全 文 ：大花序桉密度效应的初步研究
陈建有
（福建省平和天马国有林场，福建 平和３６３７００）
摘要：对不同造林密度大花序桉人工林生长量、林下植物多样性和土壤理化性质进行了测定。结果表明：
随着造林密度的增大，大花序桉人工林生长量减少，林分内植物多样性指数降低，而且土壤通透性变差、持
水能力降低，土壤肥力下降。在该试验条件下，大花序桉造林密度以１１１０株／ｈｍ２ 为宜。
关键词：大花序桉；造林密度；植物多样性；土壤理化性质
中图分类号：Ｓ７９２．３９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７４－９９４４（２０１４）０５－００８６－０３
１ 引言
桉树是世界上四大速生树种之一，桉树树种繁多，
约有９００余种，主要分布在热带地区。大花序桉（Ｅ．
ｃｌｏｅｚｉａｎａ）又名昆士兰桉，分布在澳大利亚。该桉树树
种自然整枝好，干形通直，尖削度较小，是良好的实木锯
材树种，而且大花序桉具有耐干旱贫瘠和较强的抗病虫
害能力，对造林地的适应性较广［１］。我国早在１９７２年
就开始了大花序桉的引种，目前广西对大花序桉的研究
做了较多的工作，主要集中在抗寒性测定［２］、优良种源
和家系选择［３］、苗木繁育［４］、木材性质［５］和制浆工艺［６］
研究等方面，而对于大花序桉经营中密度对其生长及环
境影响的研究较少。为此，笔者在漳州平和天马国有林
场开展了这方面的试验，旨在揭示大花序桉人工林生长
量、植物多样性以及土壤理化性质对密度的响应，从而
为大花序桉的持续经营提供借鉴。
２ 试验地基本概况及试验设计
福建省平和天马国有林场地处东经１１７°２８′，北纬
２４°１９′，属南亚热带气候，年平均温度２２℃，最低温度－
２℃，年降雨量１６５０ｍｍ，无霜期３３０ｄ。试验地设在三坪
工区５－２班，地形为低山丘陵，土壤为红壤，土层厚度
１００ｃｍ，腐殖质层１０ｃｍ，肥力中等，前茬为巨尾桉人工
林，主要植被有芒萁骨、五节芒、桃金娘、杂灌。
２０１１年４月，在三坪工区５－２班开展大花序桉不
同密度造林试验，造林密度设１１１０株／ｈｍ２、１３３５株／
ｈｍ２、１６６５株／ｈｍ２ 和１９９５株／ｈｍ２４种，试验地沿上、
中、下坡布设，每个坡位４块样地，共１２块样地，每个样
地面积２０ｍ×２０ｍ，试验随机区组设计，３次重复。造林
前林地采用炼山挖穴，挖穴规格为６０ｃｍ×３０ｃｍ×
３０ｃｍ，造林前每穴施放复合肥（Ｎ、Ｐ、Ｋ含量各１５％）
５００克，当年８月份结合块状抚育施追肥１００ｇ／穴。
造林后每年年底调查样地内每株大花序桉树高、胸
径、冠幅。２０１４年２月份，对试验林进行全面调查。生
长量调查：样地内林木每木检尺，测定每株树的高、径和
冠幅，求算平均单株材积和单位蓄积量，材积公式：
Ｖ＝０．００００３５４６ Ｄ１．７８２５１４９５７ Ｈ１．２５６１０５１４，
蓄积量＝平均单株立木材积×林分保留株数。
林下植物多样性调查：每块样地内各设置２ｍ×２ｍ
收稿日期：２０１４－０３－１９
作者简介：陈建有（１９７２—），男，福建漳浦人，工程师，主要从事森林资源培育与经营管理工作
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
。
件的限制，不能更好地将气温控制在草菇菌丝发菌、菌
菇生长等各阶段最佳范围，以及科技水平不够，未能更
好地防杂菌等。为此，在以后的生产中应注意增大投
入，深入了解新洲区的自然、生态条件，增大经济林中套
种新技术研究及推广应用的力度。在实验基础上，全区
