全 文 ：第 4 0 卷第 5 期 江 苏 林 业 科 技 Vol ． 4 0 No ． 5
2 0 1 3 年 1 0 月 Journal of Jiangsu Forestry Science ＆ Technology Oct ． 2 0 1 3
文章编号:1001 － 7380(2013)05 － 0014 － 03
桉树、福建柏人工混交复层林生态效益研究
李渊顺
(福建省安溪白濑国有林场，福建 安溪 342400)
收稿日期:2013-07-16;修回日期:2013-08-20
作者简介:李渊顺(1981 －) ，男，安溪人，工程师，从事森林资源培育工作。
摘要:比较分析桉树福建柏混交林与桉树纯林的生长、生物多样性和土壤理化性质的差异，结果表明，营造桉树与
福建柏混交形成复层林，能有效提高桉树的生长，提高林下生物多样性，有利于改善土壤的理化性质，提高土壤保
水、保肥能力。
关键词:桉树;福建柏;混交林;复层林;生态效益
中图分类号:S792. 39 文献标识码:A doi:10． 3969 / j． issn． 1001 － 7380． 2013． 05． 004
桉树是桃金娘科桉属的总称，天然分布于澳大
利亚大陆及印度尼西亚附近的帝汶岛一带，为目前
世界 3 大主要速生丰产用材林树种之一。福建省自
1991 年在闽南地区引入桉树，发展迅速。随着桉树
人工纯林面积不断扩大，导致病虫害频发、甚至大面
积死亡的现象时有发生，经济损失惨重，实践证明大
面积发展桉树人工纯林不利于可持续发展［1 － 2］。漳
州长泰岩溪林场于 1991 年开始开展了巨尾桉杉木
混交林试验，探讨构建桉树人工混交复层林的可行
性。根据地区林地立地、气候等条件，安溪白濑林场
于 2010 年开始，开展巨尾桉与福建柏混交造林试
验，为探讨适合本地区速生丰产林经营管理技术提
供科学依据。
1 试验地概况
试验地设在安溪白濑林场下镇工区 15-7 小班，
东经 117°35 ～ 118°17，北纬 24°50 ～ 25°26 ，海拔
高度 360 ～ 420 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 1
500 ～ 2 000 mm，年平均相对湿度 80%;年平均日照
1 900 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，立地等级为Ⅲ类地，林下植被有山苍子、桃
金娘、芒萁骨、扇叶铁线蕨等。试验地前茬为杉木人
工林。
2 材料与方法
2． 1 试验材料
选择立地条件基本一致的坡面，采用随机区组
设计，设置桉树与福建柏 2 ∶ 8的混交和桉树纯林 2
个处理，重复 3 次，每个小区面积为 0. 04 hm2。林
地经炼山后，采用块状整地，穴规格为 50 cm × 40
cm ×40 cm，株行距 2 m ×2 m(桉树纯林株行距 2 m
×3 m) ，造林前同施钙镁磷肥 500 g /穴作基肥。
2010 年春，采用巨尾桉组培容器苗和 1 年生福
建柏实生裸根苗造林，苗木规格:桉树苗高 15 ～ 20
cm，容器苗;福建柏苗高 35 ～ 45 cm、根系长 20 cm，
大田苗。造林时每穴施放呋喃丹 5 g，以防治白蚁。
造林当年除草抚育 2 次，7 ～ 8 月桉树每株施尿素、
复合肥各 100 g，福建柏每株各施 25 g;第 2 a除草 2
次，7 ～ 8 月桉树每株施尿素、复合肥各 250 g，福建
柏每株各施 25 g;第 3 a 混交林除草 2 次，桉树纯林
劈草 1 次。
2． 2 试验方法
2． 2． 1 调查方法 2013 年 3 月，对试验小区进行
每木调查，实测树高、胸径，计算出各树种的平均树
高和胸径、材积。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、草木及藤本的种类、数量等。每样地按
“S”形路线多点(5 ～ 6 点)分别采集 0 ～ 20，20 ～ 40
cm层的土样供做养分化学分析，并用“环刀法”采
集 0 ～ 20 cm 和 20 ～ 40 cm 的原状土做水分物理性
