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)04-0008-03
沿海丘陵马尾松马占相思混交林
生产力和改土效果研究
黄传伟
(福建省南安市水土办 ,福建 南安 362300)
摘 要:1990 年在马尾松林采伐迹地上开展马尾松马占相思混交林(1∶1和 1∶2)和马尾松纯林对比试验 , 研究结果
表明:马尾松马占相思 1∶1 和 1∶2 混交林生长快于马尾松纯林 , 经方差分析 , 混交林与纯林之间马尾松树高 、胸径 、
单株材积差异达显著水平。马尾松马占相思 1∶1 混交林单位面积生物量高于 1∶2 混交林 , 1∶2混交林生物量又高
于马尾松纯林 ,林木各器官生物量大小顺序表现出干>枝>叶>根>根桩 ,而枝叶生物量总和大于主干生物量;马
尾松马占相思混交林土壤容重低于马尾松纯林林地土壤 , 而持水量 、孔隙度 、通气度均高于纯林林地土壤;混交林
林地土壤有机质 、全氮 、水解氮 、速效磷 、速效钾含量均高于纯林土壤。
关键词:马尾松;马占相思;混交林;纯林;生产力;土壤肥力
中图分类号:S728.6 文献标识码:A
STUDY ON THE PRODUCTIVITY AND SOIL
FERTILITY OF MIXED FOREST OF PINUS MASSONIANA
AND ACACIA MANGIUM ON HILLS ALONG THE COAST
HUANG Chuan-wei
(Natural Envi ronment Department of Nan an in Fujian , Nan an 362300 , Fujian ,China)
Abstract:Comparative experiment of pure stand of Pinus massoniana and mixed stand of Pinus massoniana and Acacia Mangium
was carried out in 1990.The results showed that the growth of mixed stand of Pinus massoniana and Acacia Mangium (1:1 and 1:
2)was faster than that of pure stand of Pinus massoniana.The difference of average height , diameter and individual volume on Pi-
nus massoniana between mixed forest and pure stand was obvious;The biomass of 1:1 mixed forest was higher than that of 1:2
mixed forest as well as 1:2 mixed forest was higher than that of pure stand of Pinus massoniana , the biomass of every organ
showed:stem>branches>leaves>roots>stump , while the total biomass of branches and leaves was more than that of trunks:The
soil unit weight of mixed forest was lower than that of pure stand of Pinus massoniana while water-holding amount , pore degree ,
aerating degree of mixed forest were higher than those of pure stand.The soil organic matter , total nitrogen , total phosphorous , avail-
able nitrogen , available phosphorous and available potasium of mixed forest were higher than those of pure stand of Pinus massoni-
ana .
Key words:Pinus massoniana ;Acacia Mangium;pure forest;productivity;soil fertility
马尾松是我国南方重要的商品用材树种 ,其生
长迅速 、干形优美 、材质好 、用途广泛 ,在福建丘陵山
地大面积栽植[ 1] 。由于马尾松耐干旱 、贫瘠的土壤 ,
属于先锋造林树种 ,因此 ,马尾松人工林大多见于立
下地条件较差的 Ⅲ 、Ⅳ类地 。对于生长在土壤肥力
收稿日期:2004-02-27
作者简介:黄传伟(1968-),男 , 大学 , 工程师 , 主要从事
水土保持和营林研究工作.
低的林地上的马尾松成熟林 ,其更新时如何选择合
理的造林树种组成及林分结构是林地得以可持续利
用和更新获得成功的关键。马占相思属于含羞草科
金合欢属常绿的乔木树种 ,喜光照 ,耐干旱 、贫瘠 ,耐
旱能力差 ,根系发达 ,具根瘤 ,萌生能力较强 ,多为南
方亚热带 、热带沿海沙地和丘陵山地造林树种[ 2] 。
