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乳源木莲毛竹混交林生长及土壤肥力研究



全 文 :第 34 卷 第 1 期 西 南 林 业 大 学 学 报 Vol. 34 No. 1
2014 年 2 月 JOURNAL OF SOUTHWEST FORESTRY UNIVERSITY Feb. 2014
收稿日期:2013 - 11 - 04
基金项目:福建省公益类科研院所基本科研专项(2011R1013 - 2)资助。
第 1 作者:康永武(1967—) ,男,高级工程师。研究方向:森林培育及林业科技推广。Email:kyw5837705@ 126. com。
doi:10. 3969 / j. issn. 2095 - 1914. 2014. 01. 003
乳源木莲毛竹混交林生长及土壤肥力研究
康永武
(沙县林业科技推广中心,福建 沙县 365500)
摘要:对杉木乳源木莲混交林砍伐杉木后形成的乳源木莲毛竹新林型的生长及土壤肥力状况进行
研究,结果表明:乳源木莲毛竹枝叶分布层次明显,乳源木莲位于林分上层,林分结构合理,物种多
样性较高;乳源木莲在 2002—2012 年的 10 年间能够保持较高生长量,有利于培育乳源木莲大径
材; 3 种混交处理中,2002—2012 年不同密度乳源木莲平均胸径、平均树高及单株立木材积生长量
虽有差异,但差异较小;不同处理毛竹高径生长、产笋量和总产材量均存在差异,以 RD处理、RC 处
理为好。乳源木莲毛竹混交林是拟自然更新的林型,能够改善林地土壤肥力,具有省工、适用、高效
的经营特点,适宜在中亚热带林区高丘低山区域推广应用。
关键词:乳源木莲;毛竹;混交;生长状况; 土壤肥力
中图分类号:S725. 2 文献标志码:A 文章编号:2095 - 1914(2014)01 - 0014 - 07
Study on Soil Fertility and Growth Status of Manglietia yuyuanensis
Plantation Mixed with Phyllostachys pubescens
KANG Yong-wu
(Extension Center for Forestry Sciences & Technology,Shaxian Fujian 365500,China)
Abstract:The study was carried out on soil fertility and the growth status of the transformed Manglietia
yuyuanensis plantation mixed with Phyllostachys pubescens after the Cunninghamia lanceolata trees were selectively
cut off which used to be mixed with the Manglietia yuyuanensis. The results indicated that the branch and foliage
distribution of Manglietia yuyuanensis was obviously stratified,the Manglietia yuyuanensis tree species occupied the
upper layer in the stand,indicating a reasonable stand structure and a higher species diversity. The growth rate of
Manglietia yuyuanensis was high in the following 10 years,which could be cultivated for large-sized timber. There
were no significant differences in the average DBH,average tree height,and the average individual standing volume
of Manglietia yuyuanensis in the following 10 years among three types of mixing treatments. However,there were
significant differences in the average DBH,average tree height,average yield of bamboo shoot,and the average in-
dividual standing volume of Phyllostachys pubescens,and the results showed that RD and RC mixing type were bet-
ter than the other in the subsequent decade. The mixed plantation of Manglietia yuyuanensis and Phyllostachys pu-
bescens turned to be a close-to-nature forest type,which was labor saving,more adaptable to the mountainous site
conditions,high efficient and able to promote the soil fertility. It was proposed to be extended and applied in hilly
and mountainous areas in the central Asian tropical forest zone.
