全 文 :书第 40 卷 第 2 期
2 0 1 3 年 6 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 40 No. 2
Jun.,2 0 1 3
doi:10. 3969 / j. issn. 1002 - 7351. 2013. 02. 01
福建柏木荷混交林生长及生态效益研究
汪国彬
( 福建省泉州罗溪国有林场,福建 泉州 362000)
摘要:对福建柏木荷混交林、福建柏纯林中的福建柏生长量、林分物种多样性及林地土壤理化性质进行对比研究,结果表
明,33 年生的福建柏木荷插花混交林与福建柏纯林相比,福建柏胸径、单株材积分别增加 20. 6%、53. 2%,林分总蓄积量增
加 34. 9%,差异达显著水平;植物种类和数量增多,土壤更加疏松透气,养分含量也更高。
关键词:福建柏;木荷;混交林;生产力;植物多样性;土壤肥力
中图分类号:S725. 2 文献标识码:A 文章编号:1002 - 7351(2013)02 - 0001 - 03
Fokienia hodginsii and Schima superba Mixing Efficiency Analysis
WANG Guo-bin
(Quanzhou Luoxi State-Owned Forest Farm,Quanzhou 362000,Fujian,China)
Abstract:This paper comparatively studied the Fokienia hodginsii growth amount,species diversity and soil physical and chemical
properties of Fokienia hodginsii pure forest and Schima superba mixed forests,the results showed that 33-year-old Fokienia hodginsii
and Fokienia hodginsii flowers mixed forest Fokienia hodginsii DBH and individual volume of Fokienia hodginsii and Schima superba
mixed forests increased by 20. 6% and 53. 2% respectively as compared with Fokienia hodginsii pure forest,the stand total volume
increased by 34. 9%,reached the significantly difference;plant species and populations increased;the soil was more loose and
breathable,soil nutrient content was also higher.
Key words:Fokienia hodginsii;Schima superba;mixed forest;growth force;plant diversity;soil fertility
福建柏(Fokienia hodginsii Henry et Thomas)为柏科福建柏属常绿乔木,是中国南方特有的重要用材树
种,在福建中部最多。福建柏生长快,特别在杉木林采伐迹地上是良好的更新造林树种。福建柏木材轻,
加工容易,干后材质稳定,是建筑、家具、细木工和雕刻的良好用材;树干通直、树形美观,为优良的园林绿
化树种[1]。因此,福建柏深得栽培区林业生产部门和林农的喜爱,种植面积在逐年增加。但目前福建柏
造林模式基本上还是以纯林为主,林分结构简单。许多研究表明,通过营造混交林特别是针阔混交林对改
善林分结构、提高或维护土壤肥力以及保持水土等方面都有明显的效果[2 - 4]。为此,笔者于 2011 年 9 月
