全 文 ：福建林学院学报 19 9 4 , 一4 ( 4 ) : 3 0 1~ 5 0 5
Jo u r n a l o f F u ji
a n
oC ll
e g e o f F o r e s t r y
马尾松山杜英混交林林分生产力
及 生 态 效 益
苏治平 卢善土 李合钦 林树波 陈兴荣
( 国营寨 T 林场 , 福建浦城 3 5 3 4 0 1 )
摘要 10 年 生马尾松 山杜英混交林 的定位观测研究结果表明 : 与马尾松纯林相比 ,
混交林具有较高的经济产量和林分生产力 , 同时还具有改良土壤 , 提高森林水源涵养
能力和 降低林分燃烧性等生态功能 ,对 维持马尾松人工林 良好的生态环境和土壤肥
力状况 , 促进马尾松人 工林的持续速 生丰产 , 具有重要意义 .
关键词 马尾松 ; 山杜英 ; 混交林 ; 土壤肥力 ; 水源涵养功能 ;林分燃烧性
中图分类号 5 7 1 8· 5 5 6
马尾松 〔尸 in us m as s on l’a n a L a m b . 〕是我国南方重要用材兼产脂树种 , 它用途广泛 ,经济价
值高 ,深受南方林农喜爱 , 是南方主要造林树种之一 但由于马尾松是强阳性树种 , 稠落物富含油脂 , 灰分含量低 ,分解缓慢呈强酸性 , 自肥能力较差 ,马尾松纯林的生态环境亦较干燥 ,是
导致森林火灾频繁发生和松毛虫猖撅的重要原因 `。 . 因此 , 如何采取有效措施 ,保持马尾松林
地 良好的生态环境质量和较高的土壤肥力 ,以维持其生态系统的稳定协调和持续高效 ,是林业
生产上急待解决的重要问题 . 营造针阔混交林是解决该问题的重要措施之一田 . 为此 , 国营
福建省浦城寨下林场从 1 9 8 3 年起开展 山杜英〔E ia e oc a rP us 川 ve st ir : 〕人工造林系列试验 , 其
中营造的马毛松山杜英混交林目前长势 良好 ,是较成功的针阔混交林类型之一 本文通过对马尾松山杜英混交林的林分生产力及生态效益的调查研究 , 旨在为马尾松速生丰产林基地建
设提供科学依据 .
1 试验地概况及调查研究方法
1
.
1 试验地概况
试验地位于福建省浦城县山下乡铁坑村 (浦城县地理位置为东经 1 18 0 1 1` ~ 1 18 , 4 9` ,北纬
27 03 2
,
~ 28 o2 2’ ) , 本 区属 中亚 热带季 风湿 润气候 , 年平 均气温为 17 . 4℃ , 年平均降雨量为
1 7 8Om m
. 试验区土壤为山地红壤 ,平均海拔高度 25 o m , 坡度为 30 。 ~ 37 . 50 , 坡向 N W 2 . 50 .
试验地伐前植被为杉木纯林 , 1 9 8 2 年采伐 , 秋季全面炼山后 , 穴状整地 , 翌春按 1 : 1 株间混交
方式分别用一年生马尾松和 山杜英实生苗造林 , 造林密度为 1 6 0。 株 h/ m 艺 , 按简单对 比排列 ,
分马尾松纯林区 、混交林区 , 山杜英纯林区 , 按上坡 、 中坡 、 下坡重复三次 , 每个试验 区面积为
0
.
2 2h m
2
.
收稿 日期 1 9 9 4一 0 4一 2 1
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 1994. 04. 004
3 0 2 福 建 林 学 院 学 报 14 卷
1
.
