全 文 ：第 40 卷 第 1 期
2 0 1 3 年 3 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 40 No. 1
Mar.，2 0 1 3
doi:10． 3969 / j． issn． 1002 － 7351． 2013． 01． 09
福建柏湿地松混交造林对林木生长及
土壤养分的影响
陈元品，吴木花
( 福建省安溪白濑国有林场，福建 安溪 362411)
摘要:对 26 年生福建柏湿地松(1∶1)混交林、福建柏纯林的林分生长状况，林下植被生物多样性以及林下土壤的养分状况
进行调查分析。结果表明:福建柏的树高、胸径、单株材积，混交林比纯林大 12. 6%、23. 5%、63. 8%，混交林总蓄积量比纯
林大 51. 2%，经方差分析，差异显著;混交林和纯林林下植物丰富度一致，但均匀度和多样性指数混交林大于纯林;混交林
土壤与纯林土壤相比，土壤结构较好，土层疏松透水，持水能力强，土壤肥力较高。
关键词:福建柏;湿地松;混交林;生长量;生物多样性;土壤养分
中图分类号:S791. 43;S791. 246 文献标识码:A 文章编号:1002 － 7351(2013)01 － 0040 － 03
The Influence of Mixed Forest of Fokienia hodginsii with Pinus elliottii on
Forest Growth and Soil Nutrient
CHEN Yuan-pin，WU Mu-hua
(Fujian Anxi Bai-lai State-Owned Tree Farm，Anxi 362411，Fujian，China)
Abstract:This paper investigated the forest stand growth condition，biodiversity of understorey vegetation，and nutrient status of soil
of mixed forest of Fokienia hodginsii with Pinus Elliottii and pure planted forest of Fokienia hodginsii. The result showed that the
height，dbh，and tree volume of mixed forest of Fokienia hodginsii with Pinus elliottii was12. 6%，23. 5%，and 63. 8% higher than
that of pure forest of Fokienia hodginsi，and the total accumulation of the former forest was 51. 2% higher than that of the latter for-
est. and species richness index and diversity index were both higher than those of pure forest of Fokienia hodginsi. The former forest
had following features:good soil structure，porous soil，water holding capacity，and high soil fertility.
Key words:Fokienia hodginsii;Pinus elliottii;mixed forest;growth amount;biodiversity;soil nutrient
福建柏(Fokienia hodginsii(Dunn)Henry et Thomas)为柏科福建柏属，是第三纪孑遗的单种属植物，也
是我国二级珍稀保护树种。其树形优美，树干通直，适应性强，生长较快，材质优良，是我国南方一些省
(区)的重要用材树种，又是庭园绿化的优良树种。
选择合适的混交树种，树种间存在着生长相互促进的相生作用，可大大提高林地的生产力。福建省安
溪白濑国有林场从 20 世纪 70 年代就开始进行福建柏造林试验研究，在成功总结福建柏配套栽培技术的
基础上［1 － 2，5］，进行了福建柏人工林与不同树种混交造林的试验。本文通过对 1986 年营造的福建柏湿地
松混交林及福建柏纯林的生长状况、生物多样性及土壤理化性状的调查，从而总结出福建柏与湿地松这一
混交模式在生产上的适应性，以期为该地区的福建柏人工林营林实践提供参考。
1 试验地概况
试验设于福建省安溪白濑国有林场下镇工区 9 － 6 小班，位于北纬 25°18、东经 118°00。海拔高度
410 m，坡度 25°，坡位中部。土壤以红壤为主，局部地区分布有黄红壤，土层较厚，土壤理化性能良好，植
被以杂灌、芒萁骨群落为主，立地质量等级为 3 级。气候条件温和，雨量充沛，年平均气温 19. 5 ℃，最高
37 ℃，最低 0 ℃，年平均降水量 1800 mm，无霜期 330 d，为亚热带季风气候类型。试验林营造于 1986 年，
收稿日期:2012 － 07 － 10;修回日期:2012 － 08 － 27
作者简介:陈元品(1972—) ，女，福建德化人，安溪白濑国有林场高级工程师，从事森林资源培育与管理工作。E-mail:
