍差。
表 2 不同树种枯落物蓄积量
Tab. 2 Stocking volume of litters from different tree species
树种
未分解层
厚度
/cm
蓄积量
/ t·hm －2
百分比
/%
半分解层
厚度
/cm
蓄积量
/ t·hm －2
百分比
/%
全枯落物层
厚度
/cm
总蓄积量
/ t·hm －2
银合欢 2. 7 1. 73 34. 12 1. 00 3. 34 65. 88 3. 70 5. 07
苏木 1. 9 0. 61 39. 35 0. 50 0. 94 60. 65 2. 40 1. 55
车桑子 2. 7 1. 58 40. 62 0. 70 2. 31 59. 38 3. 4 3. 89
941第 2 期 侯远瑞等:石漠化地区银合欢、苏木、车桑子直播造林试验
3. 2 不同树种枯落物现存量差异分析
3 个直播造林树种林下枯落物现存量调查统计
结果见表 2。由表 2 可知，枯落物层总厚度以银合
欢最厚，其次是车桑子，苏木最薄。不同树种之间
枯落物的总蓄积量有一定的差异，其中银合欢的总
蓄积量最大，明显大于其他 2 个树种，是苏木的 3
倍多，而车桑子是苏木的 2 倍多。3 个树种林下枯
落物总蓄积量与总厚度之间存在正相关的关系，厚
度增加，总蓄积量也随之增加。结合各树种林木生
长状况来看，林下枯落物蓄积量大小与林木生长量
大小也有一定的关联，银合欢的树高、胸径、材积
等生长量较大，因此枯落物的蓄积量也较大，相反
苏木与车桑子生长量较小，其枯落物的蓄积量也较
少。
从表 2 还可发现，不同树种枯落物的未分解层
和半分解层蓄积量所占的比例不同。3 个树种的枯
落物均为半分解层蓄积量大于未分解层蓄积量，半
分解层蓄积量约占总蓄积量的 60 %，而未分解层
蓄积量约占总蓄积量 40 %。这一测定结果与李红
云等对山东石灰岩山区 4 种灌木林枯落物的研究和
张峰等对北京西山 6 个主要造林树种林下枯落物的
研究结果相似［13 ～ 14］。
3. 3 不同树种枯落物持水能力差异分析
3 个树种林下枯落物持水能力各项指标的测定
结果见表 3。持水率大小可以反映枯落物的持水能
力，最大持水率越高，枯落物的持水能力就越
强［15 ～ 16］。枯落物未分解层和半分解层最大持水率
最高的均为苏木，其次是车桑子，银合欢最低。
依据枯落物最大持水率及单位面积枯落物蓄积
量，可推算出各树种林下枯落物的最大持水量。由
表 3 可知，最大持水量最高的是银合欢，最低的是
苏木，最大的是最小的 2 倍多，车桑子的最大持水
量处于中等。最大持水量与最大持水率的变化规律
不一致，因为最大持水量除了与最大持水率密切相
关外，还与枯落物蓄积量有直接关系。虽然苏木最
大持水率最高，但其枯落物单位面积的蓄积量较
小，因此其单位面积持水量也比较小。而银合欢最
大持水率虽小，但其单位面积枯落物的蓄积量大，
故单位面积枯落物持水量大。
最大持水量一般只能反映枯落物层持水能力的
大小，但并不代表枯落物的实际拦储量，通常用有
效拦蓄量来估算枯落物对降水的实际拦蓄能
力［13 ～ 18］。由表 3 可知，3 个树种枯落物有效拦蓄
率与其对应的最大拦蓄率、最大持水率的大小变化
规律相似，均为苏木 ＞车桑子 ＞银合欢。不同树种
有效拦蓄量变化范围为 2. 08 ～ 4. 39 t /hm2，其中车
桑子的有效拦蓄量最大;银合欢与车桑子相近，苏
木有效拦蓄量最小，最大是最小的 2 倍多。
表 3 不同树种林下枯落物持水能力指标
Tab. 3 Litters’water-holding indexes
树种
枯落
物层
蓄积量
/ t·hm －2
自然含水
率 /%
最大持水
率 /%
最大持水
量 / t·hm －2
最大拦蓄
率 /%
最大拦蓄
量 / t·hm －2
有效拦蓄
量 / t·hm －2
有效拦蓄
率 /%
银合欢
L 1. 73 30. 31 168. 84 2. 92 138. 53 2. 40 1. 96 113. 21
F 3. 34 56. 85 150. 63 5. 03 93. 78 3. 13 2. 38 71. 19
合计 5. 07 7. 95 5. 53 4. 34
苏木
L 0. 61 34. 82 226. 48 1. 38 191. 66 1. 17 0. 96 157. 69
F 0. 94 40. 52 187. 14 1. 76 146. 62 1. 38 1. 11 118. 55
合计 1. 55 3. 14 2. 55 2. 08
车桑子
L 1. 58 22. 80 193. 34 3. 05 170. 54 2. 69 2. 24 141. 54
F 2. 31 40. 33 157. 15 3. 63 116. 82 2. 70 2. 15 93. 25
合计 3. 89 6. 68 5. 39 4. 39
注:L为未分解层，F为半分解层。
4 结语
(1)3 个直播造林树种的树高、胸径、单株材
积、保存率差异性均达到显著水平，其中银合欢年
平均树高生长量达 1. 2 m以上，年平均胸径生长量
达 0. 9 cm以上，是苏木和车桑子生长量的 2 倍多;
3 个树种中保存率最高的是银合欢，达 100 %。
(2)试验研究的 3 个树种林下枯落物总蓄积
量差异明显，枯落物总蓄积量变化范围为 1. 55 ～
051 西 部 林 业 科 学 2015 年
5. 07 t /hm2，总蓄积量最大的银合欢是最小值的苏
木的 3 倍多，并略大于马书国等［19］测定的杉木人
工林枯落物现有量和周卫卫等［20］测定的 3 年生桉
树人工林枯落物现有量。
(3)不同树种枯落物的有效拦蓄量差异较大，
3个树种有效拦蓄量变化范围为 2. 08 ～ 4. 39 t /hm2，
其中车桑子的有效拦蓄量最大，银合欢与车桑子相
近，均为苏木有效拦蓄量的 2 倍多。
(4)通过对 3 个直播造林树种的生长量、造
林保存率及其枯落物持水特性分析评价，综合认为
银合欢在石漠化地区直播造林效果较好，可推广应
用。
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151第 2 期 侯远瑞等:石漠化地区银合欢、苏木、车桑子直播造林试验