2 调查研究方法
L 2 1 .标准地设 1 与调查 1 9 9 3 年 6月分别在 10 年生马尾松纯林和马尾松 山杜英混交林
内 , 按上 、 中 、 下三个坡位设置 Z o m 又 Z o m 标准地各 1块 ,共计 6 块 . 采用林分平均标准木法对
各块标准地进行每木调查 ,即以林分平均树高与平均胸径两个指标在各个标准地 内选择不同
树种标准木 ,并要求树高 、胸径两指标与林分平均值的误差不超过 5% , 因混交林标准木要求
相邻 ,误差要求适当放宽 . 按照 M on s i 分层切割法测定每一标准木各器官鲜重 , 随机抽取约
I k g 各器官样品用于测定含水量 ,据此推算各器官干物质重` 3 , . 枝 、 叶样品在室内浸水 24 h 测
定最大持水率 , 以枝 、 叶干物质重推算林分林冠层持水量 〔。 . 另一部分样品在 1 05 ℃条件下烘
干 3 0 0m in ,在 60 ℃条件下烘干 1h2 ,粉碎过 60 目筛 , 混匀后备用 . 取部分新鲜叶样用于测定
着火温度 . 在标准地内按对角线设置 l m X l m 样方三个 ,样方内林下植物与凋落物全部收集 ,
按枯死 、 落叶 、 草本 、 灌木等分类后称量 ,各取一定样品用于测定含水率 、 最大持水率和发热量 ,
其中最大持水率用浸水法 ,以草本 、灌木 、枯枝落叶干物质量推算各水文层持水量 .
1
.
2
.
2 土峨样品采集 在各标准地内随机布点 (3 点 ) ,分层 (表层 。~ 2 0c m 、 底层 20 ~ 4 0c m )
取样带 回室内 .
1
.
2
.
3 样品 ,.1 定方法 着火温度用高温电炉恒温控制法测定〔” , 发热量用 G R一 3 5 0 0 型氧弹
式热量计测定〔`〕 , 粗灰分用残余法 〔, , . 土壤物理性质用室内环刀法测定 〔幻 , 同一标准地内不同
样点的同一层次样品经混合后用常规方法测定其化学性质〔” .
2 结果与分析
2
.
1 混交林的林分生产力
针阔混交林是人们在认识树种生物学特性基础上 , 有意识 、 有 目的组成的人工群落 . 根据
生物种群共生和功能互补原理 ,选择适宜的树种进行混交 ,能充分利用林地空间和生态资源 ,
产生 出林木互相适应的环境条件 ,从而促进林木生长 , 提高林分生产力 . 混交林中马尾松的树
高和胸径分别 比马尾松纯林高 32 . 29 %和 1 6 . 92 % ;混交林中马尾松的单株材积是马尾松纯林
的 2 . 2 9 倍 ,其林分蓄积量亦比马尾松纯林略高 ,林分总蓄积量则 比纯林高 32 . 48 % (表 1) . 混
交林的干材生物 量 比马尾松纯林高 37 . 90 % , 乔木层地上部分 总生物量 比马尾松纯林 高
1 9
.
6 8%
. 这表明选择合适的阔叶树种作为马尾松的伴生树种 , 能够促进 目的树种的生长 , 提
高目的树种的经济产量与林分生物量 .
T A B L E
表 1 马尾松山杜英混交林的林分生产力
P r司 u e t i v i t y o f m i x司 s t a n d o f m a s s o o . s p i n e a n d sy 才呢“ r 口 1 d a~ rP
“ ,
林分类型 树种 黔 户理、 C ll l 户 单株材积( m , ) , 积 t( m , / h m Z ) 乔木层地上部分生物 t ( t/ 卜m : )皮 枝 叶 合计
混交林
纯 林
山杜英
马尾松
马 尾松
1 0
.
04
1 3
.
06
1 1
。
1 7
0
。
0 3 6 6 2 3
。
4 2 4 1 4
.
2 8 7 1
.
0 9 2
0
.
0 8 3 9
0
.
0 4 8 0
8 0
.
5 4 4
7 8
.
4 8 0
2 4
.