Key words:Manglietia yuyuanensis;Phyllostachys pubescens;mixed plantation;growth status;soil fertility
乳源木莲(Manglietia yuyuanensis Law)为木兰
科木莲属常绿乔木,主要分布于福建、浙江、安微、
江西、广东、湖南等亚热带地区,该树种不仅是珍贵
的用材树种、优良庭园观赏四旁绿化树种,也是改
良土壤的优良树种,是人工林树种结构调整的首选
树种之一。目前,关于乳源木莲的研究已有许
多[1],如周东雄[2]关于杉木乳源木莲混交林凋落物
的研究,刘春霞等[3]关于乳源木莲苗高年生长规律
的研究,王忠平[4]对乳源木莲生长规律的研究以及
詹步清[5]关于乳源木莲生长动态的初步研究,还有
曹永慧等[6]关于间伐对杉木(Cunninghamia lanceo-
lata)乳源木莲混交林中乳源木莲树冠结构的影响
等。前人的研究多限于乳源木莲的育苗技术、苗木
生长规律、生长动态、营林措施和乳源木莲培育等
方面,在乳源木莲混交林方面主要集中在其与杉
木、马尾松(Pinus massoniana)混交林的研究,而乳
源木莲与毛竹(Phyllostachys pubescens Mazei)混交林
的研究未见报道。福建省沙县郑湖乡郑湖村 1984
年营造的杉木乳源木莲混交林砍伐杉木后,毛竹以
其强大的繁衍能力入侵,在非人为干预下,形成竹
木混交新林型,是该区域常见的过渡性群落演替类
型。分析该林型林分生产力、土壤肥力状况,对中
亚热带林区高丘低山林业顺应林型演替进程,采取
近自然的经营方式,具有重要的现实意义和长远的
生态价值。
1 试验地概况
试验地位于福建省沙县,地处北纬 26°06 ~
26°46,东经 117°32 ~ 118°06,选择郑湖乡郑湖村
24 林班 1 大班 3 小班,面积 5. 9 hm2,海拔 610 ~ 700
m,是毛竹中心产区垂直分布最适宜带,毛竹资源丰
富,自然生产力较高。该区域属中亚热带大陆性兼
海洋性季风气候区,年平均气温 18. 9 ℃左右,年降
水量 1 850 mm,空气相对湿度 82%左右,霜期 80 ~
85 d,霜日 23 ~ 28 d。土壤属山地黄红壤。主要植
被有檵木(Loropetalum chinense)、黄瑞木(Adinandra
millettii)、乌饭(Vaccinium sprengelii)、杜鹃(Rho-
dodendron spp. )、柃木(Eurya japonica)、五节芒
(Miscanthus floridulus)、百两金(Ardisia crispa)等。
林地属较肥沃的立地类型,于 1983 年秋冬曾经炼山,
块状整地,穴规格为 60 cm × 60 cm × 40 cm。林分为
1984年春营造的杉木乳源木莲 8∶1插花混交林,试验
林中杉木、乳源木莲均为 1 年生实生苗造林,杉木为
1. 5代种子园种子,乳源木莲为沙县本地种源,株行
距 1. 8 m ×1. 8 m,造林密度 3 086株 /hm2,常规经营
管理。1992 年间伐乳源木莲相邻的 4 株杉木,保留
密度约 1 700 株 /hm2,杉木乳源木莲混交比例约
4∶1。2002 年砍伐杉木后,仅保留乳源木莲,保存株
数为 195 ~ 345株 /hm2。为了提高林分生产力,砍去
其他杂灌、老竹、小竹,清理树桩、石块、老鞭。在乳
源木莲林冠下多疏笋、少留竹,在林地间隙多留笋
少疏笋。劈草清杂,林地间隙浅锄除草,适当垦复。
2 试验方法
2. 1 试验设计
2002 年 11 月底,按试验要求进行田间试验设
计。共设 4 个水平。MA 处理:留养毛竹 3 000
株 /hm2,没有保留乳源木莲,每年清理林内林木、杂
灌等 1 ~ 3 次,作为对照 1;RB 处理:留养毛竹 3 000
株 /hm2,保留乳源木莲 345 株 /hm2,每年清理林内
林木、杂灌等 1 次;RC 处理:留养毛竹 3 000