状测定。土壤水分和物理性质按常规方法测定，土
壤化学分析按国际分析方法测定。
2． 2． 2 数据处理方法
(1)材积计算公式:
V(福建柏)= 0. 000 056 85 × D1. 629 896 × H1. 261 954
V(桉树)= 0. 000 079 541 813 × D1. 943 093 50 ×
H 0. 789 653 35
式中 V为材积，D为胸径，H为树高。
(2)林下植被生物多样性计算方法:
物种丰富度 S:指物种总的种数。
物种多样性指数:
Simpson指数 D = N(N － 1)/∑
s
i = 1
［Ni(Ni － 1) ］;
Shannon-Wiener指数 H = － ∑
s
i = 1
(Ni /N)ln(Ni /
N)。
物种均匀度 Pielou指数:
Jsw =
－∑
s
i = 1
(Pi lnPi)
lnS
式中 Ni 表示某个种的个体数目，N表示所有种个体
树木总和，S为物种数目，Pi 为属于种 i 的个体在全
部个体中的比例。
3 结果与分析
3． 1 桉树、福建柏混交林和桉树纯林生长的比较
由于桉树与福建柏的生长差异，生长速度具有
明显差距，混交林形成 2 层及以上明显的林分冠层
结构，树木能充分利用空间生长 ，从而促进林分中
各层次的林木生长［3］。从表 1 看出，与福建柏混交
的桉树生长量大大超过了桉树纯林的生长量，3 年
生混交林桉树的平均树高、胸径、单株材积分别比桉
树纯林增加 11. 5%，13. 9%，39. 1%。而且，3 年生
福建柏平均树高也达到 1. 65 m，超过了速生丰产林
标准。所以，桉树与福建柏混交复层林结构是一种
间关系协调、稳定性强、生长量大的人工林经营
模式。
表 1 桉树、福建柏混交林与桉树纯林生长情况
林分类型 树种
现有密度
/(株 /hm2)
平均树高
/m
平均胸径
/ cm
平均单株材积
/m3
混交林 桉树 +福建柏
500 11. 6 12. 3 0. 064
2 005 1. 65
纯林 桉树 1 650 10. 4 10. 8 0. 046
因福建柏未达到起测径界，未做平均胸径、材积论述分析。
3． 2 桉树、福建柏混交林和桉树纯林植被多样性分析
生物多样性是表征森林生态系统稳定性程度的
重要指标［4］。根据外业调查，桉树纯林共有 15 科
19 属 19 种植被，其中乔木 4 种、灌木 6 种、草本 9
种。混交林植被有 24 科 28 属 29 种，其中乔木 4
种、灌木 11 种、草本 14 种。
表 2 桉树、福建柏混交林与桉树纯林林分植被多样性特征差异
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
混交林
乔、灌木 15 0. 963 0. 905 2. 585
草本 14 0. 778 0. 778 1． 791
桉树纯林
乔、灌木 10 0. 816 0. 723 2. 116
草本 9 0. 750 0. 603 1. 344
从表 2 可以看出，混交复层林的林分植被丰富，
多样性丰富度指数较高;纯林的林分林下植被种类
较少，多样性丰富度指数较低，混交复层林林下植被
丰富度是纯林的 152%，生物多样性 Simpson、Shan-
non-Wiener指数也比纯林大。说明桉树与福建柏形
成的混交复层林，有利于形成良好的生态环境，对林
下植物大量繁育起着促进作用，能大幅度地促进林
下植被的生长。
3． 3 桉树、福建柏混交林和桉树纯林土壤物理性质
差异分析
结果见表 3，桉树混交复层林的土壤容重比桉
树纯林小。因为土壤容重大小反映土壤透水通气性
能、松紧程度及林木根系伸展的难易，说明混交复层
林对土壤结构起到较好的改善作用［5 － 6］。这可能是
51第 5 期 李渊顺:桉树、福建柏人工混交复层林生态效益研究
由于桉树与福建柏的根系分布在地下不同深度的图
层，根系在土壤中各个层次穿插延伸使土壤变得疏
松，增强了土壤的通气性和透水性，也有利于根系对
营养的吸收和生长。而混交复层林中土壤持水量、
毛管孔隙、非毛管孔隙和持水量都比纯林大，表明混
交复层林比纯林更能改良土壤结构和提高土壤物理