6 1 6
3 0
.
8 7 0
1
。
7 4 2
2
。
5 4 0
3
.
5 2 7
6
。
14 8
8
.
9 5 8
1
.
8 6 1
2
.
7 1 2
19
。
5 86
3 4
。
3 67
4 5
.
0 80
.9.12
2
.
2 混交林的土壤肥力
良好的混交组合 由于根系的穿插挤压作用及调落物分解产物的渗入加快了林地土壤的熟
化程度 , 从而对土壤结构具有 良好的改 良效果 〔, , . 混交林表层 (0 ~ 2 c0 m )和底层 ( 20 ~ 4 c0 m )
4 期 苏治平等 :马尾松山杜英混交林林分生产力及生态效益
土 壤 容重分别 比马 尾 松 纯林下降了 12 . 62 %和 4 . 2 % , 总 孔 隙度分别增 加 了 6 . 71 %和
8
.
4 3写 ; 非毛管大孔隙分别增加 4 . 0 %和 1 . 23 % (表 2 ) , 这表明混交林土壤结构较为疏松 ,通
气性较好 . 混交林土壤结构的改善对林地土壤的水分状况产生了有利影响 . 混交林土壤表层
自然含水量 、最大持水量 、 田间持水量分别比马尾松纯林增加了 4 . 4% 、 1 4 . 39 %和 8 . 72 % ; 混
交林底层土壤水分状况也有较大程度的改善 . 混交林土壤较为湿润 ,而 山杜英的凋落物易于
分解 ,从而促进了林地土壤化学性质的改善 ,特别是有机质和速效性养分含量的提高 ,有利于
林木的生长发育 . 混交林土壤有机质表层和底层分别比马尾松纯林高 1 . 1 92 %和 1 . 24 3 % ,全
氮分别提高 0 . 0 23 %和 0 . 0 5 % ,水解性氮分别提高 29 . 4 2 p p m 和 35 . 15P pm ,速效磷分别提高
1
.
l p p m 和 0 . 3 p p m ,速效钾分别提高 9 . 7 p p m 和 1 2 . 7 p pm (表 2 ) .
T A B L E
表 2 马尾松山杜英混文林的土维理化性质
P卜y . i c a l a n d 。 h e m i e a l p r o p e r t i. o f . 11 i n m i x记 。 t a o d o f M a . s o 。 , 一 p i o e 。 n d 勿 l二`扮口 l山~ 护二 s
编号 容宜
( g / e m , )
自然 最大 毛管 田间 非毛管 毛管
含水 t 持水 t 持水 t 持水 t 孔隙度 孔欧度
(写 ) (% ) ( % ) ( % ) (% ) (环 )
总孔
晾度
(纬 )
有机质 全氮
(% ) (% )
速效确 速效钾
(p p m ) ( p pm )
1
。
1 0 1
1
。
2 0 9
1
.
2 4 0
l
。
2 6 0
1 7
.
1 1
1 8
。
1 7
1 2
。
7 1
1 5
.
2 8
4 6
.
5 8 3 5
.
8 3
38
.
4 3 3 1
.
2 4
3 2
.
1 9 2 6
.
7 4
2 8
.
1 7 2 1
.
5 1
4
。
6 5 1
2
。
8 98
3
。
4 59
1
。
6 55
0
。
14 5
0
。
1 05
0
.
1 22
0
。
0 50
水解
性氮
( p p m )
12 6
.
7 5
9 5
。
9 3
9 7
。
3 3
6 0
。
7 8
;:
::
8 7
。
9
6 5
。
3
7 8
.
2
5 2
。
6
39
弓`
6
口七,几O甘月才
.…6咋`9,J44,臼nJ,.0斑DOù吕幼口`五侣且.…七J.,3t才丹nJ舀39ó防8976“10.76口二01`.几已h8ù卜,几0.…1月`3门了丹J介`口,几
说 明 : . 号 1 、名分别 为马尾松山杜 英胜交林 。 ~ Z o a . 和 20 ~ .阮 . 两个土月 , , 和 ` 分月为马尾松此林 O~ Z祝 . 和 即 ~ `加 . 上二
2
.