株 /hm2,保留乳源木莲 270 株 /hm2,每年清理林内
林木、杂灌等 1 次;RD 处理,留养毛竹 3 000
株 /hm2,保留乳源木莲 195 株 /hm2,每年清理林内
林木、杂灌等 1 次;ZE 处理:原有林分皆伐后,任其
自然演替,作为对照 2。采用随机区组试验设计,重
复 3 次,共 15 个小区,小区面积 20 m × 20 m。样地
四周开沟,切断地下竹鞭。
2. 2 样地调查
调查样地时,乳源木莲每木测定胸径(D木)和树
高(H木) ,每 3株测定 1株枝下高、冠幅、冠长,采用福
建林业勘察设计院编制的福建省阔叶树二元材积公
式(1)式计算乳源木莲立木材积。2009—2012 年每
年进行毛竹立竹密度、高径生长等调查,测定产笋量
和产材量:产笋量为现场实测竹笋的鲜质量;产材量
采用胸径(D竹)、竹高(H竹)按(2)式
[7]计算,以收获
后和未收获竹材的平均胸径、平均竹高测算收获产材
量和现存竹材量,二者相加为毛竹林总产材量。
V = 0. 000 052 76 D木
1. 882 161H木
1. 009 317 (1)
W = 0. 06 D竹
1. 467 8 H竹 (2)
2. 3 物种多样性调查
在每个标准地内划分 16 个 5 m × 5 m 小样方。
在各小样方内调查乔木、灌木、草本和藤本的种类、
个体数、直径和高度。以样方为统计单位,采用下
列指标测定物种多样性[8 - 9]。
Dsi = N(N - 1)/ΣNi(Ni - 1) (3)
51第 1 期 康永武:乳源木莲毛竹混交林生长及土壤肥力研究
Jsi = Dsi /S (4)
式中:Dsi为 Simpson 指数;Jsi为 Simpson 均匀度;Ni
为种 i 的个体数;N 为所在群落的所有物种的个体
数之和;S为样地内物种种数。
2. 4 土壤肥力分析方法
在各标准地内采用“S”形线路,多点(5 点)挖
取土壤剖面,竹木混交林土壤样品在乳源木莲林冠
内 1 m处取 2 点,林冠外 1 m处取 3 点。调查土壤
剖面性状、土层厚度、母质等,并按 0 ~ 20、20 ~ 40 cm
分层取土样,同一标准地多个样点同一层次土壤混
匀后,供室内分析。取样时间为 2012 年 11 月 18
日,按常规方法对土壤理化性质进行分析测定[10]。
土壤组成的微团聚体用吸管法;土壤团聚体用机械
筛分法;土壤水分物理性质用室内环刀法。土壤有
机质用硫酸重铬酸钾法;全氮用蒸馏法;水解性氮
用扩散法;全磷用钼锑抗比色法;速效磷用盐酸 -
氟化铵消化法;全钾用火焰光度计法;速效钾用四
苯硼钠比浊法。
3 结果与分析
3. 1 林分状况分析
3. 1. 1 林分结构 森林群落的结构和多样性是认
识森林生态系统功能,并对其进行可持续管理的基
础[11]。杉木乳源木莲混交林砍伐后,采取不同处
理,其林分结构存在差异。不同处理乳源木莲、毛
竹生长状况测定结果见表 1 ~ 2。
表 1 不同处理林分乳源木莲生长状况
处理
保留株数
(株·hm -2)
20 年生 30 年生
平均树高
m
平均胸径
cm
枝下高
m
冠幅
m
单株立
木材积
(m3·株 - 1)
平均树高
m
平均胸径
cm
枝下高
m
冠幅
m
单株立
木材积
(m3·株 - 1)
RB 345 15. 0 19. 5 8,7 3. 8 0. 217 5 22. 4 28. 8 11. 5 4. 2 0. 679 1
RC 270 14. 6 19. 6 8. 7 3. 8 0. 213 7 21. 9 29. 1 11. 7 4. 5 0. 676 9
RD 195 14. 8 19. 8 8. 6 3. 9 0. 220 8 22. 0 29. 4 11. 7 4. 6 0. 693 2
注:20 年生数据均为间伐后的生长状况。
表 2 2009—2012 年不同处理林分毛竹生长状况和生产力
处理
立竹数 /
(株·hm-2)
平均胸
径 / cm
平均竹
高 /m
产笋量
收获产
材量
现存竹
材量
(kg·hm -2·a - 1)
