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湿地松厚荚相思混交林生长特性与生态效应研究



全 文 :2004年 7月 防 护 林 科 技 Jul.,2004
第4期(总 61期) Protection Forest Science and Technology No.4(Sum.No.61)
文章编号:1005-5215(2004)04-0011-03
湿地松厚荚相思混交林生长特性与生态效应研究
郑丽萍
(福建省莆田市林业科技实验中心 ,福建 莆田 351100)
摘 要:在较为贫瘠的迹地上开展湿地松与厚荚相思单行 、带状混交及湿地松纯林造林对比试验 , 对 10 年生试验
林研究结果表明:采用湿地松与厚荚相思带状混交 ,各个树种保存率高 、生长量大 , 与湿地松纯林相比较 , 带状混交
林中湿地松生长状况表现出明显优势 ,混交林林内小气候条件适宜 ,土壤理化性质良好 ,改善土壤肥力效果明显。
湿地松与厚荚相思单行混交 ,湿地松受压严重 , 保存率 、生长量低 ,应及时对厚荚相思进行适度修枝 , 增加林内透光
度 ,促进湿地松生长。
关键词:湿地松;厚荚相思;混交林;纯林
中图分类号:S718.557       文献标识码:A
STUDY ON GROWTH CHARACTER AND ECOLOGICAL
EFFECT OF MIXED FOREST OF PINUS ELLIOTTII
AND ACACIA CRASSICARPA
ZHENG Li-ping
(Experimental Center of Forestry Technology in Putian Ci ty , Putian 351100 , Fujian, China)
Abstract:The planting experiment of line and belt mixed forest of Pinus elliottii and Acacia crassicarpa and Acacia crassicarpa and
pure forestry of Pinus elliottii was carried out.The result about 10 year experiment showed that the preserved rate was high and the
growth was fast of Pinus elliottii and Acacia crassicarpa after these two tree species were belt mixed.Compared with pure stand , Pi-
nus elliottii in the mixed stand grew much faster , the climatic condition in the mixed stand was suitable , the physical and chemical
character of the soil were better , and the soil fertility was improved apparently.When Pinus elliottii was line mixed with Acacia
crassicarpa , it was seriously pressed and its preserved rate was low and the growth was slow.The branch of Acacia crassicarpa in
line mixed stand should be cut to increase the growth of Pinus elliottii.
Key words:Pinus elliottii;Acacia crassicarpa;mixed stand;pure stand
  湿地松(Pinus elliottii)是福建省重要的用材 、采
脂树种 ,因其生长快 、出材率高 、产脂量大 、经济效益
显著 ,深得山区林农和林业生产单位青睐[ 1] 。但由
于受传统观念影响 ,湿地松人工林大部分营造在土
壤贫瘠 、干旱 、立地条件差的林地上 ,导致林木生长
不良 ,甚至出现“小老头”林等低产 、低质的林分 ,影
响湿地松生产潜力发挥 。厚荚相思(Acacia crassi-
carpa)是我国亚热带常绿树种 ,具有耐干旱 、贫瘠 ,根
系具根瘤特点 ,是一种良好的辅佐 、护土 、改土树
种[ 2] 。为了促进湿地松生长 , 缩短其达到成材及
  收稿日期:2004-05-10
  作者简介:郑丽萍(1965-),女 , 福建莆田人 , 大学 , 工程
师 ,主要从事苗木培育和森林经营研究.
产脂年限 ,我们于 1991年在福建省莆田黄龙林场开
展湿地松厚荚相思混交与湿地松纯林对比试验 。通
过不同方式混交林和湿地松纯林生长比较及其对环
境条件影响分析 ,探明湿地松与厚荚相思混交林生
长特性及生态效应 ,为湿地松合理经营提供理论依