对安溪白濑国有林场 1978 年营造的福建柏木荷混交试验林按照最初的设计进行了现场恢复并开展了生
长状况、物种多样性和土壤理化性质的调查和测定,旨在为福建柏人工林可持续经营和科学营造福建柏混
交林提供参考。
1 试验地基本概况
试验地设在福建省安溪白濑国有林场(东经 117°35—118°17、北纬 24°50—25°26 ) ,海拔 220 ~ 780
m。地处中亚热带季风气候区,气候温和,雨量充沛。年平均气温 16 ~ 19. 0 ℃,极端最高气温 39. 3 ℃,极
端最低气温 - 5 ℃,年均降水量 1500 ~ 2000 mm,年平均相对湿度 80%,每年 6—9 月常受热带风暴或台风
的影响和侵袭;年平均日照时间 1900 h,全年无霜期 330 d。试验地土壤为山地红壤,土层厚度 80 ~ 100
cm左右,腐殖质层较薄,土壤呈酸性,立地等级多为Ⅲ类地,林下植被有山苍子、黄瑞木、桃金娘、小叶赤
楠、福建青冈、冬青、粗毛榕、悬钩子、寒梅、野牡丹、菝契、芒萁骨、狗脊、扇叶铁线蕨等。
收稿日期:2012 - 10 - 17;修回日期:2012 - 11 - 22
作者简介:汪国彬(1982—) ,男,福建安溪人,泉州罗溪国有林场林业工程师,从事森林培育研究与经营管理工作。
E-mail:fjlx963311@ 163. com。
福 建 林 业 科 技 第 40 卷
2 研究方法
2. 1 试验设计造林及复位
1978 年 3 月,在佛子格工区 3 - 14 小班进行福建柏木荷混交造林试验,福建柏和木荷按 6∶4 比例插花
混交,以福建柏纯林为对照。试验沿上、中、下坡随机设计,3 次重复,每个小区面积 900 m2,初植密度 1665
株·hm -2。2011 年 9 月,对试验林按照原来的现场设计进行恢复并开展了生长量、林下植被调查和土壤
采样分析。
2. 2 野外资料收集
2. 2. 1 标准地调查 通过试验林复位,沿上、中、下坡对福建柏木荷混交林和福建柏纯林分别设置面积为
400 m2 的标准地各 3 块,按常规方法进行每木调查,分树种调查每株树的胸径、树高、枝下高、冠幅、干形、
分枝状况以及林分郁闭度、土层厚度、腐殖质层厚度等。
2. 2. 2 植物多样性调查 在每个小区中以梅花形排列方式各设置 5 个 2 m × 2 m 的小样方,调查每块小
样方中林下乔灌木、草本及藤本的种类、数量、高度和盖度等[5]。物种多样性指数:Simpson 指数 D = N
(N - 1)/∑Ni(Ni - 1) ,Shannon-Wiener指数 H = -∑Ni /Nlog2(Ni /N)。式中:Ni 为某个种的个体数目,N
为所有种个体树木总和。
2. 2. 3 土壤取样与分析 每样地按“S”形路线设 5 点分别采集 0 ~ 20、20 ~ 40 cm土层的土样供养分化学
分析,并用“环刀法”采集 0 ~ 20、20 ~ 40 cm 的原状土进行水分物理性状测定。土壤水分物理性质、土壤
化学性质按文献[6 - 7]方法测定。
3 结果与分析
3. 1 福建柏木荷混交林与福建柏纯林生长状况比较
从表 1 可知,福建柏木荷混交林中福建柏与福建柏纯林相比生长量有所提高,树高、胸径、单株材积分
别增加了 8. 3%、20. 6%、53. 2%,林分总蓄积量增加了 34. 9%。方差分析表明,混交林中福建柏与福建柏
纯林相比,树高差异不明显,而胸径、单株材积和林分总蓄积量差异达显著水平,可见福建柏木荷混交可提
高福建柏的生产力及林分总蓄积量。这可能是因为福建柏与木荷混交后,福建柏生长较快,林分形成了福
建柏在上层而木荷在下层的复层结构,一方面对空间的利用比较充分;另一方面由于木荷凋落物的分解,
改善了土壤肥力条件,促进了福建柏生长。
表 1 福建柏木荷混交林、福建柏纯林生长状况
林分类型 树种 混交比例
现有密度 /
(株·hm -2) 树高 /m 胸径 /cm 冠幅 /m
材积 /
(m3·株 - 1)
蓄积量 /
(m3·hm -2)
福建柏木荷混交林 福建柏 6 725 13. 2 18. 7 3. 5 0. 1746 126. 55