本文在沿海丘陵山地第一代马尾松成熟林采伐迹地
上开展马尾松与马占相思混交林试验 ,研究其生产
—8—
DOI :10.13601/j.issn.1005-5215.2004.04.003
黄传伟 沿海丘陵马尾松马占相思混交林生产力和改土效果研究
力和对土壤改良效果 ,从而为沿海贫瘠丘陵山地更
新造林提供理论依据 。
1 研究地概况
研究地位于福建省南安市罗山林场 ,地处亚热
带丘陵山区 ,气候温和 ,雨量充沛 ,平均降水量 1 500
～ 1 800 mm ,每年 3 ～ 8月有台风影响 ,海拔 300 ～
800 m ,坡度 30 ～ 40°,土壤以沙土 、红壤和沙壤土为
主 ,年平均气温 24 ℃。常见植被为芒萁骨 、桃金娘 、
齿楠 、黄瑞木及禾本科杂草。
2 研究方法
1990年在福建省南安市罗山林场长箱工区第
一代马尾松林采伐迹地上安排马尾松与马占相思 1
∶1 ,2∶1混交造林 ,马尾松纯林为对照 ,造林总面积 1
hm2 。试验随机区组设计 ,标准地共设 9块 ,上 、中 、
下坡各 3块 ,每块标准地面积 20 m×20 m。造林前
采用穴状整地 ,穴规格 50 cm ×40 cm ×40 cm ,株行
距 2 m×2 m ,雨天造林 。造林后连续 3 a抚育管理 ,
每年除草 2次 ,每年调查生长量 、保存率。
2000年 ,在标准地内全面实测马尾松和马占相
思的树高 、胸径 、冠幅 、枝下高等测树因子;生物量测
定以林分平均胸径和平均高选择标准木 ,按照 Mon-
si分段法 ,以 1m为区分段 ,分别直接测定各段的干 、
枝 、叶 、根等器官鲜重;根系采用壕沟全挖法 ,分根
桩 、粗根 、细根称重。
每标准地按“S”形路线多点(5 ～ 6点)采集 0 ～
40 cm土层的混合土样供作养分化学分析 ,并用“环
刀法”采集 0 ～ 20 cm ,20 ～ 40 cm 的原状土作水分物
理性状测定。土壤水分等物理性质按常规方法测
定 ,土壤养分含量按国际分析方法测定[ 3 ,4] 。
3 结果与分析
3.1 马尾松马占相思混交林与马尾松纯林生长状
况
混交造林成败的关键取决于混交树种的选择。
生长型(速生和慢生)、根型(深根型和浅根型)及针
阔型(针叶树和阔叶树)等类型混交造林均可获得理
想效果[ 1] 。从 10年生马尾松马占相思混交林和马
尾松纯林生长状况看出(表 1):马占相思与马尾松
以单行混交生长效果最佳 ,两个树种树高 、胸径 、单
株材积单位面积总蓄积量均最大 。与 2∶1比例混交
的马尾松马占相思混交林及马尾松纯林相比 ,单行
混交林中马尾松平均树高 、平均胸径分别增大
9.39%、6.67%和 27.9%、29.7%;平均单株材积和
总蓄积量分别增大 22.73%、27.24%和 105.43%、
144.43%。单行混交林中马占相思生长速度快于 2
∶1混交模式中马占相思 。3种造林模式中 ,以马尾
松纯林生长量和生产量最低 。经方差分析[ 5] ,不同
模式林分中马尾松树高 、胸径 、平均单株材积及林分
单位面积总蓄积量存在显著差异 。究其原因 ,马尾
松与马占相思混交互利共生 ,马占相思为阔叶树种 ,
其凋落物量大 、易分解 ,改良土壤 ,提高地力 ,确保林
木生长充足养分 ,因而提高林分生长量。
表 1 马尾松马占相思混交林及马尾松纯林生长比较
造林树种 比例 林分密度(株·hm-2)
平均树高
(m)
平均胸径
(cm)
平均单株材积
(m3)
总蓄积量
(m3·hm-2)
马占相思
马尾松
马占相思
马尾松
马尾松纯林
1∶1
2∶1
1 250
1 250
1 670
835
2 505
7.25
6.64
6.57
6.07
5.19
9.38
8.21
8.30
7.69
6.33
0.026 3
0.018 9
0.018 9
0.015 4
0.009 2
32.878 8
23.676 2
31.590 9
12.855 1
23.371 0
FH=7.53＊, FD =8.71＊ , F V=11.29＊＊ , FM=20.60＊＊ , F 0.05=6.94 , F0.01=10.65
表 2 林分生长量
造林树种 比例 林分密度(株·hm-2)
地上部分(t·hm-2)
干 枝 叶 小计
地下部分(t·hm-2)
根桩 根 小计
总蓄积量
(m3·hm-2)
马占相思
马尾松
马占相思
马尾松
马尾松纯林
1∶1
2∶1
1 250
1 250
1 670
835
2 505
22.30
12.43
18.64
5.58
20.53
15.85
8.76
10.92
3.92
11.46
11.37
6.29
10.14
4.41
10.81
49.52
27.48
39.70
13.91
42.80
5.90
3.07
4.35
2.07
6.63
4.26
3.87
3.98
2.10
7.54
10.16
6.94
8.33
4.17
14.17
59.68
34.04
48.03
18.08
56.97
3.2 马尾松马占相思混交林和马尾松纯林生物量
混交林和纯林生物量见表 2 ,从表 2可知 ,混交
树种选择得当 ,混交比例合理可大大提高混交林林
分的生物量。马占相思与马尾松按 1∶1比例混交林
分生物量最大;马占相思与马尾松按 2∶1比例混交
其生物量次之;马尾松纯林总生物量在 3 种造林模
式中生物量最少。1∶1比例的马尾松马占相思混交
林生物量分别比 2∶1混交林及马尾松纯林增大 42.
