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杉木(Cunninghamialanceolata)是我国南方重要用材
树种,随着近年来杉木连栽地力衰退日益严重,营造杉阔
混交林作为防治杉木林地力衰退的一种尝试更加引起人
们的关注,蓝果树作为速生丰产阔叶树种,是制作火柴梗、
家具的优良用材。但目前多处于野生状态,为了能寻求解
决杉木纯林引起的地力衰退问题,吉安市林科所从 1999
年开始营造了不同比例的杉木、蓝果树试验林50hm2,对杉
木蓝果树混交模式进行了比较系统的研究。
1 试验地概况与研究方法
试验地位于江西省吉安市青原山试验林场,气候属
于中亚热带季风湿润气候,气候温和,雨量充沛,光照充
足,水热光能资源丰富。年均气温18℃～18.4℃,最冷月均温
度8℃,最热月均34.8℃,极端最低温-5℃,极端最高温40℃,
年降雨量1457mm,降雨量多集中在夏季,其降雨量占全年
的47%,相对湿度78%。试验地为粉沙岩发育的山地红壤,
采用随机区组设计,每个区组有杉木(1)×蓝果树(1)行间
混交、杉木(1)×蓝果树(1)株间,杉木(4)×蓝果树(1)带状
混交,杉木(3)×(1)带状混交及杉木纯林5个处理。每个小
区面积 0.067hm2,设二个区组,1999年造林,初植密度
3000株/hm2。
定期调查各小区林木生长,各小区用平均标准木法
选择标准木,按分层切割法测定林分各部分生物量,用样
方收获法测定灌木层、草本层生物量及凋落物现存量,用
干挖壕沟法测定林分各部分根系。另取30%样品测定持水
量,按多点混合取样原则,分别 20cm土层取样测定土壤
理化性质,在小区内设气象观测点,观测林分小气候。
2 结果与分析
2.1 杉木蓝果树混交林及其纯林林分生产力
2.1.1 林分蓄积量。杉木蓝果树混交后,杉木的生长得到了
促进,7年生的不同混交比例的混交林中,杉木的胸径和树
高生长分别比杉木纯林大1.3%～19.2%和2.8%～18.3%,不论
是混交林还是纯林,杉木的胸径及树高均高于蓝果树,林分
郁闭度 0.8,林下植被较多,灌木层有黄瑞木、老鼠刺、柃木
等,草本有扁叶卷叶扁柏、狗脊等。灌木层的生物量2.9t/
hm2;草本层2.1t/hm2,林下凋落物现存量2.17t/hm2,但分布不
均匀,厚度1～4cm。而7年生杉木纯林郁闭度0.9,林内透光
度较小,林下植被种类较少,明显不同于混交林,灌木层有
葱木、百两金等。草本有地稔等。灌木层生物量仅为2.1t/
hm2,草本层1.4t/hm2,林内凋落物较少,现存量仅1.67t/hm2。
混交模式 树种 胸径(cm) 树高(m)蓄积量(m3/hm2)
杉(1)×蓝(1)行 杉木 9.3 8.2 45.62
蓝果树 5.4 5.9 10.78
总和 56.40
杉(1)×蓝(1)株 杉 8.6 8.4 39.13
蓝果树 5.1 5.8 9.52
总和 48.65
杉(3)×蓝(1)带 杉木 8.2 7.8 51.59
蓝果树 6.3 6.7 8.28
总和 59.87
杉(4)×蓝(1)带 杉木 7.9 7.3 48.24
蓝果树 6.5 7.0 7.65
总和 55.89
杉木纯林 杉木 7.8 7.1 55.83
江西林业科技 2007年第1期
收稿日期:2006-10-09
作者简介:杨亮,男,助理工程师,从事营林生产与科研工作。
杉木蓝果树混交林林分生产力及生态效应研究
杨 亮,郭志文,贺 珑
(吉安市林业科学研究所,江西吉安 343011)
摘 要:从林分结构、生物量、群落特征、生产力、培肥土壤、涵养水源及林内小气候等方面对不同混交模式
的杉木蓝果树混交林及其纯林进行的研究结果表明:杉木蓝果树是具有较高生产力和协调种间关系能力的针阔
混交树种。7年生3︰1杉木蓝果树带状混交林蓄积量和生物量分别比杉木纯林提高7.24%和18.22%,同时混交
林还表现出比杉木纯林更好的培肥土壤、涵养水源、改善林内小气候等生态功能。结果表明:3︰1杉木蓝果树带
状模式是值得南方林区大力推广的杉阔混交模式。
关键词:混交林;生产力;生态效益;地力衰退
分类号:S725.2 文献标识码:A 文章编号:1006-2505(2007)01-0008-03
表1 不同混交模式混交林及其纯林林分生长情况(7年生)
8
DOI:10.16259/j.cnki.36-1342/s.2007.01.002
· ·
林分类型 土层(cm)
粒级(mm)
结构破坏率
>5 5～2 2～1 1～0.5 0.5～0.25 >0.25
杉木纯林
0～20
7.61 7.33 10.10 18.22 20.46 63.72
16.43
8.12 11.96 15.25 26.66 14.26 76.25
20～40
6.79 9.15 13.47 13.74 17.69 60.84
18.52
8.20 10.96 16.94 25.96 12.61 74.67
杉×蓝
0～20
12.42 9.46 10.75 25.42 14.87 72.96