3 混交林的水源涵养功能
森林具有涵蓄水源 ,减少水土流失的作用 . 混交林 由于林冠层较厚 , 林地土壤结构较疏
松 , 与针叶树纯林相比具有较强的水源涵养功能` l0) , 混交林地上部分持水量比马尾松纯林高
n
.
5 2% ;地上部分不同水文层中以林
冠层持水量为最高 ,其 中混交林 比马
尾松纯林高 41 . 79 % (表 3 ) , 但其林下
植物层与凋落物则 比马尾松纯林低 ,
这与混交林林分郁闭度较高 , 林下植
物较少及混交林中山杜英稠落物较易
分解 ,林下调落物现存量较低有关 .
表 3 马尾松山杜英混交林的林分持水 t ( t/ 卜m Z )
T A B L E 3 W a t e r
一卜o ld i n g e o n t e n t o f m i x e d s t a n d o f m a “ o n , s
p i n e a n d 匀滋况 J扮以 eaI , a动 。 s
林分类 型 地 上 部 分 各 层 土坡层林冠 林下植物 润落物 小计 (0 ~ 4叱 m ) 林分总计
混 交 林 1 1 . 9 1 2 . 7 1 2 . 13
马尾松纯林 8 . 4 0 4 . 0 8 2 . 54
1 6
.
7 5
1 5
。
0 2
1 7 7 6
.
4 5
1 5 0 8
.
1 9
1 7 93
。
2 0
1 5 23
。
2 1
森林土 壤是森林 涵蓄水 源的主体 . 混交林土壤层 (0 ~ 4 c0 m )的持水 量亦 比马尾松纯林高
1 7
.
7 9%
. 混交林林分总持水量 比马尾松纯林高 1 7 . 73 % . 这表明马尾松山杜英混交林具有较
强 的水 源涵养功能 .
2
.
4 混交林的林分燃烧性
山杜英系乡土用材常绿树种 , 其树形优美 ,树冠厚密 , 生长快 , 适应性强 ,是优 良的造林树
种与庭院绿化树种 . 目前浦城县 已开始用 山杜英营造防火林带 ,取得较好效果 . 为了进一步
证实山杜英的防火能力 ,对 山杜英的某些防火性能指标进行 了初步测试 . 在相同热力条件下
山 杜英叶的着火温度 比马尾 松高 52 ℃ (表 4 ) , 其水分含量 、 粗灰分含量分别 比马尾松高
5
.
4 8%和 4 . 0 % ,其挥发份发热量则 比马尾松低 1 4 . 24 % . 这表明山杜英为优良的防火树种 ,
具有重要推广应用价值 . 因此 , 在较不易燃的 山杜英与易燃的马尾松混交林中 , 山杜英成为限
福 建 林 学 院 学 报 4 1卷
制性林火蔓延带 ,使整个林分的易燃物呈间歇分布 ,对林火的蔓延与扩展起减缓或阻隔作
用 〔 , l 〕 . 马尾松 山杜英
混交林中易燃物的生
物量比马尾松纯林低
5 3
·
1 2% (表 4 ) , 易燃
物生物量占林分总可
燃物量的比率亦比马
尾 松纯林低 , 这对 于
提高森林自我抗卸火
灾的能力 ,减少森林
火灾损失具有重要意义
表 4 马尾松山杜英的防火性能及其混交林的姑烧性
T A B L E 4 F i r
一 p r e v e n t io n p o p e rt ies o f m a s s o n
, 5 P in e a n d 匀如“ ` r a l 心l口 ` co a 净“ : a n d
e o m b u
. t i b i li t y o f t卜e m i x de . at n d
林分
类型
防 火 性 能
树种 粉火沮度 含水 t 挥发份发热 t 粗灰分
(亡 ) (写 ) ( M J压 g ) ( % )
林分可姗物类 型与生物盘
易做物 总可热物 易姗物率
( t / hm Z ) ( t / hm Z ) (% )
混交林 4 3 0 5 2 . 8 1 13 . 9 7 8 6 . 4 6 5 . 0 8 3 55 . 2 6 1 9 . 2 0
纯 林
山杜英
马尾松
马尾松 3 7 8 4 7 . 3 3 15 . 9 6 9 2 . 4 6 7 . 7 8 3 54 . 0 3 1 14 . 4 0
3 小结
马尾松 山杜英混交林具有较高的经济产量与林分生产力 ,与同等立地条件下的马尾松纯
林相比 ,混交林中马尾松的单株材积是马尾松纯林的 2 . 29 倍 ,其林分总蓄积量和总生物量分
别比马尾松纯林高 32 . 48 %和 37 . 90 % .