MA 3 000 9. 2 10. 9 1 980. 7 45 125. 4 50 973. 8
RB 3 000 9. 5 10. 5 1 928. 5 48 463. 2 53 432. 0
RC 3 000 10. 2 10. 7 2 325. 6 56 312. 5 56 044. 5
RD 3 000 10. 3 10. 6 2 715. 5 56 588. 6 58 505. 8
ZE 4 658 7. 4 6. 7 - - -
从表 1 可知:RB、RC、RD 处理采取适当的人为
干预措施,保留了 195 ~ 345 株 /hm2 乳源木莲,控制
毛竹立竹密度为 3 000 株 /hm2。由于时间差的缘
故,乳源木莲位于林分上层。2002 年乳源木莲(20
年生)平均树高 14. 6 ~ 15. 0 m,枝下高 8. 6 ~ 8. 7 m;
2012 年乳源木莲(30 年生)平均树高 21. 9 ~ 22. 4
m,枝下高 11. 5 ~ 11. 7 m。
从表 2 中可知:毛竹竹高一般为 10 ~ 11 m。乳
源木莲毛竹枝叶分布层次明显。乳源木莲保留
195 ~ 345 株 /hm2,树冠投影面积占林地面积的
23. 3% ~ 39. 1%,林隙占 60. 7% ~ 76. 7%,为毛竹
入侵提供了生长空间。这种拟自然经营方式,形成
了独特的生长环境,增加了光、温度、湿度、营养等
空间和时间的异质性,林分结构明显有别于 MA 处
理和 ZE处理。
MA 处理在人为干扰程度较强条件下,形成了
毛竹纯林,呈单层林分,植物种类单一,林分结构简
单。已有大量研究结果表明:单一毛竹纯林林分抗
逆性和稳定性均较差[12 - 15]。
ZE处理为原有杉木乳源木莲皆伐后,任其自然
演替。现有林分中林相杂乱,毛竹立竹密度 4 658
株 /hm2,立竹数比其他 4 种处理增加了 55. 3%,但
平均竹高仅 6. 7 m,平均胸径 7. 4 cm,大多数毛竹
小、黄、弱、矮,经济价值低下,演替为竹木混生低产
林,表明毛竹林生长状况较差,说明要提高毛竹林
的林分生产力,适当进行人为干扰是必要的。由此
笔者认为,毛竹以强大的繁衍能力,入侵采伐迹地
后形成了以毛竹占优势的群落,但毛竹的生物学特
性决定了该群落是过渡性、不稳定的群落,在与其
他林木尤其是适应中亚热带林区较耐荫的常绿阔
叶树种的竞争上,将逐渐失去竞争力,导致衰弱、
衰退。
物种多样性是林分结构的重要组成,不同处理
61 西 南 林 业 大 学 学 报 第 34 卷
林分物种多样性统计结果见表 3。
表 3 不同处理林分物种多样性
处理 种数 个体数 Dsi Jsi
MA 36 3 814 4. 372 5 0. 121 5
RB 43 4 016 5. 720 8 0. 133 0
RC 44 3 948 5. 572 3 0. 126 6
RD 44 3 942 5. 281 9 0. 120 0
ZE 108 5 262 26. 861 4 0. 248 7
从表 3 可以看出,5 种不同处理的林分在物种
多样性上有较大差异。ZE 处理的种数和个体数明
显大于其他 4 种处理,与 MA、RB、RC、RD 4 个处理
相比,种数分别增加了 200. 0%、151. 2%、40. 7%和
40. 7%,个体数分别增加了 38. 0%、31. 0%、33. 3%
和 33. 5%。从表 3 中还可以看出,Simpson 指数
(Dsi)、Simpson均匀度(Jsi)均以 ZE 处理最高,表明
在杉木乳源木莲林分皆伐后,未进行适当人为干扰
的林分,有利于提高物种的多样性。
根据生态对策理论[16],对高等植物而言,对繁
殖的高能量分配是 R -对策特征之一,而 K -对策
者把更多的能量分配给逃避死亡和提高竞争能力。
笔者认为,可以根据不同经营管理目标而制定对应
的策略。从单纯保存物种多样性层面分析,ZE 处理
是可以接受的管理模式。
3. 1. 2 生长状况
1)乳源木莲生长量分析。乳源木莲是高级用
材树种,长期系统发育在中亚热带低山一带,常与