性状，从而增强了土壤的涵养水源和保持水土的
功能。
表 3 桉树、福建柏混交林与桉树纯林的土壤理化性质差异
林分类型
土壤容重
/(g /cm3)
毛管孔
隙 /%
非毛管
孔隙 /%
最大持水量
/(g /kg)
最小持水量
/(g /kg)
毛管持水量
/(g /kg)
桉树福建柏
混交林
0. 983 5 43. 212 5 32. 562 5 549. 09 296. 425 451. 757 5
桉树纯林 1. 293 28. 57 26. 885 477. 205 256. 455 382. 297 5
3． 4 桉树、福建柏混交林和桉树纯林土壤的化学性
质差异分析
桉树、福建柏混交林土壤的速效钾、水解性氮、
全钾、全氮、全磷和有机质分别比桉树纯林高出
36. 8%，28. 5%，9. 5%，54%，9. 2 和 46. 1%，见表 4。
这是因为桉树混交复层林中凋落物数量多、成分复
杂且养分含量高，土壤的物理性质得到明显改善，以
及根系在地下空间不同层次的合理分布等，促进了
有机质的分解和养分的释放，提高了土壤肥力。而
桉树纯林虽然凋落物量也比较大，但由于桉树生长
从土壤中吸收消耗的土壤养分量比较大，因此林地
肥力不如桉树混交复层林。由此说明，营造桉树、福
建柏混交复层林比桉树纯林更能起到维护地力的
作用。
表 4 桉树、福建柏混交林和桉树纯林土壤(0 ～ 40 cm)化学性质差异
林分类型
速效钾
/(mg /kg)
水解性氮
/(mg /kg)
全钾
/(g /kg)
全氮
/(g /kg)
全磷
/(g /kg)
有机质
/(g /kg)
桉树福建
柏混交林
22. 064 112. 133 4. 769 1. 602 0. 44 25. 998
桉树纯林 16. 13 87. 293 4. 355 1. 04 0. 403 17. 793
4 结论与讨论
近年来，随着桉树人工林的不断增加，地力衰
退、病虫害等生态问题也日趋严重，特别是在闽南山
地贫瘠地区，如何保持桉树人工林实现可持续经营、
又能有效防止地力衰退，是目前当地林业经营的又
一问题。本试验研究表明，通过营造桉树与福建柏
混交复层林，能有效解决桉树人工纯林带来的问题。
(1)对桉树、福建柏混交林和桉树纯林的林下
植被、土壤的调查分析，结果表明营造桉树、福建柏
混交复层林，对保护生物多样性、改善土壤理化性
质、提高土壤肥力等方面具有积极的作用。主要原
因是层次分明的桉树混交复层林分结构，能有效改
善林下小环境，提高生物多样性，加上混交复层林丰
富的凋落物覆盖地面以及 2 个树种根系在地下不同
层次空间的分布，改善了土壤结构，提高土壤保水、
保肥能力。
(2)对桉树、福建柏混交林和桉树纯林的调查
分析表明，营造桉树与福建柏混交林，能有效促进桉
树与福建柏的生长。这是因为桉树作为速生树种，
生长比福建柏快，林冠处于上层，且种植密度小，能
获得充足的生长空间;而福建柏由于幼林时期耐庇
荫，在桉树林冠下，作为亚林层，保留低密度种植，同
样能获得充足的生长空间。因此，桉树与福建柏相
辅相成，生长比 2 者的人工林纯林都好。
参考文献:
［1］ 陈秋波．桉树人工林生物多样性研究进展［J］．热带作物学报，
2001，22(4) :82-89．
［2］ 谢耀坚． 论桉树人工林可持续经营［J］． 热带林业，2005，33
(3) :15-17．
［3］ 赵一鹤，杨宇明，杨时宇．桉树工业原料林林下植物物种多样
性研究［J］．云南农业大学学报，2008，23(4) :506-511．
［4］ 林开敏，俞新妥，黄宝龙，等．杉木人工林林下植物物种多样性
的动态特殊征［J］．应用与环境生物学报，2001，7(1) :13-19．
［5］ 赵一鹤，杨宇明，杨时宇，等．培育措施对桉树人工林林下植物
多样性的影响［J］．云南农业大学学报，2008，23(3) :309-314．
［6］ 郑郁善．沿海丘陵巨尾桉人工林土壤培肥能力研究［J］．福建
林学院学报，2001，21(4) :312-315．
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