12.16
23.65 11.61 13.47 20.32 13.96 83.01
20～40
9.72 11.62 12.53 12.34 19.72 65.93
17.53
20.72 12.69 13.04 17.52 15.97 79.94
林分
类型
树种
叶面积
(m2/hm2)
叶面积
指数
叶净同化率
(t/hm2·a)
叶净同化率在各器官分配
干 皮 枝 叶 根
杉纯林 杉木 64326 6.43 6.13 1.89 0.46 1.12 1.20 1.46
杉木 40745 4.07 6.06 2.08 0.36 0.98 1.30 1.34
蓝果树 29712 2.97 1.07 0.47 0.06 0.22 0.07 0.25
合计 70457 7.04 7.13 2.55 0.42 1.20 1.37 1.59
混交林
2.1.3 林分生物量。由表2可以看出混交林中杉木平均木
生物量19.24t/hm2,是杉木纯林平均木的1.28倍,混交林乔
木层生物量 449.89t/hm2,是杉木纯林的 1.16倍,其杉木生
物量在各器官的分配比例表现为干>根>叶>枝>皮,纯林杉
木也表现出相同的规律。但混交林中杉木生物量积累符合
用材林的经营目的。
2.1.4 林分结构。混交林中杉木的主要枝叶层明显略高于
蓝果树,两种树种在根系分布上也有一定差异。蓝果树主根
不明显,根系分布较浅主要集中在20～30cm土层中,40cm
以下根量仅占9.95%,而杉木根系分布则以20～40cm土层
中,但40cm以下根系仍占19.13%。可见混交林中杉木根系
分布比蓝果树深,这说明杉木蓝果树混交后,林分地上及地
下部分结构均具有一定层次性,扩大了林分营养空间,其林
分叶面积指数、叶净同化率比杉木纯林提高 9.49%和
16.3%。经检验混交林与纯林叶净同化率差异达显著水平,
从而使得混交林表现出比纯林更高的生产力(见表3)。
杉木蓝果树混交林与纯林乔木层生物量分配(7年)表2
混交林与纯林乔木层叶同化率分配(7年)表3
2.2 杉木蓝果树混交林与纯林的生态效应
2.2.1 培肥土壤功能。从表 4、表 5中看出,杉木蓝果
树混交后,0～20cm土层>0.25mm水稳性团聚体、总孔
隙度和通气度分别比杉木纯林增加 14.44%、2.72%和
6.5%, 而 表 征 团 聚 体 稳 定 性 的 结 构 破 坏 率 降 低
25.99%,容重下降,林地持水性能指标均比纯林有所提
高,其中田间持水量和有效含水量比杉木纯林提高
7.98%和 9.44。可见杉木蓝果树混交后,林地表层土壤
团聚体含量增加,土体构造变得疏松,林地的持水性
能得到改善。
表6表明混交林表层土壤有机质、全氮、全磷含量及
分解速效有关。混交林凋落物现存量2.17t/hm2,是杉木纯
林的1.3倍,而且其凋落物分解速率快于杉木纯林。
2.2.2 涵养水源功能。由于混交林林分层次性及林分生物
混交林与纯林土壤水稳性团聚体组成表4
林分
类型
项目
地上部分 地下部分 乔木层
总生物量干 皮 枝 叶 小计 主根 粗根 细根 小计
杉木
纯林
生物量(t/hm2) 13.24 3.27 7.85 8.37 32.73 4.53 4.35 1.32 10.2 42.93
所占百分比(%) 30.84 7.62 18.29 19.50 76.25 10.55 10.13 3.07 23.75 100
杉×蓝
(3!1)
杉木总生物量(t/hm2) 14.55 2.56 6.84 9.10 33.5 4.28 3.84 1.26 9.38 42.43
蓝果树总生物量(t/hm2) 3.26 0.35 1.56 0.52 5.69 0.73 0.82 0.22 1.77 7.46
所占百分比(%) 35.70 5.83 16.84 19.28 77.65 10.04 9.34 2.97 22.35 100
9
· ·
量高于杉木纯林,使得混交林乔木层、灌木层、草本层、凋
落物层的最大持水量均高于杉木纯林各层,其林分地上部
分的最大持水量为36.44t/hm2,是杉木纯林的1.39倍,可见
杉木蓝果树混交后林分地上部分的持水性能得到一定改
善,由此减少了林地径流,同时由于土壤结构及孔隙状况的
改善,林地水分的容蓄能力增强,混交林 0～60cm土层蓄水
量达 3314.88t/hm2,比杉木纯林增加 1.53%,从而使得混交
林表现出比杉木纯林更好的涵养水源功能(见表7)。
2.2.3 小气候特点。混交林林内均气温比杉木纯林高
0.7℃,地温高 0.4℃,且白天气温、地温日变幅明显大于纯
林,其林内的日均光照强度为 288.71x,是杉木纯林的 1.13
倍,其林分气温、光照强度从早上 8点到晚上 8点均高于
杉木纯林。杉木蓝果树单纯交林林内小气候的这种特点,
与其林分的结构有关,混交林林内气温及光照条件的改
善,有利于林下植被的发育和凋落物的分解。
3 小结
不同混交比例杉木蓝果树混交林蓄积量表现为3︰1
带状混交林>1︰1行间混交林>4︰1带状混交林>杉木纯