毛竹、栲树(Castanopsis fargesii)、青冈(Cyclobalanop-
sis glauca)、少叶黄杞(Engelhardia fenzelii)等混生,
且数量成熟期较长,适合于培育大径材。由表 1 可
知,在 2002—2012 年的 10 年间,乳源木莲平均树
高、平均胸径、单株立木材积生长量分别为 7. 2 ~
7. 4 m、9. 3 ~ 9. 6 cm、0. 461 6 ~ 0. 472 4 m3 /株,年平
均生长量分别为 0. 72 ~ 0. 74 m /a、0. 93 ~ 0. 96
cm /a、0. 046 2 ~ 0. 047 2 m3 /(株·a) ;而 1983—
2002 年乳源木莲平均树高、平均胸径、单株立木材
积年平均生长量分别为 0. 73 ~ 0. 75 m /a、0. 98 ~
0. 99 cm /a、0. 010 7 ~ 0. 011 0 m3 /(株·a)。将两者
生长量(取算术平均值)相比,2002—2012 年乳源木
莲平均树高生长量为 1983—2002 年的 98. 6%,年
平均胸径生长量为 95. 9%,年单株立木材积前者比
后者大 4. 2 倍;2002—2012 年乳源木莲单株立木材
积生长量约为 0. 461 6 m3 /株,占总立木材积的
67. 6%。以上数据表明:在 2002—2012 年的 10 年
间,乳源木莲的胸径、树高、单株立木材积均有较高
的生长量,尤其是单株立木材积超过了 1983—2002
年生长量的总和。这是由于,杉木乳源木莲混交林
砍伐杉木后,释放了生长空间,为保留的乳源木莲
提供了充足的光照、水分和养分,乳源木莲毛竹混
交新林型并未影响乳源木莲的生长。由此说明,杉
木乳源木莲混交林砍伐杉木后保留乳源木莲这种
经营模式具有明显的生长效应,有利于培育珍贵阔
叶大径级材林。
从表 1 还可知:3 种混交处理中,2002—2012 年
不同密度乳源木莲平均胸径、平均树高及单株立木
材积生长量虽有差异,但差异未达到显著水平。这
与乳源木莲保留密度有关,在本试验中其保留密度
为 195 ~ 345 株 /hm2,个体间相对独立,竞争较少。
因此,混交林处理中乳源木莲保留密度为 195 ~ 345
株 /hm2 是可行的。但合理的乳源木莲保留密度既
要考虑其生长需求,也要考虑混交植物的生产力,
还要兼顾到森林的可持续发展,适宜的经营密度仍
需要进一步深入分析。
2)毛竹林生产力分析。毛竹具有较高的经济
价值,深受广大林农的喜爱。杉木乳源木莲混交林
位于毛竹水平分布最适宜区,也是毛竹垂直分布最
适宜地带,周边毛竹资源丰富,砍伐杉木后,该林地
在没有人为干预时,毛竹迅速强势入侵,形成次生
过渡性群落。在适当人为干扰下不同处理林分毛
竹生产力存在较大差异。
(1)平均胸径、竹高生长情况。按照试验设计,
除 ZE处理外,其他处理毛竹留笋养竹数量相同,但
不同处理毛竹高径生长存在差异(表 2)。平均胸径
从大到小依次为:RD 处理 > RC 处理 > RB 处理 >
MA处理 > ZE处理,平均竹高从大到小依次为:MA
处理 > RC 处理 > RD 处理 > RB 处理 > ZE 处理。
与 MA 处理比,RB 处理毛竹的平均胸径增加
3. 3%、平均竹高降低 3. 7%;RC 处理毛竹的平均胸
径增加 10. 9%、平均竹高降低 1. 8%;RD 处理毛竹
的平均胸径增加 18. 5%、平均竹高降低 2. 8%。说
明保留乳源木莲所形成的生长环境能够促进毛竹
胸径的生长,高生长略有降低,但下降幅度较小。
由表 2 可知,毛竹的生长与乳源木莲密度有关,综合
比较不同处理间毛竹高径生长状况,乳源木莲保留
密度为 195 ~ 270 株 /hm2 比较合适。这是由于,当
乳源木莲密度小时,林地裸露多,早期容易引起水
土流失,林地蒸发过大,而造成土壤板结干旱;当乳
源木莲密度过大时,枝叶浓密,覆盖范围大,林冠下
毛竹光照不足,对喜阳性的毛竹生长有抑制作用,
71第 1 期 康永武:乳源木莲毛竹混交林生长及土壤肥力研究