范围内大面积推广果园套种食用菌，进行立体经营，具
有更广阔的发展前景，也能取得明显的社会效益和生态
效益，经总结，初步具有以下几个特点：（１）可以解除掉
因品种单一，价格下跌而影响经营者种植的积极性的矛
盾，能够为农业、农村经济和林业发展增加活力。（２）以
果树经营体系与食用菌经营体系相结合，可以合理高效
利用光能、水等自然资源，提高了其利用率，实现了低投
高效的目的。（３）改单一经营为合理套种，使果树产业
与食用菌产业一体化，生产上实现互利互惠，共同发展，
提高了经济效益，改善了环境的质量，产生良好的社会
效益，带动林业产业的发展。
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６８
２０１４年５月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｒｅｅｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第５期
的小样方５个，小样方在样地内梅花形排列布设。在每
个小样方中分别调查灌木和草藤本的种类、数量、高度
和盖度等。林下植被生物多样性计算方法：
物种Ｓｉｍｐｓｏｎ指数Ｄ＝Ｎ（Ｎ－１）／∑Ｎｉ（Ｎｉ－１），
Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数 Ｈ＝－∑Ｎｉ／Ｎｌｏｇ２Ｎｉ／Ｎ，
物种均匀度Ｊ：Ｊ＝Ｎ（Ｎ／Ｓ－１）／∑Ｎｉ（Ｎｉ－１）。
式中Ｎｉ表示某个种的个体数目，Ｎ 表示所有种个
体树木总和。样地土壤采样和测定：在每个样地对角线
的位置挖土壤剖面，分０～２０ｃｍ和２０～４０ｃｍ层采集土
样用于土壤化学性质测定分析［７］，用容重圈采集０～
２０ｃｍ和２０～４０ｃｍ的原状土用于土壤物理性质测定分
析［８］。
３ 结果与分析
３．１ 不同造林密度对大花序桉生长量的影响
人工林经营过程中，造林密度是影响人工林生长的
一个重要因素［９］。从表１可知，随着造林密度的增大，
大花序桉的平均树高、胸径、冠幅、单株材积、单位面积
蓄积量均下降，造林密度为１１１０株／ｈｍ２ 的林分，其平
均树高与密度为１３３５株／ｈｍ２、１６６５株／ｈｍ２ 和１９９５
株／ｈｍ２ 的 林 分 相 比 分 别 提 高 了 ７．０％、１７．３％ 和
２７．１％；平均胸径分别提高了７．６％、２４．２％和３７．８％；
单株材积分别提高了２４．３％、７９．９％和１３９．９％；单位
蓄积量分别提高了３．３％、２０．０％和３３．５％。经方差分
析，不同密度的大花序桉平均树高、胸径、单株材积和单
位蓄积量存在显著差异。可见，在造林初期，造林密度
就对大花序桉的生长量和蓄积量产生较大影响，而且表
现出造林密度增大而生长量和蓄积量减少的趋势。
表１ 不同造林密度大花序桉生长情况比较
造林密度
／（株／ｈｍ２）
树高
／ｍ
胸径
／ｃｍ
冠幅
／ｍ２
单株材积
／（ｍ３／株）
蓄积量
／（ｍ３／ｈｍ２）
１１１０ １２．２ １１．３ ４．５×４．７ ０．０６１９ ６８．７０９
１３３５ １１．４ １０．５ ４．２×４．２ ０．０４９８ ６６．４８３
１６６５ １０．４ ９．１ ３．８×３．９ ０．０３４４ ５７．２７６
１９９５ ９．６ ８．２ ３．６×３．６ ０．０２５８ ５１．４７１
注：ＦＨ＝５．１２，ＦＤ＝３．９７，ＦＶ＝３．８１，ＦＸ＝６．０２，Ｆ０．０５（３，１１）＝
３．５９，Ｆ０．０１（３，１１）＝６．２２
３．２ 不同造林密度对大花序桉林分植物多样性的