gklccyp711@ 126. com。
第 1 期 陈元品，等:福建柏湿地松混交造林对林木生长及土壤养分的影响
造林株行距为 1. 8 m ×1. 8 m。福建柏和湿地松按 1∶1 比例混交，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 400 m2，初植密度 3000 株·hm －2。造林地前茬为荒山荒地。
2 调查方法
2． 1 林木生长量及植被调查
2011 年 9 月，对试验林复位，分别设置 400 m2 的样地进行生长量调查，并在样地内开展林下植被调
查。调查因子有树高、胸径和冠幅等。林下植被多样性调查采用小样方法，在每块样地内分别设置小样
方，面积为 10 m ×10 m，调查每个样方中的植物种类、高度、多度、盖度等，由此计算物种的重要值及植物
多样性指标。
2． 2 土壤性状调查
土壤按 0 ～ 20、20 ～ 40 cm土层分别取样进行理化性质测定。每块样地以对角线方式进行土壤取样，
每块样地取 4 个点，每层取 3 个环刀，采用 1 次取样连续测定法测定土壤容重、总孔隙度、持水量等;同时
采集土样测定有机质、全氮、全磷、全钾、水解性氮等。土壤水分物理性质及化学分析按国标方法测
定［3 － 4］。
2． 3 统计及分析方法
试验数据采用 EXCEL统计分析软件进行分析。材积计算公式:福建柏材积采用福建省人工林杉木二
元立木材积公式 V = 0. 0000872D1. 785388607H0. 9313923697计算，湿地松材积采用福建省人工林马尾松二元立木材
积公式 V = 0. 000942941D1. 832223553H0. 8197255549计算。
3 结果与分析
3． 1 福建柏湿地松混交林和福建柏纯林生长分析
由表 1 可知，混交林中福建柏树高、胸径和平均单株材积生长量与福建柏纯林相比分别增加了
12. 6%、23. 5%和 63. 8%，混交林总蓄积量比福建柏纯林提高了 51. 2%，方差分析结果表明，混交林和纯
林在福建柏生长量和林分总蓄积量方面差异显著(F树高 = 8. 13
* ，F胸径 = 10. 27
* ，F材积 = 13. 15
* ，F蓄积量 =
11. 07* ，F0. 05(1，4)= 7. 71，F0. 01(1，4)= 21. 4)。
表 1 福建柏湿地松混交林和福建柏纯林生长情况
林分类型 树种 比例
现有密度 /
(株·hm －2)
树高 /
m
胸径 /
cm
冠幅 /
m
单株材积 /
(m3·株 － 1)
蓄积量 /
(m3·hm －2)
福建柏湿地松混交林 福建柏 1 425 14. 3 20. 5 5. 0 0. 2243 95. 33
湿地松 1 350 15. 0 17. 3 3. 4 0. 1711 59. 90
福建柏纯林 福建柏 750 12. 7 16. 6 4. 8 0. 1369 102. 69
3． 2 福建柏湿地松混交林和福建柏纯林植被多样性特征
根据野外调查统计，福建柏湿地松混交林植被共 10 科 10 属 11 种，灌木层有 3 种乔木 5 种灌木，乔木
分别为乌药、拉氏栲、丝栗栲，灌木分别为小叶赤楠、地念、黄瑞木、罗浮柿、硬叶冬青;草本层有 3 种植物，
分别为芒萁、五节芒、菝葜。福建柏纯林植被有 10 科 10 属 11 种，灌木层有 2 种乔木和 6 种灌木，乔木分
别为拉氏栲、乌药，灌木分别为小叶赤楠、黄桅子、山杜鹃、桃金娘、乌饭、罗浮柿;草本层有 3 种植物，分别
为芒萁、五节芒、铁线蕨。
从福建柏湿地松混交林和福建柏纯林林下植物多样性测定结果(表 2)可以看出，混交林和纯林林下
植物丰富度一致，但均匀度和多样性指数混交林大于纯林，说明混交林下植物数量比纯林多，植物更加茂
盛。
3． 3 福建柏湿地松混交林和福建柏纯林土壤理化性质
福建柏湿地松混交林和福建柏纯林土壤物理性质测定结果(表 3)表明:福建柏湿地松混交林土壤容
重比福建柏纯林小，而孔隙度和持水量大于福建柏纯林，说明福建柏湿地松混交林土壤结构较好，土层疏
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福 建 林 业 科 技 第 40 卷
松透水，持水能力强。
福建柏湿地松混交林和福建柏纯林土壤化学性质测定(表 4)结果显示，福建柏湿地松混交林土壤所
测定的化学性质指标大于福建柏纯林。0 ～ 20 cm 土层，混交林有机质、全 N、水解 N、全 K 和速效 K 的含
量与福建柏纯林相比分别增加了 18. 3%、16. 7%、27. 6%、19. 7%和 214. 6%。由此可见福建柏与湿地松
混交有利于提高土壤肥力状况。
表 2 福建柏湿地松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
福建柏湿地松混交林 灌木 8 0. 983 0. 972 2. 043
草本 3 0. 311 0. 366 0. 525
福建柏纯林 灌木 8 0. 936 0. 889 1. 677
草本 3 0. 231 0. 327 0. 503
表 3 福建柏湿地松混交林与福建柏纯林土壤物理性质
林分类型 土层
/
cm
土壤容重 /
(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)