且种间竞争加剧,也将影响毛竹林的生长。
(2)产笋量。从表 2 中产笋量比较可知,不同
处理产笋量大小存在差异。按产笋量从大到小排
序,依次为:RD 处理 > RC 处理 > MA 处理 > RB 处
理。RD 处理出笋量最高,为 2 715. 5 kg /hm2,比
RB处理增加 40. 8%,比 RC处理增加 16. 8%。4 种
处理中随着乳源木莲保留株数的增加,毛竹产笋量
减少,这与光照条件降低有关。
对 4 种处理毛竹产笋量、产材量进行方差分析
和多重比较,结果见表 4 ~ 5。
表 4 不同处理产笋量、总产材量方差分析
变差来源 自由度
产笋量 总产材量
离差平方和 均方 均方比 离差平方和 均方 均方比

区组 2 1 166. 44 583. 22 3. 05 3 971. 22 1 985. 61 2. 86
处理 3 4 198. 74 1 399. 58 7. 32 10 247. 43 3 415. 81 4. 92
剩余 6 1 147. 21 191. 20 4 165. 62 694. 27
总的 11 6 512. 39
f0. 05(3,6)= 4. 76
f0. 01(3,6)= 9. 78
表 5 不同处理产笋量、总产材量多重比较
处理
产笋量 总产材量
(kg·hm -2·a - 1)
RD 2 715. 5 aA 115 094. 4 aA
RC 2 325. 6 aA 112 357. 0 aA
MA 1 980. 7 bA 96 099. 2 bA
RB 1 928. 5 bA 101 895. 2 abA
注:不同小写字母表示 0. 05 水平上差异显著,不同大写字母表
示 0. 01 水平上差异显著。
由表 4 ~ 5 可知:不同处理毛竹产笋量 RD 处
理、RC处理与 MA处理、RB 处理间有显著差异,RD
处理和 RC处理、MA处理和 RB 处理间没有显著差
异。通过进一步分析发现,混交乳源木莲后毛竹产
笋量总量虽然减少,但个体质量提高。毛竹是一种
具有觅养生理整合行为的植物[17],鞭孕笋、笋成竹、
竹长鞭,笋体大有利于培育大径竹。
(3)产材量。从表 2 产材量可以看出,不同
处理间毛竹收获产材量、现存竹材量均存在一定
差异,总产材量从大到小排序依次为:RD 处理 >
RC 处理 > RB 处理 > MA 处理。产材量受到平均
胸径与竹高的双重影响,但胸径的影响大于竹
高,而毛竹胸径的生长量又与乳源木莲的保留密
度有关。本试验中,RD 处理总产材量最大,为
115 094. 4 kg /hm2,比 MA 处理、RB 处理、RC 处
理分别高出 19. 8%、13. 0%和 2. 4%。对不同处
理总产材量进行方差分析和多重比较得知(表
4 ~ 5) :RD 处理、RC 处理与 MA 处理间存在显著
差异,其余处理间无显著差异。
3. 2 土壤肥力分析
森林和土壤构成一个生态系统。植被所需要
的基本的无机营养,都是由土壤矿物质在风化过程
中提供的,而土壤自身又得到植被产生的有机物的
不断补给,并在有机物的影响下不断变化[18]。
3. 2. 1 土壤物理性质 不同处理土壤物理性质的
分析结果见表 6。
表 6 不同处理土壤物理性质
处理 土层厚度 / cm 容重 /(g·cm -3) 毛管孔隙 /% 非毛管孔隙 /% 总孔隙 /% > 0. 25 mm水稳性团聚体含量 /% 结构体破坏率 /%
MA 0 ~ 20 1. 072 44. 42 12. 27 56. 69 80. 70 /92. 40 12. 7
20 ~ 40 1. 275 42. 11 10. 25 52. 36 74. 80 /87. 60 14. 6
RB 0 ~ 20 0. 966 52. 72 14. 83 67. 55 85. 60 /95. 00 9. 9
20 ~ 40 1. 186 48. 87 12. 86 61. 73 79. 40 /90. 01 11. 8
RC 0 ~ 20 0. 957 52. 88 14. 72 67. 60 83. 10 /93. 60 11. 2