影响
许多研究都表明，造林密度对人工林群落植物多样
性产生一定的影响［９］。从不同造林密度的大花序桉林
分中植物种类、分布和多样性指数测定分析来看（表
２），低密度的大花序桉人工林中林下植物种类较多，分
布也更为均匀，多样性指数较高。以造林密度为１１１１
株／ｈｍ２ 和１６６５株／ｈｍ２ 两种大花序桉林分进行比较为
例，造林密度为１１１１株／ｈｍ２ 大花序桉林分中，其林下
植被有１６种，密度为１６６５株／ｈｍ２ 大花序桉林分其林
下植被只有１１种，１１１１株／ｈｍ２ 大花序桉林分其林下
植被均匀度较１６６５株／ｈｍ２ 林分提高了６．２％，ｓｉｍｐｓｏｎ
指数提高１１．１％，ｓｈａｎｎｏｎ－ｗｉｅｎｅｒ指数提高２９．８％。
说明适当降低密度可以促进大花序桉人工林中植被生
长发育。其中的一个原因是由于林分中林木株数少，林
内光照比较充裕，有利于林下阳性植物的繁育，促进其
繁衍生息。
表２ 不同造林密度大花序桉人工林下植被多样性
造林密度
／（株／ｈｍ２）
林下植被层次 丰富度
均匀度
／％
多样性指数
１１１１ 灌木 ９ ８２．１ ０．７５２ １．０５４
草本 ７ ７５．６ ０．５８６ ０．８３４
１３３５ 灌木 ７ ８１．５ ０．７０３ ０．９８４
草本 ５ ７３．６ ０．５４７ ０．７７４
１６６５ 灌木 ６ ７３．２ ０．６５３ ０．８０１
草本 ５ ７２．０ ０．５５１ ０．６５３
１９９５ 灌木 ６ ７２．６ ０．６３７ ０．７６７
草本 ５ ７２．０ ０．５３７ ０．５３４
３．３ 不同造林密度大花序桉人工林土壤理化性质
分析
３．３．１ 不同造林密度大花序桉人工林土壤物理性质
土壤物理性质是对土壤结构的表现，主要体现土壤
保水性和通透能力，其中土壤容重和孔隙度表征了土壤
疏松程度，土壤含水量表示了土壤持水能力。从不同密
度大花序桉人工林土壤物理性质测定数据来看（表３），
随着造林密度的增大，大花序桉人工林土壤容重增加，
而孔隙度降低，如造林密度为１１１１株／ｈｍ２ 的林分０～
２０ｃｍ土壤层容重与造林密度分别为１３３５株／ｈｍ２、１６６５
株／ｈｍ２ 和１９９５株／ｈｍ２ 的林分同一土层容重相比，分
别降低了２．５％、８．１％和１８．８％，而毛管孔隙度分别提
高了５．７％、１０．８％和１２．９％，非毛管孔隙度分别提高
了１．６％、７．３％和１１．６％。说明在大花序桉人工造林
中，造林密度加大对于土壤疏松透气不利。从表３还可
知，密度增大，引起土壤持水量降低，这可能是因为较大
密度林分的土壤容重大、孔隙少，土壤粘性强、板结，因
此持水能力就较低；而低密度林分土壤通透性好，更能
吸储水分，土壤持水性就更好一些。
３．３．２ 不同造林密度大花序桉人工林土壤化学性质
土壤化学性质是直接对土壤的肥力状况的表征。
从不同造林密度大花序桉人工林土壤化学性质测定结
果看出（表４），随造林密度增大，土壤有机质、速效钾、
水解性氮、全钾、全氮和全磷等指标均表现出下降的趋
势，表明大花序桉人工造林随密度加大，土壤肥力消耗
增强，这是因为林木为生长需要从土壤中汲取养分，单
位面积林木数量增多，单位面积的土壤被林木吸收的营
养物质也就越多，土壤肥力消耗也就越大。
４ 结论与讨论
通过不同造林密度大花序桉人工林生长量、林分内
植物多样性和土壤物理化学性质的测定分析，初步表明
随着造林密度的增大，大花序桉人工林平均树高、胸径、
单株材积和单位蓄积量等生长量指标呈现下降的规律，
林分内植物种类、均匀度和多样性指数减少，土壤容重
增加、持水能力减弱、通透性变差，土壤有机质、速效钾