福建柏湿地松混交林 0 ～ 20 0. 837 38. 61 36. 52 478. 460 257. 397 363. 267
20 ～ 40 1. 189 34. 55 19. 05 332. 260 189. 606 258. 724
福建柏纯林 0 ～ 20 1. 112 30. 42 24. 58 685. 097 248. 985 347. 243
20 ～ 40 1. 335 27. 17 20. 76 464. 637 190. 051 296. 687
表 4 福建柏湿地松混交林和福建柏纯林土壤化学性质
林分类型 土层
/
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)
福建柏湿地松混交林 0 ～ 20 137. 433 130. 554 12. 468 1. 422 25. 870 0. 135
20 ～ 40 51. 500 90. 077 13. 624 1. 165 20. 541 0. 215
福建柏纯林 0 ～ 20 43. 688 102. 293 10. 419 1. 218 21. 862 0. 146
20 ～ 40 59. 312 91. 740 11. 187 0. 912 16. 164 0. 118
4 小结
1)福建柏湿地松混交林与福建柏纯林相比，福建柏单株材积增幅达 63. 8%，混交林总蓄积量比福建
柏纯林增大了 51. 2%，经方差分析混交林与纯林在福建柏生长量和林分总蓄积量差异达显著水平。说明
福建柏与湿地松这一混交模式可在生产上推广应用。
2)从福建柏湿地松混交林和福建柏纯林林下植物多样性测定可看出，混交林和纯林林下植物丰富度
一致，但均匀度和多样性指数混交林大于纯林，福建柏湿地松混交林林下植被的 Simpson 指数 0. 972，
Shannon-Wiener指数 2. 043，说明混交林下植物数量比纯林多，植物更加茂盛。
3)福建柏湿地松混交林土壤与福建柏纯林土壤相比，土壤结构较好，土层疏松透水，持水能力强。
0 ～ 20 cm土层，混交林有机质、全 N、水解 N、全 K和速效 K的含量与福建柏纯林相比分别增加了 18. 3%、
16. 7%、27. 6%、19. 7%和 214. 6%。由此可见福建柏与湿地松混交有利于提高土壤肥力状况。
4)福建柏为浅根性树种，湿地松为深根性树种，福建柏与湿地松混交，存在着生长相互促进的相生作
用，可大大提高林地的生产率。福建柏湿地松混交林中 2 个树种生长状况来看，福建柏生长快于湿地松，
而混交林大于纯林，由此也说明在立地条件较差的林地营造福建柏湿地松混交林更加合适。可在生产上
推广应用。
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3 结论与讨论
1)树种固碳释氧和降温增湿效益不但与植物叶片的光合能力有关，更与植物空间结构等指标有关。
植物利用光能把 CO2 和 H2O合成化合物并释放出氧气主要是通过植物叶片实现的，因此单位叶面积的固
碳释氧量是体现植物光合作用强弱的量化指标。实际上，城市绿地的生态功能的发挥取决于整株植物。
本文结果显示，单位叶面积的固碳释氧量以红花羊蹄甲最大，但单位绿化面积则以尖叶杜英最大，可见，对
整株植物而言，其固碳释氧量不仅取决于其单位面积叶片的固碳释氧量，还取决于它的叶面积指数，也即
是植物的树形和枝叶结构。尖叶杜英呈“塔形”的树形和树枝轮生状，使其叶面积指数高，从而使得整株
固碳释氧和降温增湿效果最佳。
2)鉴于不同树种对不同的城市污染因子表现不一，应有针对性地进行合理地选择与配置。近地表大
气混合污染是近年来迅速发展的前沿性新课题，特别是城市空气中的 PM 2. 5 颗粒。植物可以通过吸附、
吸收、转移等方式来吸收空气粉尘、抑制细菌和吸收 S、Cl，达到净化城市空气的目的。叶片吸收 S 量以尖
叶杜英和大叶榕较大，细叶榕、秋枫和高山榕较小，然而吸收 Cl 的大小顺序则与之相反，仅黄槐对两者的
吸收能力相当。由此可见，不同的植物叶片所吸收的污染元素的能力不同，应该针对污染区的状况来选择
不同的树种。如二氧化硫污染严重的区域，则应选择尖叶杜英、大叶榕等树种，对 Cl 污染严重的区域，则
应选用细叶榕、秋枫、高山榕。而植物滞尘能力强不代表植物的抑菌率高，本文结果显示尖叶杜英和秋枫
的滞尘能力强，但以大叶榕的抑菌率最高，而且滞尘能力较强的高山榕的抑菌能力最弱，滞尘能力强的秋
枫的其他生态效益都不高，也许滞尘会影响到植物整体效益的发挥。鉴于城市污染严重、污染成分复杂的
现状，在特定的污染区域选择对其净化能力强的树种，而一般绿化区域，应以多树种的复层配置模式为主。
3)本文对比研究了广州市 8 种常用园林植物单位叶面积固碳释氧和降温增湿能力，单位绿化面积固
碳释氧和降温增湿能力，植株的抑菌率、叶片滞尘量和吸收 S、Cl离子量，较综合地评估了 8 种常用园林植
物的生态效益，得出尖叶杜英的生态效益最佳，秋枫的最弱。然而，本文仅仅研究了 8 种常用园林植物，相
对于广州市绿地丰富的种类而言，还远远不够，因此需要扩大研究植物种类和区域范围，并加强对植物生
理生态特性定点定时监测，对植物生态效益发挥的影响因子需进一步剖析(如叶片表层结构、叶绿素含量
等) ，以完善广州市常用园林植物生态效益数据库。
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