据 。
1 试验地自然条件
  试验地位于福建省莆田黄龙林场 ,该场地貌属
于沿海丘陵 ,海拔 1 000 m 以下 ,坡度在 20 ~ 25°,土
壤为红壤 、黄红壤 、黄壤 ,气候属于亚热带海洋性气
候类型 ,年平均气温 19.5 ℃,年降雨量 1 800mm ,无
霜期 300 d。主要植被有胡枝子 、玉叶金花 、乌饭 、狗
脊 、白毛 、芒萁等。
—11—
DOI :10.13601/j.issn.1005-5215.2004.04.004
郑丽萍 等 湿地松厚荚相思混交林生长特性与生态效应研究
2 研究方法
2.1 试验设计
  1991年春 ,在马尾松采伐迹地上不同坡位(上 、
中 、下)开展湿地松与厚荚相思单行 、带状混交与湿
地松纯林对比试验。试验随机区组设计 , 3次重复 ,
小区面积 20 m×20 m ,株行距 2 m×2 m ,挖穴规格
40 cm×40 cm×40 cm , 1年生裸根苗雨天造林 。
2.2 试验调查
  当年调查成活率 ,以后逐年调查保存率和高 、径
生长量 。2001年分树种全面测定样地树高 、胸径 、
冠幅 、枝下高等生长量指标 ,每样地内按梅花形机械
设置 1 m×1 m 样方 3个 ,用样方收获法测定各林分
林下枯枝落叶量 ,每样地采集 0 ~ 40土层混合土样
供土壤养分化学分析;用环刀法分别采集 0 ~ 20
cm ,20 ~ 40 cm 原状土作水分物理测定;用照度计多
点测定各林分及空旷地离地面 0.5 m 处光照强度;
用干湿度计测定林内温度和湿度;用曲管温度计测
定地温;土壤物理性状按常规方法测定;土壤养分含
量按国际分析方法测定。
3 结果与分析
3.1 湿地松厚荚相思混交林与湿地松纯林生长效
果分析
  良好的种间关系是混交林营造成功的关键因
素。混交林中不同树种种间关系协调 ,各个树种依
据各自生态学要求 ,充分利用营养空间 ,主要树种和
混交树种生长迅速 ,提高林分群体生物量和蓄积
量[ 3] 。根据对 10年生的湿地松 、厚荚相思混交林和
湿地松纯林生长情况调查(表 1),表明:在混交林
中 ,厚荚相思保存率高 、生长迅速 ,厚荚相思与湿地
松单行混交其树高 、胸径年平均生长量达 1.53 m·
a-1 、1.83 cm·a-1 ,保存率达 95.1%,厚荚相思与湿
地松带状混交保存率达 95.7%,树高 、胸径年平均
生长量达 1.57 m·a-1 、2.06 cm·a-1 ,带状混交厚荚
相思的树高 、胸径生长量略高于行状混交 。湿地松
生长状况以与厚荚相思带状混交表现出最优生长
势 ,其保存率最高 、生长量最大 ,纯林次之 ,湿地松与
厚荚相思单行混交生长最差 。带状混交林中湿地松
比湿地松纯林及湿地松与厚荚相思单行混交林保存
率分别增加 1.6 和 14.9个百分点 ,树高分别增大
43.68%、140.38%,胸径增加 35.64%、90.28%。经
方差分析 ,不同树种组成林分中 ,湿地松树高 、胸径
生长量差异明显 。湿地松与厚荚相思单行混交 ,湿
地松生长不良的主要原因是与湿地松的生态学特性
有关 。湿地松属于强阳性树种 ,充足的光照条件是
该树种快速生长决定因素之一 ,由于厚荚相思生长
速度快于湿地松 ,在较早时期超过湿地松而居于林
冠上层 ,而且厚荚相思冠形较大 ,造成对太阳光的阻
挡 ,主林层下较蔽阴 、光照弱 ,引起强阳性树种湿地
松在林下生长不良 。采用厚荚相思与湿地松带状混
交 ,仅在这两树种交界行中湿地松受厚荚相思遮阴 ,
生长略受影响外 ,其余部分可获得充足光照条件 ,生
长良好 。另一方面 ,由于厚荚相思树叶面积大 ,落叶
量丰富 ,腐殖质层厚 ,其中有机物经微生物分解可产
生丰富矿质元素回归土壤 ,提高土壤肥力 ,而且厚荚
相思具根瘤 ,可固定空气中的氮气 ,成为植物吸收利
用的氮化物 ,加速林木生长;湿地松纯林落叶量少 ,
针叶不易分解 ,其生长所需养分完全依赖于原有土
壤肥力状况 ,其生长势不如湿地松与厚荚相思带状
混交林 。
表 1 湿地松不同树种组成生长效果比较
树种组成 混交方式
保存率
(%)
平均树高
(m)
平均胸径
(cm)
冠幅
(m)
枝下高
(m) 方差分析
湿地松
厚荚相思
湿地松
厚荚相思
湿地松
行状
 
带状
 
纯林
75.3
95.1
90.2
95.7
88.6
5.2
15.3
12.5
15.7
8.7
7.2
18.3
13.7
20.6
10.1
2.0
6.7
3.8
7.3
3.6
3.5
2.8
4.1
3.0
3.2
FH=31.6**
FD=19.2**
F0.05(2 , 4)=6.94
F0.01(2 , 4)=18.0
 
3.2 湿地松厚荚相思混交林与湿地松纯林内气候
条件差异性
  混交林是改善林内气候条件 、土壤理化性质及
提高土壤肥力的有效手段[ 3] 。从表 2看出 ,在湿地
松 、厚荚相思混交林内 ,气温 、土温低 ,相对湿度大 。
与湿地松纯林相比 ,行状 、带状混交林内气温分别下
降 1.8 、0.5 ℃,土温分别下降 2.7 、2.0 ℃,相对湿度
增加 12.9 、9.3个百分点。混交林内这种气候条件