木荷 4 450 11. 2 15. 5 3. 1 0. 1051 47. 30
福建柏纯林 福建柏 1130 12. 0 15. 5 3. 6 0. 1140 128. 82
* :FH = 5. 38,FD = 10. 25
* ,FV = 18. 70
* ,FG = 43. 59**,F0. 05(1,4)= 7. 71,F0. 01(1,4)= 21. 4。
3. 2 福建柏木荷混交林与福建柏纯林植被多样性比较
根据野外调查统计资料,福建柏木荷混交林植被共 19 科 22 属 24 种。灌木层有 3 种乔木,分别为福
建青冈、火力楠、豹皮樟;14 种灌木,分别为山苍子、毛杜鹃、毛紫珠、大青、黄瑞木、悬钩子、野牡丹、寒梅、
黄桅子、白背叶、山鸡椒、山乌桕、微毛柃、毛冬青。草本层有 7 种植物,分别为黑莎草、芒萁、五节芒、乌蕨、
三叉苦、玉叶金花、五节芒。福建柏纯林林下植被共有 16 科 21 属 21 种。灌木层有 7 种乔木,分别为福建
青冈、山柿子、杨梅、台湾榕、广东润楠、丝栗栲、乌药;10 种灌木,分别为山苍子、小叶赤楠、乌饭、大青、黄
瑞木、朱砂根、山矾、黄桅子、山乌桕、白花苦灯笼。草本层有 4 种植物,分别为黑莎草、菝葜、芒萁、毛鸡屎
藤。
植被多样性测定结果表明(表 2) ,福建柏木荷混交林与福建柏纯林相比,植被种类多 3 种,均匀度和
·2·
第 2 期 汪国彬:福建柏木荷混交林生长及生态效益研究
多样性指数略大。以灌木层为例,混交林均匀度、Simpson 指数、Shannon-Wiener 指数比福建柏纯林高
11. 3%、7. 6%、13. 5%。说明福建柏木荷混交林植被种类、数量较多,分布也比较均匀。
表 2 福建柏木荷混交林和福建柏纯林植被多样性特征
林分类型 层次 丰富度 均匀度
生物多样性指数
Simpson指数 Shannon-Wiener指数
福建柏木荷混交林 灌木 17 0. 926 0. 939 2. 676
草本 7 0. 711 0. 688 1. 478
福建柏纯林 灌木 17 0. 832 0. 873 2. 357
草本 4 0. 401 0. 231 0. 553
3. 3 福建柏木荷混交林与福建柏纯林土壤理化性质分析
从表 3 可看出,福建柏木荷混交林与福建柏纯林土壤物理性质有差异。0 ~ 20 cm土层福建柏木荷混
交林与福建柏纯林比较,土壤容重下降了 26. 1%,而毛管孔隙、非毛管孔隙、最大持水量、最小持水量、毛
管持水量却分别提高了 5. 2%、4. 8%、40. 8%、39. 6%、42. 4%。由此可见,福建柏木荷混交林土壤比福建
柏纯林疏松透气,持水能力强,土壤结构更好。
表 3 福建柏木荷混交林、福建柏纯林土壤物理性质
林分类型 层次 /cm 容重 /(g·cm -3)
毛管孔隙 /
%
非毛管孔隙 /
%
最大持水量 /
(g·kg -1)
最小持水量 /
(g·kg -1)
毛管持水量 /
(g·kg -1)
福建柏木荷混交林 0 ~ 20 0. 728 40. 83 32. 10 805. 086 363. 849 561. 237
20 ~ 40 0. 905 48. 53 30. 60 695. 162 357. 190 536. 006
福建柏纯林 0 ~ 20 0. 985 38. 80 30. 63 571. 704 260. 613 394. 069
20 ~ 40 0. 988 39. 47 31. 05 574. 668 260. 302 399. 615
从表 4 可知,福建柏木荷混交林土壤化学性质优于福建柏纯林。以 0 ~ 20 cm 土层为例,福建柏混交
林土壤有机质、全 N、水解性 N、全 P、速效 K 的含量与福建柏纯林土壤相比分别增加了 28. 8%、35. 3%、
99. 9%、16. 1%、107. 3%,20 ~ 40 cm土层也表现出相同的规律,说明福建柏木荷混交林土壤肥力高于福
建柏纯林。这是因为混交林中福建柏和木荷枯落物共同对土壤肥力的改良结果。
