免费文献传递   相关文献

沙质海岸木麻黄马占相思混交林生产力和生态效应分析



全 文 :作者简介:刘继龙(1967-),男 ,福建惠安人 ,工程师。   收稿日期:2007-02-26
沙质海岸木麻黄马占相思混交林生产力和生态效应分析
刘 继 龙
(福建省惠安县林业局 , 福建惠安 362100)
摘 要:针对当前沿海沙质海岸造林树种单一 , 防护林林分结构简单 、生物多样性差和生态稳定性不强的现状 , 于
1996年在福建惠安县赤湖林场开展木麻黄马占相思混交林和木麻黄纯林对比试验。研究结果表明:混交林中木麻黄
保存率 、树高 、胸径生长量均大大超过木麻黄纯林;混交林防护效益明显大于木麻黄纯林;混交林林地土壤肥力高 ,改
土效果显著。
关键词:木麻黄;马占相思;混交林;生产力;生态效应
中图分类号 S725.2   文献标识码 B   文章编号 1007-7731(2007)06-111-02
StudyonProductivityandEcologicalReflectionofMixedForestofCasuarinaandAcaciamangium
LiuJilong (FujianHuanforestrybureau, Huan362100)
Abstract:Inordertochangethesimplesituationofplantationspeciesinthecostalareaandensurethesteadinessofec-
ologicalsystemofprotectiveforestry, theexperimentofmixedforestofCasuarinaandAcaciamangiumcomparedwith
thepureforestofCasuarinawascarriedoutin1996.Theresultsshowedthatthepreservedrate, thegrowthincrementof
heightanddiameterofmixedforestweresuperiortothepureofCasuarina;theprotectivebenefitsofmixedforestwere
obviouslylargerthanthatofthepureofCasuarina;thesoilfertilityinthemixedforestwasapparentlyimproved.
Keywords:Casuraina;Acaciaauriculaeformis;Mixedforest;Productivity;Ecologicalreflection
  解放前 ,福建沿海地区由于缺乏防护林的有效保护 ,
经常遭受台风 、流沙等自然灾害的袭击 ,对当地居民生活
和生产造成了极大的威胁 。解放后 ,由于从澳大利亚等国
引进木麻黄(Casuarinaequisetifolia),并逐渐在福建沿海营
建起延绵不断的绿色生态屏障 ,改善了沿海地区的生态环
境 ,充分发挥了防风固沙和提供用材等方面的作用 ,具有
重大的经济 、生态和社会效益 。但是 ,数十年来 ,由于对造
林树种组成 、林种结构等方面重视不够 ,沿海营造的人工
林大多为木麻黄纯林 ,引起防护林防护功能衰退 、林地土
壤肥力降低 、林分生产力下降 ,导致生境恶化 、病虫害频繁
发生等不良后果 [ 1-2] 。
混交造林是提高人工林生产力 、改善生态环境的重
要营林技术措施。特别是选择具有固氮能力的树种作
为伴生树种与目的树种混交能切实有效地提高土壤肥
力 ,促进目的树种快速生长 [ 3] 。马占相思(Acaciaauric-
ulaeformis)是我国热带 、亚热带常绿乔木阔叶树种 ,耐
干旱 、贫瘠 ,对含水率低 、肥力差的沙质土壤具有很强
的适应性 ,根系发达 ,具根瘤 ,是良好的改土树种 [ 4] 。
本文在福建省惠安县赤湖林场对 10年生木麻黄马占
相思混交林生产力和生态效应开展研究 ,旨在改变沿
海造林树种单一状况 ,提高防护林生产力 、生态效益和
经济效益及林地土壤肥力 ,为沿海木麻黄防护林合理
经营提供理论依据。
1 试验地概况