７８
陈建有：大花序桉密度效应的初步研究 植物与植被
等营养物质含量降低。造林密度对大花序桉人工林生 长以及生态环境产生影响。
表３ 不同造林密度大花序桉人工林土壤物理性质
造林密度／（株／ｈｍ２） 层次／ｃｍ 土壤容重／（ｇ／ｃｍ３） 毛管孔隙／％ 非毛管孔隙／％ 最大持水量／（ｇ·ｋｇ） 最小持水量／（ｇ／ｋｇ） 毛管持水量／（ｇ／ｋｇ）
１１１１ ０～２０ ０．９５７ ４２．５１ ２９．３４ ５０３．２６ ２９８．８６ ３５１．０７
２０～４０ １．２１１ ３８．１７ ２５．６０ ４８５．３５ ２６０．０４ ３３９．０４
１３３５ ０～２０ ０．９８１ ４０．２２ ２８．８９ ４８７．３３ ２９０．１４ ３４４．１６
２０～４０ １．２６８ ３６．９１ ２３．６６ ４６５．１８ ２４６．３３ ３１５．２２
１６６５ ０～２０ １．０３５ ３８．３６ ２７．３４ ４７５．０７ ２８４．０８ ３３４．３７
２０～４０ １．３２４ ３４．１８ ２１．７７ ４４４．２０ ２４３．２４ ２９８．４１
１９９５ ０～２０ １．１２７ ３７．６６ ２６．３０ ４５１．５４ ２７８．４３ ３２１．７６
２０～４０ １．４０６ ３２．８７ １８．６２ ４４０．７１ ２３８．８７ ２８４．４３
表４ 不同造林密度大花序桉人工林土壤化学性质
造林密度／（株／ｈｍ２） 层次／ｃｍ 速效钾／（ｍｇ／ｋｇ） 水解性氮／（ｍｇ／ｋｇ） 全钾／（ｇ／ｋｇ） 全氮／（ｇ／ｋｇ） 有机质／（ｇ／ｋｇ） 全磷／（ｇ／ｋｇ）
１１１１ ０～２０ ３５．３７２ ９０．３８４ １２．１１８ ２．５５０ ２８．５５３ ０．５８２
２０～４０ ３２．２３１ ８０．７７３ １０．９３５ １．３４１ ２２．８７１ ０．４６２
１３３５ ０～２０ ３３．５２０ ９０．３７１ １１．４２５ ２．２１３ ２７．９０３ ０．５５４
２０～４０ ３１．３０５ ８０．１３４ １０．９０７ １．２１０ ２２．８８４ ０．４５０
１６６５ ０～２０ ３３．３３１ ８８．７７６ １１．４０１ ２．０６３ ２７．２３４ ０．５５０
２０～４０ ３０．１５０ ７３．２６１ １０．３８７ １．１１６ ２０．３６１ ０．４２０
１９９５ ０～２０ ３１．４６０ ８８．２３１ １１．２５８ １．９６８ ２７．００１ ０．５３１
２０～４０ ２８．８８７ ７１．０９４ １０．０２４ １．００８ ２０．３０７ ０．４０７
近２０年来，由于桉树这个树种生长快，一般６～８年就
可采伐利用，经济收益明显，因此在桉树适生区造林面
积不断扩大，但由于实际生产上主要应用少数几个桉树
树种如巨尾桉、尾巨桉进行造林，存在造林品种单一的
问题，导致病虫害发生。大花序桉木材硬度高、结构均
匀、锯板性能优良，是一种重要的实木利用桉树树种［１］，
而且该树种对土壤水肥条件的要求相对于其他桉树树
种会更低一些，所以在桉树经营区适度推广大花序桉造
林很有必要。从不同造林密度大花序桉人工林生长状
况、林内植物种类和分布情况和土壤肥力测定结果来
看，该桉树树种造林以低密度较为适宜，在本试验中，初
步认为造林密度以１１１１株／ｈｍ２ 为宜。由于本试验林
年龄较小，随着试验林年龄增长，林分内林木间竞争加
剧，不同密度林分之间生长量、林内植物分布格局以及
土壤理化性质会有怎样的变化尚有待于进一步的观测
研究。
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８８
２０１４年５月 绿 色 科 技 第５期