有利于土壤微生物活动 ,枯枝落叶能被迅速分解为
有机矿物质 ,及时回归土壤 ,改良土壤理化性质 ,提
高土壤肥力 ,同时 ,由于微生物活动旺盛 ,厚荚相思
固氮能力增强 ,增加土壤营养状况 ,从而促进林木快
速生长 。
3.3 湿地松厚荚相思混交林与湿地松纯林土壤理
化性质比较
  混交林树种配置合理 ,种间关系协调 ,层次结构
—12—
郑丽萍 等 湿地松厚荚相思混交林生长特性与生态效应研究
明显 ,利用营养空间和土壤水肥条件充分 ,各个树种
生长迅速 ,增加林分单位面积蓄积量和出材量;另一
方面 ,混交林树种多 ,枯枝落叶量丰富 ,针阔混交林
落叶层分解迅速 ,根系分布状况良好 ,改善林地土壤
理化性质 。在对 10年生湿地松厚荚相思混交林和
湿地松纯林土壤物理性状分析(表 3),表明:混交林
容重小 ,单行 、带状混交林 0 ~ 20 cm 土壤容重比纯
林相同层次土壤容重分别下降 10.0%和 21.8%,20
~ 40 cm层土壤容重分别下降 10.96%和 21.60%。
混交林土壤最大持水量 、毛管持水量 、田间持水量 、
毛管孔隙 、非毛管孔隙均高于纯林 ,湿地松与厚荚相
思带状混交林中土壤含水量最大 ,孔隙最多。可见 ,
湿地松与厚荚相思混交 ,特别采用带状混交 ,林地土
壤变得疏松 ,保水性强 ,通气透水性能好 ,有利于根
系对水分 、矿质养分吸收 ,促进林木地上 、地下部分
生长。
表2 湿地松不同林分类型林内气候条件变化
林分类型 林内温度(℃)
林内湿度
(%)
林地温度
(℃)
相对光照
(%)
单行混交林
带状混交林
湿地松纯林
23.5
24.5
25.7
90.3
86.7
77.4
18.1
19.8
21.8
30.7
47.3
56.9
注:本表数据为 2001年 7月 10日 10~ 11时测定平均值.
表 3 湿地松不同林分类型土壤物理性状
林分类型 层次(cm)
容重
(g.cm-3)
最大持水量
(%)
毛管持水量
(%)
田间持水量
(%)
毛管孔隙
(%)
非毛管孔隙
(%)
总孔隙
(%)
单行混交林 0~ 20 1.35 42.76 39.62 31.35 47.33 5.67 53.00
带状混交林 20~ 40
0~ 20
1.46
1.18
30.51
50.38
27.43
45.74
25.13
37.66
38.46
55.71
4.83
7.15
43.29
52.86
湿地松纯林
20~ 40
0~ 20
20~ 40
1.27
1.51
1.62
36.91
37.41
25.63
34.18
35.29
24.68
30.27
29.49
20.54
46.35
46.74
36.93
6.09
4.38
3.52
52.44
50.12
34.45
  土壤中充足的养分元素是确保林木快速生长 、
提高木材产量和质量重要因素 。经过分析湿地松不
同林分类型林地土壤肥力状况(表 4)表明:湿地松
厚荚相思单行混交 ,林地土壤有机质 、全氮 、水解氮 、
速效磷 、速效钾比湿地松纯林增加59 .0 0 %、
40.30%、43.12%、42.15%、31.66%;湿地松与厚荚
相思带状混交林中土壤以上测定项目比湿地松纯林
土壤分别增加13 2.4 5%、1 26.86%、9 1.2 3%、
96.00%、61.77%,由此可见 ,湿地松与厚荚相思混
交能有效地改良土壤化学性质。因此 ,湿地松与厚
荚相思混交 ,特别采用带状混交 ,改善土壤理化性
质 ,使土壤疏松 、透性强 ,储水保肥能力强 ,土壤肥力
得到较大幅度提高 ,从而极大地促进林木生长 。
表 4 湿地松不同林分类型化学性质
林分类型 有机质(%)
全氮
(%)
水解氮
(mg.kg-1)
速效磷
(mg.kg -1)
速效钾
(mg.kg -1)
单行混交林
带状混交林
湿地松纯林
3.258
4.763
2.049
0.094
0.152
0.067
103.66
138.51
72.43
4.62
6.37
3.25
92.41
113.55
70.19
4 结论
  在较为贫瘠采伐迹地上采用湿地松与厚荚相思
带状混交 ,湿地松和厚荚相思生长迅速 ,厚荚相思处
于林冠上层 ,湿地松位于林冠下层 ,林分结构合理 ,
利用营养空间和土壤水 、肥条件充分 ,各个树种生长
量大。为防止交界行效应 ,在造林规划时 ,最好将交
界行行距适当加大 ,以减少交界行湿地松因蔽阴而
影响生长。湿地松厚荚相思单行混交由于厚荚相思
生长速度快于湿地松 ,引起强阳性树种湿地松被压 ,
导致湿地松生长不良 ,枯死严重 ,保存率低下 ,为此 ,
在成林过程中应及时对冠幅过于庞大的厚荚相思进
行适度修枝 ,增大林内光照强度 ,解放被压的湿地
松 。湿地松与厚荚相思混交后 ,林内气候条件适宜 ,
落叶量丰富 ,微生物活动频繁 ,枯枝落叶分解迅速 ,
腐殖质层厚 ,使土壤变得疏松 ,通透性 、保水性增强 ,
土壤有机质多 ,各种肥分元素含量高 ,提高土壤肥力
明显。
参考文献:
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