试验地位于赤湖林场(东经 118°55′,北纬 24°35′),气
候条件属于南亚热带海洋性气候 ,适宜木麻黄生长 ,年平
均气温 19.8℃,最高气温 35℃,最低气温 1℃,全年无霜期
320d,年降雨量 1029mm,年蒸发量 2000mm。降水偏小 ,蒸
发量大 ,干湿季明显 ,干旱频度大 ,夏季(7-9月)多台风
和暴雨 ,秋冬季盛行东北风 。 8级以上大风天数每年达
105d。滨海土壤为潮湿粗沙或风积黄沙土 ,基于林带内侧
土壤主要为红泥性风积沙土和泥碳性风积沙土 ,除风口风
积粗沙土和铁锈性积水沙土外 ,大部分土壤适宜木麻黄生
长。植被稀少 ,偶见有单叶蔓荆(Vitextrifolia)、海边月见
草(Oenotheralitoralis)、白茅(Imperatacylindrica)、老鼠刺
(Sinifeylitoreus)等。
2 研究方法
2.1 试验设计 1996年在福建省惠安县赤湖林场木麻
黄采伐迹地上开展木麻黄马占相思混交林与木麻黄纯林
对比试验 ,随机区组设计 ,三次重复 ,小区面积 20m×
20m,株行距 2m×2m,挖穴规格 40cm×40cm×40cm。木
麻黄与马占相思以 2:1比例行状混交 ,雨天裸根实生苗
造林 。
2.2 调查 、测定 造林当年调查成活率 、生长量 ,以后逐
年调查保存率 、生长量 。 10年生时 ,全面测定小区内林
木树高 、胸径 、冠幅和蓄积量;以三杯风向风速仪测定林
外空旷区及林内风速(测 10次),求算防护效能;在每个
样地内有代表性地段设置 1个土壤剖面 ,分 0 -20cm和
20-40cm土层取 1kg混合土样 ,用环刀法取原状土壤 ,
带回室内 ,按常规方法测定其土壤水分的物理性质和化
111安徽农学通报 , AnhuiAgri.Sci.Bul.2007, 13(6):111-112
DOI :10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2007.06.063
学性质 [ 5] 。
3 结果与分析
3.1 木麻黄马占相思混交林生长和防护效益  种间
关系协调的两个树种混交造林能起相互促进作用 ,不
仅提高了林分生物量和生长量 ,而且提高整体林分质
量 ,增加出材量 [ 3] 。通过对 10年生木麻黄马占相思混
交林和木麻黄纯林生长量调查 (表 1)表明 ,混交林保
存率高 、生长量大 ,混交林中木麻黄保存率比纯林增大
9.1个百分点 , 树高 、胸径分别比纯林增加 22.9%、
32.9%。经方差分析 ,混交林与纯林木麻黄保存率 、树
高 、胸径生长量存在显著差异 。产生保存率 、生长量指
标差异的原因在于一方面混交林改善了林分气候条
件 ,林内温湿度适宜 ,为林木生长创造良好的小生境;
另一方面 ,马占相思具根瘤 ,可固定空气中游离状态氮
气 ,增加了土壤肥力 ,而且马占相思落叶量大 ,分解快 ,
有利于养分良性循环利用 ,促进林分生长 。从混交林
中木麻黄和马占相思生长状况看出 ,木麻黄与马占相
思处于同一层次 ,种间关系较为协调 。由于马占相思
冠幅较大 ,到生长后期 ,需对马占相思适当修枝剪叶 ,
以避免木麻黄受压 ,也可在造林时将树种间交接行行
距拉大 ,减少种间树冠过度重叠而影响生长。因此 ,从
用材林的角度考虑 ,营造木麻黄和马占相思混交林是
获得高生长量 、优质质量木材的有效手段 ,可缓解缺薪
少材的沿海地区木材不足的突出问题 。
防风固沙是沿海地区造林的根本目的 ,防护效能是
评价沿海地区造林效果的重要指标 。对 10年生木麻黄
马占相思混交林和木麻黄纯林林前 、林内风速测定结果
表明(表 1),混交林内相对风速比纯林小 ,其风降率达到
73.1%,而纯林仅为 58.2%,其根本原因在于马占相思
冠形大 ,枝叶密 ,总叶面积大 ,对通过林内的风速起极大
的阻挡削弱作用 ,因而使林内的风速大副度降低 。所以 ,
木麻黄马占相思混交林是沿海地区理想的防风林分结构
类型 。
表 1 混交林和纯林生长 、防护效果
树种 保存率(%)
树高
(m)
胸径
(cm)
冠幅
(m)
林前风速
(m/s)
林内风速
(m/s)
风降率
(%)