表 4 福建柏木荷混交林、福建柏纯林土壤化学性质
林分类型 层次 /cm 速效钾 /(mg·kg -1)
水解性氮 /
(mg·kg -1)
全钾 /
(g·kg -1)
全氮 /
(g·kg -1)
有机质 /
(g·kg -1)
全磷 /
(g·kg -1)
福建柏木荷混交林 0 ~ 20 90. 561 176. 230 6. 129 2. 413 41. 907 0. 289
20 ~ 40 67. 124 79. 364 6. 046 2. 029 36. 087 0. 303
福建柏纯林 0 ~ 20 43. 688 88. 146 6. 129 1. 783 32. 544 0. 249
20 ~ 40 28. 064 67. 092 6. 132 1. 499 25. 822 0. 211
4 结论与讨论
研究结果表明,福建柏与木荷以 6∶4 比例插花混交可在一定程度上促进福建柏胸径生长和蓄积量的
提高;福建柏木荷混交林在增加林下植物多样性、改善土壤结构和肥力状况上作用也比较大,因此,在福建
柏栽培区采用福建柏与木荷混交可以达到提高林分经济和生态功能的目的。
实践和理论研究都证明,营造针阔混交林对于改善针叶林结构、提高针叶树种产量及促进人工林生态
系统稳定等均有重要作用[2 - 4]。近年来随着对生态环境改善的关注,福建柏造林也逐渐往混交林方向发
展,目前生产上与福建柏混交的树种有秃杉、马尾杉、火力楠等。有关福建柏与木荷混交试验曾有过报
道[8],但仅局限于对混交林生长和土壤方面的简单分析,而缺乏对混交林在生物多样性及地力等问题深
入的研究。本研究也仅是一种福建柏木荷混交模式与福建柏纯林进行比较分析,对于福建柏与木荷如何
混交才能最大限度地发挥其作用还有待进一步深入探讨。 ( 下转第 39 页)
·3·
第 2 期 洪宜聪 :苦参碱对刚竹毒蛾幼虫的防治效果
良好杀虫作用,防治效果均达 90%以上。药后 3 d,烟碱·苦参碱烟雾剂、1. 1%苦参碱粉剂及苦参碱烟雾
剂防治效果均佳,分别为 95. 8%、95. 2%、95. 9%,且三者之间无显著差异,表明药后 3 d 这 3 种药剂防治
效果相同。不同处理与对照的防治效果均存在极显著差异,表明 1. 1%苦参碱粉剂、烟碱·苦参碱烟雾剂
及苦参碱烟雾剂对刚竹毒蛾幼虫有很好的杀虫作用。
3 结论与讨论
1)林间采用 1. 1%苦参碱粉剂防治刚竹毒蛾幼虫,药后 2 d 其效果可达 90%以上,而且喷粉方法简
便,可以克服因山地水源缺乏、竹高林密、地形影响气流稳定等有碍喷雾、喷烟防治的不利因素。林间采用
烟碱·苦参碱烟雾剂和苦参碱烟雾剂喷烟防治刚竹毒蛾幼虫,药后 2 d其防治效果均达 95%以上,而且喷
烟技术易于操作,能解决山地水源缺乏、竹高林密、劳动力日益紧缺等给防治工作带来的困难,与喷粉、喷
雾等措施相比还可省却较多的工作量,降低劳动强度和防治成本。3 种药剂均具有高效杀虫效果,可立即
压低虫口密度,克服一些生物药剂药效发挥时间较长的问题。
2)烟碱·苦参碱类是以中草药为主要原料的植物源杀虫剂,具有强烈的触杀、胃毒和一定的熏蒸作
用,对鳞翅目、鞘翅目、同翅目、半翅目、直翅目等害虫有良好的防治效果,而且用药后对环境安全无药害产
生。具有毒性低、污染少、对天敌影响和环境破坏很小,是新型绿色环保杀虫剂[3 - 6],达到了保护生态环境
的目标,可以作为刚竹毒蛾幼虫无公害防治的药剂。
3)这 3 种药剂具有强烈的触杀作用,是高效杀虫剂,只要施药后 24 h 内不下雨即可达到良好的防治
效果,同时,烟碱·苦参碱烟雾剂和苦参碱烟雾剂防治成本较低且防治效果好,因此,其各自的施药方式可
作为单独的措施或综合防治中的配套措施使用,可为各地根据立地条件、药械、气候环境和劳动力状况,因
地制宜安排防治工作提供不同的选择。
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( 上接第 3 页)
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