3%和 65.2%。马占相思马尾松混交林生物量大于
马尾松纯林的根本原因在于马占相思丰富的凋落物
—9—
黄传伟 沿海丘陵马尾松马占相思混交林生产力和改土效果研究
得到及时分解 ,有机物回归土壤 ,改善地力 ,营养物
质又被林木所吸收 ,从而促进林木各器官生长 ,增加
其生物量 。从各器官生物量分配看出:干 、枝 、叶 、
根 、根桩的生物量呈现依次递减趋势 ,而枝 、叶两器
官生物量之和又大于主干生物量 ,说明林木正处于
幼林生长时期。
3.3 马尾松马占相思混交林改土效果
3.3.1 马尾松马占相思混交林土壤物理性状 与
纯林相比 ,混交林林分结构复杂 ,空间分布层次多 ,
凋落物不仅数量大 ,而且营养元素丰富 ,林分地下根
系分布具有层次性 ,对土壤物理性质起着很好的改
善作用[ 1] 。表 3明显看出:马尾松马占相思混交林
林地土壤的持水量 、孔隙度状况及通气度等物理性
质均明显高于马尾松纯林 ,而土壤容重比纯林土壤
小 ,以马尾松马占相思 1∶1混交林林地 0 ～ 20 cm层
土壤为例 ,混交林地土壤在该层次容重比纯林该层
次土壤容重低 6.7%,最大持水量 、毛管持水量和田
间持水量分别比纯林林地土壤增加了15 .8 %、
18.8%和 11.4%,总孔隙增加 10.9%,通气度提高
39.2%。表明马尾松马占相思混交能迅速改善土壤
物理性质 ,使林地土壤具有良好的团聚体结构 ,土壤
通气性 、透水性及保水性能均得到相当程度的提高。
其原因在于马尾松马占相思针阔混交后 ,马占相思
枯枝落叶量丰富 ,利于土壤各种微生物 、动物活动 ,
对土壤疏松及良好结构的形成起一定作用 ,而马尾
松马占相思根系分布层次的差异又促进根系在土壤
不同层次穿插 、切割 ,也有利于土壤通气透水。
表 3 马尾松马占相思混交林与马尾松纯林物理性状比较
林分类型 层次(cm)
容重
(g·cm-3)
最大持水量
(g·kg -1)
毛管持水量
(g·kg -1)
田间持水量
(g·kg-1)
毛管孔隙
(%)
非毛管孔隙
(%)
总孔隙
(%)
通气度
(%)
马尾松马占相思混交林(1∶1) 0～ 20
20～ 40
1.12
1.24
44.10
33.95
41.65
30.74
32.90
25.81
52.37
44.15
5.18
4.02
57.55
48.17
13.66
9.18
马尾松马占相思混交林(1∶2) 0～ 20
20～ 40
1.14
1.25
43.92
33.86
41.51
30.66
32.63
25.58
51.62
43.90
5.07
3.99
56.69
47.89
13.07
9.02
马尾松纯林 0～ 20
20～ 40
1.20
1.33
38.01
27.53
35.07
25.85
29.52
21.39
47.73
38.54
4.16
3.25
51.89
41.79
9.81
7.56
3.3.2 马尾松马占相思混交林地土壤化学性质
表4表明:马尾松马占相思混交林地土壤肥力高于
马尾松纯林 。以马占相思马尾松 1∶1混交林为例 ,
混交林地土壤 0 ～ 40 cm 层有机质比马尾松纯林增
加 47.9%,全氮提高 97.9%,水解氨 、速效磷 、速效
钾分别比纯林增加 44.2%、42.0%及 22.3%,表明
马尾松马占相思混交造林可以改良土壤养分状况。
这是因为马占相思大量的凋落物中含有丰富的营养
物质 ,经过微生物分解 ,营养元素及时回归土壤 ,同
时马占相思具有固氮能力 ,提高土壤肥力 ,促进林木
生长 ,从而进一步说明马尾松马占相思混交林中马
尾松长势优于马尾松纯林的原因 。
表 4 混交林及纯林土壤 0～ 40 cm土层化学性质
林分类型 有机质(g·kg -1)
全氮
(g·kg -1)
水解氮
(mg·kg -1)
速效磷
(mg·kg -1)
速效钾
(mg·kg-1)
马尾松马占相思混交林(1∶1)
马尾松马占相思混交林(1∶2)
马尾松纯林
2.837
2.725
1.918
0.095
0.093
0.048
101.52
100.87
70.41
4.63
4.50
3.26
92.17
91.80
75.34
4 结论
马尾松与马占相思混交造林具有促进林分生长
作用 ,特别是马尾松马占相思单行混交促生作用更
加明显 ,而马尾松纯林生长缓慢;混交林的生物量也
高于马尾松纯林;混交林地理化性质较马尾松纯林
为优 ,土壤疏松 ,非毛管孔隙含量大 ,土壤持水能力
强 ,有机质及其它营养元素含量也大大高于马尾松
纯林土壤。其原因在于马占相思根系固氮能力强 ,
具有自肥作用 ,且马占相思凋落量丰富 ,分解又比较
快 ,使营养物质及时回归土壤 ,促进营养循环 ,而马
尾松落叶含较多松脂 、单宁 ,对营养物质返回土壤起
到抑制作用 ,并且针叶树连栽易导致土壤酸化 ,从而
阻碍了林木生长。
参考文献:
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