马尾松山杜英混交林具有 良好 的改良土壤作用 , 其表层土壤容重比马尾松纯林下降了
1 2
.
6 2%
,总孔隙度与非毛管大孔隙则分别提高 6 . 71 %和 4 . 0% ; 混交林的水分与养分状况亦
有较大程度的改善 ,尤其是土壤有机质含量及速效性养分含量的提高 ,对于促进林木生长十分
有利 . 马尾松 山杜英混交 林具有较强的水源涵养功能 , 其林分总持水量 比马尾松纯林高
1 7
.
7 3%
. 此外 , 山杜英具有较强的防火性能 ,在与马尾松组成的混交林中山杜英成为限制性
林火蔓延带 ,其林分易燃物生物量占林分总可燃物量的比率比马尾松低 ,对林火的蔓延与扩展
具有减缓或阻隔作用 . 这对于提高森林 自我抗卸火灾的能力 ,减少森林火灾损失具有重要意
义 .
上述表明马尾松山杜英混交林具有较高的林分生产力和生态效益 ,在我国马尾松与山杜
英适生区具有重要推广应用价值 .
参 考 文 献
1 周政贤等 . 马尾 松在南方用材林羞地建设中的地位及其在经曹中存在间厄的解决途径 . 贵州农学院丛刊 , 19 84 , “ ) : 5 ~ 9
2 俞新妥等 . 混文造林与人工林的持续速生丰产 . 福建林学院学报 , 19 92 , 12 ( 1 ) : 3 2 ~ 3 26
3 冯宗炜 . 湖南会同地区马尾松林生物产 t 的洲定 . 林业科学 , 1 9 82 , 18 (2 ) : 1 27 ~ 134
4 杨玉盛等 . 格氏构天然林水板涵养功能的研究 . 自然资狠学报 , 1 9 92 , 7( 3) : 2 17 ~ 2 23
5 李振间等 . 火力楠防火性的初步研究 . 福建林学院学报 , 19 91 , 1 1 ( 4) : 3 69 ~ 3 73
6 罗登撅等编 . 物理化学实验 . 北京 : 高等教育出版社 , 19 84 . 27 ~ 3
7 中国科学院南京土城研究所编 . 土坡理化分析 . 上海科学技术出版社 . 1 9 7 8
8 张万擂等编 . 森林土城定位研究方法 . 北京 : 中国林业出版社 , 1 9 8 6
9 李振间等 . 杉木火力楠混交林根系的研究 . 生态学杂志 , 19 9 3 , (1 ) : 2。~ 40
1。 杨玉盛等 . 杉木林取代杂木林后林分水撅涵养功能差异的研究 . 福建林学院学报 , 19 92 , 12 (2 ) : 12 5 ~ 13 1
n 李振间等 . 衫木火力楠混交林嫌烧性的研究 . 东北林业大学 学报 , 19 92 , 2 0 ( l ) : 83 ~ 86
4 期 苏治平等 :马尾松山杜英混交林林分生产力及生态效益
S t u d ie s o nPr o d u e t i v it y o f Tr e e L ay e r and E o Clo g i C al
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(S t at e Z h aix i aF o re
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,
F u ji a n P r o v i n e o 3 5 3 40 1 )
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e r e s u lt s o f f i x e d p o s i t io n o b s e r v a t io n o f t e n
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yS l*
s t ; 以 ael e co a rP us i n d ie a t e t h a t e e o n o m i e y i e ld a n d p r do u e t iv e n e s s o f t r e e la y e r o f m i x e d s t a n d 15 h ig h e r
t h a n t h a t o f p u r e p in e s t a n d
, a n d m o r e o v e r
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l f u n e t io n t o im p r o v e 5 0 11 fe r
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t i li t y
, t o r a is e a b i lit y o f w a t e r e o n s e r v a t io n
, a n d t
o d r o p e o m b u s t i b i li t y
.