林>1︰1株间混交林,其中3︰1带状混林蓄积量最高,比
杉木纯林提高7.2%。
杉木蓝果树混交林林分地上及地下部分均具有一定
的层次性,扩大了林分的营养空间。7年生混交林叶面积
指数,叶净同化率分别是杉木纯林的 1.09和 1.6倍,其林
分结构比纯林更有利于树干生物量积累及林下植被发育。
杉木蓝果树混交后,林地结构、孔隙、水分及养成分状
况均得到不同程度的改善,而且林分地上部分的持水性能
将土壤蓄水能力得到明显提高,使得混交林表现出比杉木
纯林更好的培肥土壤、涵养水源功能。
综合结果表明:不同混交模式优劣排序为 3︰1带状
混交模式>4︰1带状混交模式>1︰1行间混交模式>杉木
纯林模式>1︰1株间混交模式,其中杉(3)×蓝果树(1)带
状混交林是值得南方林区推广的一种新的杉阔混交模式。
参考文献:
[1]周家骏,高林.优良阔叶树种造林技术[M].杭州:浙江科学技术出版
社,1985,280-285.
[2]俞新妥,混交林营造原理及技术[M].北京:中国林业出版社,1989,1-18.
林分类型 土层(cm) 有机质(%) 全氮(%) 全磷(%) 水解性氮(%) 速效磷(%) 速效钾(%)
杉木纯林
0～20 2.759 0.105 0.041 101.72 3.72 84.22
20～40 1.853 0.076 0.037 52.89 2.51 78.75
杉×蓝
0～20 3.102 0.120 0.044 117.48 4.01 89.93
20～40 2.026 0.089 0.038 55.43 2.74 80.82
C/N
15.24
14.14
14.99
13.20
pH
H2OKCl
4.94 4.42
4.98 4.44
4.97 4.43
5.01 4.49
林分类型 土层(cm) 容重 毛管持水(%) 田间持水量(%) 有效水(%) 非毛管孔隙(%) 总孔隙(%) 通气度(%)
杉木纯林
0～20 1.06 45.05 35.86 31.14 9.95 57.75 35.10
20～40 1.15 40.09 33.75 29.84 8.90 55.06 28.86
杉×蓝
0～20 1.01 47.89 38.72 34.08 10.95 59.32 37.38
20～40 1.09 42.76 35.36 31.55 8.80 55.32 32.46
Studyon theProductivityand EcologicalBenefitsin Mixed Forestsof
CunninghamialanceolataandNyssasinesis
YANGLiang,GUOZhiWen,HELong
(JianCityForestryScienceInstitute,JianJiangxi343011,China)
Abstract:ThediferentmixedofCunninghamialanceolataandNyssasinesisandtheirpureforestswerestudiedinthispaperbycomparingthestand
structure,biomass,communitycharacter,productivityandecologicalbenefits.TheresultsshowedthatthemixedforestsofC.lanceolataandN.sinesis
wereanewmixedmodelhavinghigherproductivitymixedforest(3C.lanceolataand1N.sinesis)increasedby7.24% and18.22% thanthoseofthe
purestandsrespectively.Moreover,themixedforestshadbeterecologicalfunctiontoamelioratesoilfertility,conservingwaterandimproving
microclimatethanthepureforests.Itwasrecognizedthatthemixedforestof3C.lanceolatawith1N.sinesiswasapracticablemixedmodelinsouthern
China.
Keywords:Mixedforest;Productivity;Ecologicalbenefit;Soildegradation
表5 混交林与纯林土壤的水分物理性质
表6 混交林与纯林土壤的化学性质(7年生)
林分类型 林冠层 灌木层 草本层 凋落物层 土壤层 合计
混交林 26.51 4.2 2.66 3.07 3314.88 3351.32
纯林 19.53 3.58 1.14 2.10 3265.03 3291.38
混交林与纯林的持水量表7
单位:t/hm2
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