木麻黄 85.3 10.2 11.3 4.8 5.8 1.5 73.1
马占相思 90.7 10.5 11.0 6.7
木麻黄纯林 76.2 8.3 8.5 3.6 6.7 2.8 58.2
  F保存率 =8.53* FD=10.16* FH=10.95* F0.05(1 , 4)=7.71
 F0.01(1 , 4)=21.2
3.2 木麻黄马占相思混交林对土壤肥力的影响 沿海地
区土壤多为砂质土 ,砂粒含量多 ,通透性好 ,但保水性差 ,
而且肥力低 ,因此 ,干旱贫瘠是沿海沙土的主要特征 [ 6] 。
由于土壤肥力差 ,含水量低 ,使防护林生长受到限制 ,从而
影响其防护效能发挥。采用客土 、施肥等措施固然可改善
林地肥力状况 ,但投资成本高 ,推广难度大 ,而通过树种间
合理搭配来提高土壤肥力 ,不但节约成本 ,而且收效快 ,不
失为切实可行的改土良法。从木麻黄马占相思混交林和
木麻黄纯林林地土壤 0 -40cm土层理化性质分析看出
(表 2),混交林中土壤含水量比纯林高 49.9个百分点 。
这主要是混交林内湿度较大 ,而且由于混交林林地上有较
多落叶覆盖 ,减少了水分的蒸发 ,因而含水量得到提高 。
混交林中有机质 、全 N、全 P、水解 N、速效 P、速效 K分别
比纯林增大 53.6个百分点 、200个百分点 、220个百分点 、
53.3个百分点 、29.2个百分点及 115个百分点。由于混
交林中马占相思落叶量丰富 、分解快 ,凋落物中养分元素
及时回归土壤 ,增加土壤肥力 ,而且 ,马占相思根瘤多 ,固
氮能力强 ,改土效果显著 。所以 ,采用木麻黄与马占相思
混交造林是提高土壤含水量 ,改善土壤肥力状况的有效途
径。
表 2 木麻黄马占相思混交林与纯林土壤理化性质(0-40)
树种
组成
含水量
(%)
有机质
(g/kg)
全N
(g/kg)
全 P
(g/kg)
水解 N
(g/kg)
速效 P
(mg/kg)
速效 K
(mg/kg)
混交林 5.62 0.63 0.069 0.048 46.7 3.8 48.7
纯林 3.75 0.41 0.023 0.015 30.5 1.3 22.6
4 小结与讨论
作为我国东南沿海地区主要防护树种的木麻黄 ,在防
风固沙 、防御海潮 、抵抗台风等方面发挥了重大作用 ,改善
了沿海地区生态环境 ,保证了沿海居民正常工农业生产和
稳定生活。但是 ,由于对树种组成 、结构重视程度不足 ,树
种单一化严重 ,出现木麻黄防护林防护功能衰退 ,生产力
下降 ,生境恶化等问题。
通过采用木麻黄与马占相思行状混交 ,由于种间关系
协调 ,改善了林分小生境条件;伴生树种马占相思具根瘤 ,
改土效果显著 ,促进目的树种木麻黄快速生长 ,提高林分
生物量和生长量 ,增加出材量。马占相思冠形高大 ,叶面
积大 ,削弱风能力强 ,因此 ,木麻黄马占相思混交林能有效
地降低风速 ,提高林分防护功能 。由于马占相思落叶量
大 ,分解快 ,养分元素及时回归土壤 ,使养分循环顺畅 ,提
高土壤肥力效果显著 ,所以 ,木麻黄与马占相思混交是一
种较为理想的改土 、促生 、防风途径 。
由于马占相思树冠开展 ,在木麻黄和马占相思混交造
林时 ,最好将两个树种交接行行距适当加大 ,以避免木麻
黄受到庇荫而影响生长 ,或者在生长后期对马占相思做适
当修剪 ,减少树种间树冠过度重叠。
参考文献
[ 1]叶功富 ,张水松 ,徐俊森 ,等 ,沿海木麻黄防护林更新改造技术研
究 [ J].防护林科技 , 1996, (专辑):1-12.
[ 2]林武星 ,张水松 ,叶功富 ,等 ,厚荚相思在沿海沙质海岸更新造林
中应用 [ J].北华大学学报 , 2001, 4:338-344
[ 3]孙时轩.造林学 [ M].北京:中国林业出版社 , 1992.76-186
[ 4]潘志刚 ,游应天.中国主要外来树种引种栽培 [ M] .北京:科学
出版社 , 1994.378-406
[ 5]张万儒 ,许本彤.森林土壤定位研究方法 [ M]北京:中国林业出
版社 , 1986, 1-45
[ 6]北京林业大学主编.土壤学 [ M] .北京:中国林业出版社 , 1991,
122-124 (责编:李文君)
112