20 ~ 40 1. 191 47. 86 12. 21 60. 07 77. 10 /88. 90 13. 3
RD 0 ~ 20 0. 975 48. 01 14. 23 62. 24 83. 70 /95. 60 12. 4
20 ~ 40 1. 202 48. 18 11. 01 59. 19 76. 90 /89. 00 13. 6
ZE 0 ~ 20 0. 992 47. 87 13. 62 61. 49 81. 30 /92. 30 11. 9
20 ~ 40 1. 215 47. 83 10. 80 58. 63 75. 70 /87. 50 13. 5
81 西 南 林 业 大 学 学 报 第 34 卷
从表 6 中可知:不同处理土壤物理性质不同。
RB处理、RC 处理、RD 处理土壤容重与对照相比均
有下降,与 MA 处理 0 ~ 20 cm 土层土壤容重相比,
分别降低了 9. 0% ~10. 7%,20 ~ 40 cm土层也有同
样的趋势。这表明该土壤结构和垒结状况趋好,紧
实度降低,保留乳源木莲使林地土壤疏松,为林木
根系的扩展延伸创造了有利条件。另外,ZE 处理土
壤容重也较 MA处理有所降低。
从表 6还可以看出,RB 处理、RC 处理、RD处理
土壤毛管孔隙与非毛管孔隙与 MA 处理相比也都有
所增加,且毛管孔隙与非毛管孔隙的比例较为适
宜[10]。有关研究得出,混交林地土壤非毛管孔隙占
总孔隙的 20%左右时,林地保水蓄肥能力得到提高。
土壤团聚体性状是影响土壤肥力的一个重要
因素,其在很大程度上表现了土壤物理性质和水、
肥、气、热的状况。从表 6 中可以看出,RB 处理、RC
处理、RD处理 0 ~ 20 cm 土层 > 0. 25 mm 的水稳性
团聚体含量分别达 85. 6%、83. 1%和 83. 7%,RB 处
理、RC 处理、RD 处理比 MA 处理分别增加了
3. 0%、6. 1%、3. 7%。混交林中各土层的结构体破
坏率均低于毛竹纯林,且随着乳源木莲株数增加趋
好,表明混交不仅使土壤团聚体数量增加,而且团
聚体的稳定性加强。这可能是乳源木莲凋落物有
机胶结物优于毛竹的缘故。
3. 2. 2 土壤化学性质 不同处理土壤化学性质测
定结果见表 7。
表 7 不同处理土壤化学性质
处理 土层 / cm 有机质 /% 全 N /% 全 P /% 水解氮 /(mg·kg -1)速效磷 /(mg·kg -1) 速效钾 /(mg·kg -1)
MA 0 ~ 20 3. 1 0. 106 0 0. 035 0 87. 5 3. 6 62. 5
20 ~ 40 2. 7 0. 091 0 0. 031 0 80. 2 3. 4 45. 7
RB 0 ~ 20 4. 8 0. 137 0 0. 043 0 134. 2 5. 5 101. 7
20 ~ 40 3. 5 0. 109 0 0. 041 0 107. 5 4. 2 80. 1
RC 0 ~ 20 4. 6 0. 129 0 0. 042 0 131. 8 5. 4 95. 3
20 ~ 40 3. 1 0. 102 0 0. 037 0 93. 3 4. 0 68. 3
RD 0 ~ 20 3. 4 0. 117 0 0. 003 8 91. 2 3. 9 76. 5
20 ~ 40 3. 0 0. 102 0 0. 037 0 82. 7 3. 5 64. 5
ZE 0 ~ 20 4. 1 0. 106 0 0. 039 0 114. 4 5. 0 72. 5
20 ~ 40 3. 1 0. 009 6 0. 003 6 89. 3 3. 6 52. 1
由表 7 可知,RB 处理 0 ~ 20 cm 土层土壤有机
质、全 N、全 P 比 MA 处理分别提高了 54. 8%、
29. 2%、22. 9%,20 ~ 40 cm 土层土壤亦有增加。产
生这些差异的原因是,乳源木莲根系分布比毛竹根
系深,从深层土壤吸取营养物质,同时通过大量的
枯枝落叶将有机物质、氮元素和各种灰分元素归还