T h
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h
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m o m e n t o u s s ig n if ie a n e e t o
k e p g o d ce o l o颐e a l e n v ir o n me n t a n d e o n d it io n o f 5 0 11 f e r t i li t y o f p la n t a t io n p i n e a n d t o p r o mo t e e o u n t i n u o u s
f a s t g r o w in g a n d h ig h 如e l d p l a n t a t io n p in e .
K E Y WO RD S m
a s s o n , 5 p in e
, 匆2二 t ar l e勿ceo a rP u s . m ix e d s t a n d , p r o d u e t iv e ne s s , 5 0 11 f e r t ili t y , f u n e t io n o f
w
a t e r e o n s e r v a t i
o n , e o m b u s t i b i li t y
科技期刊学术类质量评估的学术标准
1 选人本学科的核心文章的情况 依据载文率 、 文摘率与引文率子 , 或直接未用 国内权
威性的检 索期刊进行分级 . ①优 : 年被摘 用或被引用文章在 30 篇以上 ; ②良 : 年被摘用或 引用
文章 2 0一 29 篇 ;③差 : 年被摘 用或引用文章 20 篇以下 .
2 发表获省 、 部级以上科技奖项 目的论文篇数 省 、部级以上科技 笑是指 自然科 学笑 、科
技进 步笑和发明奖 (必须盖有省 、 部级以上政府部 门的公章 ) . 凡评比指定年以后获笑项 目所属
的论文 , 只要是项 目获奖前发表在参评刊物上的均可列入 (必须提供附件证明 , 如获笑证书 ,论
文题录及发表在何年 、 何期 、 何页 ) . 计葬获笑论文篇数 , 以国家级三 、 四子笑和省 、 部级一 、 二子
笑为基准 , 凡获国家一 、 二等笑的 1 篇论文分别计为 3 篇和 2 篇 , 获省 、那级三等笑的 2 篇折合
为 1 篇 . ①优 : 获笑论文超过 15 篇 (折葬后的 ) ; ② 良: 获笑论丈在 15 篇以下 ; ③差 : 未发表过获
笑论文 .
3 刊出论文属国家和省 、部级基金资助项目的比例 计葬范围为省 、 部级以上科 学基金
资助项 目和 国家重点攻 关课题项 目 . 以篇首页地脚处标注为准 ,依评比期问全部或某指定年发
表 的基金 资助论丈 与相 应发表论 文 的总数之比 来计算比例 . ①优 : 超过 40 写 ; ② 良: 5 %一
4 0% ;③差 : 小于 5% .
4 将参评期刊列为固定收录对象的国内外重要数据库和权威性文摘期刊的种数 ①优 :
5 种 以止 ;② 良: 4 种以下 ;③差 : 没有 .
摘 自国家科 委文件国科发信字〔1 9 9 4〕1 4 8 号