并集中于土壤表面,在林地表面形成了枯枝落叶
层,减缓了由于降水引起的地面径流。据报道,乳
源木莲、毛竹凋落物周转期相似[19 - 20],但毛竹纯林
经营强度大于竹木混生林,加快了毛竹凋落物的分
解,而底层土壤有机质、全 N、全 P 的提高则与根系
活动和淋溶有关。RC处理、RD处理全 N、全 P同样
有所增加,且随着乳源木莲保留株数的增加而提高。
从表 7 中还可以看出,RB 处理、RC 处理、RD
处理的枯枝落叶经各种土壤微生物分解转化后,补
充到土壤的 N、P、K 等速效养分比毛竹纯林高,RB
处理与 MA处理相比,水解氮、速效磷、速效钾分别
增加了 53. 4%、52. 8%和 62. 7%,表明毛竹纯林土
壤速效养分较混交林有所下降,这一方面说明毛竹
纯林消耗养分较大,另一方面说明毛竹纯林地肥分
流失严重。
4 结论与讨论
1)乳源木莲毛竹混交林是拟自然更新的林型,
具有省工、适用、高效的经营特点。林分结构合理,
物种多样性较高。研究结果表明:乳源木莲位于林
分上层,20 年生乳源木莲平均树高 14. 2 ~ 15. 0 m,
枝下高 8. 6 ~ 8. 7 m;30 年生乳源木莲平均树高
21. 9 ~ 22. 4 m,枝下高 11. 5 ~ 11. 7 m。毛竹竹高一
般为 10 ~ 11 m。乳源木莲毛竹枝叶分布层次明显。
RB处理、RC 处理、RD 处理与 MA 处理相比,Simp-
son指数、Simpson 均匀度均较高,该混交林型可在
中亚热带林区高丘低山区域推广应用。
2)乳源木莲毛竹混交林有利于培育乳源木莲
大径材,且可以提高毛竹林分生产力。研究结果表
明:2002—2012 年,乳源木莲年平均生长量分别为
91第 1 期 康永武:乳源木莲毛竹混交林生长及土壤肥力研究
0. 72 ~ 0. 74 m /a、0. 93 ~ 0. 96 cm /a、0. 046 2 ~
0. 047 2 m3 /(株· a) ,单株立木材积生长量约为
0. 461 6 m3 /株,占总立木材积的 67. 6%。3 种混交
处理中,2002—2012 年不同密度乳源木莲平均胸
径、平均树高及单株立木材积生长量虽有差异,但
差异较小。
不同处理毛竹高径生长存在差异,平均胸径从
大到小依次为:RD 处理 > RC 处理 > RB 处理 > MA
处理 > ZE 处理,平均竹高从大到小依次为:MA 处
理 > RC处理 > RD 处理 > RB 处理 > ZE 处理;按产
笋量从大到小排序,依次为:RD 处理 > RC 处理 >
MA处理 > RB 处理,方差分析显示:不同处理毛竹
产笋量 RD处理、RC 处理与 MA处理、RB 处理间有
显著差异,RD处理和 RC 处理、MA处理和 RB 处理
间没有显著差异;总产材量从大到小排序依次为:
RD处理 > RC处理 > RB 处理 > MA处理,方差分析
显示:RD 处理、RC 处理与 MA 处理间存在显著差
异,其余处理间无显著差异。
3)乳源木莲毛竹混交林能够改善林地土壤肥
力。研究结果表明:RB 处理、RC 处理、RD 处理土
壤容重与 MA处理相比均有所下降,土壤毛管孔隙
与非毛管孔隙均有所增加;RB 处理、RC 处理、RD
处理 0 ~ 20 cm土层 > 0. 25 mm的水稳性团聚体含
量分别达 83. 1%、85. 6% 和 83. 7%;混交林中各
土层的结构体破坏率均低于毛竹纯林,土壤养分
状况均有不同程度提高,林地保水蓄肥能力得到
提高。
乳源木莲是高级的建筑用材和家具用材,目前
我国的人工林经营中,阔叶珍贵树种大径材严重不
足,在用材林经营中可改变经营策略,采取科学、先
进、高效的经营技术培育优质大径材,具有重大意
义。同时,由于保留了上层林木,在一定程度上减
少了因皆伐形成林地大面积裸露而引起的水土流
失,也具有显著的生态效益。
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( 责任编辑 赵粉侠)
02 西 南 林 业 大 学 学 报 第 34 卷