全 文 ：基金项目:福建省林业厅科技推广项目(项目名称:生态公益林非木质利用)。
作者简介:朱少华(1965 －) ，男，福建莆田人，工程师，主要从事营林生产和科技推广应用工作。 收稿日期:2011 － 04 － 07
杉松生态林下套种杂交鹅掌楸试验研究
朱 少 华
(莆田黄龙国有林场，福建莆田 351127)
摘 要:通过对杉松低效生态林林冠下套种杂交鹅掌楸的试验研究，结果表明，套种杂交鹅掌楸后形成的异龄混交林
抗逆性增强，林分小气候和土壤肥力得以改善充分利用，营养空间得以充分利用，林分生产力、林分质量和景观视觉
效果得到明显改善。套种杂交鹅掌楸后混交林分中杉松的平均树高、胸径、单株材积和蓄积分别是未套种林分的
1. 33倍、1. 26 倍、1. 99 倍和 2. 12 倍，套种 3a，年均树高、胸径达 0. 93m和 1. 07cm。而套种的杂交鹅掌楸的树高、胸径
分别达 4. 4m和 5. 1cm，比同林龄的杂交鹅掌楸纯林分别提高了 25. 71%和 41. 67%，年均达 1. 5m 和 1. 7cm。杂交鹅
掌楸的杂种优势非常明显，对环境条件的适应性强、造林存活率高、生长迅速、抗寒抗旱性强，无病虫害发生，完全适
应在杉松低效生态林下套种，是杉松低效生态林林相改造的理想树种。
关键词:生态林;杂交鹅掌楸;林相改造;套种混交;异龄混交林
中图分类号 S791 文献标识码 A 文章编号 1007 － 7731(2011)09 － 155 － 03
林分结构稳定的生态林对于提高资源承载能力，改善
生态环境质量，促进经济社会的可持续发展具有非常明显
的作用，因此长期以来国家都非常重视生态林建设，但目
前我国亚热带地区仍有相当大面积的生态林为低效林，优
势树种以马尾松、杉木或台湾相思为主，林种结构不合理，
树种单一，林分结构简单，加上土壤贫瘠，立地条件恶劣，
生态林生长不良，自然更新能力弱，物种多样性不足，特别
是马尾松林受环境胁迫和诸如松突园蚧、松材线虫等毁灭
性病虫害的威胁，生长不良或枯死，林相残破，稳定性差，
生态效益低，层次感不强，森林景观视觉效果极差［1］。因
此，选择合适树种对低效生态林进行林相改造，以增加森
林生物多样性，维持地力，改善林分结构，增强景观效果，
对加快林业生态环境建设步伐，促进林业生态良性循环，
具有现实意义。
杂交鹅掌楸(Liriodendron chinese × L. tulipifera) ，又称
杂交马褂木，属木兰科(Maganoliaceae)鹅掌楸属植物，为
中国鹅掌楸(母本)与北美鹅掌楸(父本)的杂交后
代［2 － 3］。许多研究表明，杂种鹅掌楸具有较强的杂种优
势，不仅保留了亲本叶形奇特，形状如“马褂”、花期长、花
色艳丽、凋落物无污染等优点，是观赏价值很高的绿化造
林树种。同时，其干直挺拔、速生、抗逆性强、适应范围广、
几乎无病虫害等优良性状，是制浆造纸、胶合板和其他工
业用材的优良用材树种。杂种鹅掌楸已在我国福建、浙
江、江苏、湖南、山东、北京等地试种，表现较强适应
性［4 － 6］，也有与杉木、木荷等树种混交造林成功的报
道［7 － 8］，但在林冠下套种未见文献报道。根据我区的气
候、立地条件，从品种可能适应的角度出发，莆田黄龙国有
林场利用杂交鹅掌楸在杉松低效生态林林冠下进行套种
试验，为改善生态林的林分结构、增强生态效益和森林景
观提供参考。
1 试验地概况
试验地位于莆田黄龙国有林场场部工区，地处东经
118°56，北纬 25°39，气候属亚热带性气候，年平均气温
19. 5℃，年均降雨量 1600mm。最高气温 39. 4℃，最低气温
－ 2. 3℃，1 月份平均气温 10 ～ 11℃，7 月份平均 27 ～
28℃，年均相对湿度 87%。初霜期在 12月份下旬，终霜期
在 1 月下旬，时间约 40d。试验样地设在该场场部工区 5
～ 19 小班，面积 4. 93hm2，地貌为低山丘陵，海拔 220 ～
240m，坡向南坡，坡度 18°，土壤为花岗岩发育的红壤，石
砾含量多，板结瘠薄 . 土层厚度约 0. 80m，土壤腐殖质层
厚度约 5cm，属Ⅲ类立地级，地被物以芒萁为主。
2 材料与方法
2. 1 试验过程 改造前的低效林为 2000 年春营造的杉
松混交(6 杉∶ 4 松)生态林，其造林措施为林地经炼山后，
采用块状整地，植穴规格 50cm × 40cm × 40cm，采用 1a 生
杉木裸根苗和马尾松容器苗上山造林，造林密度为 2500
株 /hm2(株行距 2. 0m × 2. 0m)。因立地条件差，造林成活
率低，生长极差，参差不齐，8a 生林分平均胸径 5. 0cm，平
均树高 4. 0m，林分保存率仅 40% 左右即保存密度约为
1000株 /hm2，林分郁闭度约 0. 2，林下基本上无枯枝落叶，
主要植被有杂灌木及芒萁骨等(2007年底调查)。2008 年
3月，根据低效林分的立地条件、所要套种的树种特性，套
种后林分密度定为 2000 株 /hm2，经劈杂块状整地挖穴
(50cm × 40cm × 40cm)后，根据低效林分的密度和分布状
551安徽农学通报，Anhui Agri. Sci. Bull. 2011，17(09)
DOI:10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2011.09.094
况，用 1a生杂种鹅掌楸健壮苗木采用插花式套种，即稀疏
地多套种，密集地少套种，套种后的鹅掌楸约为 5 成，即
667m2 套种鹅掌楸约 70 株(1000 株 /hm2) ，套种(改造)面
积 4. 95hm2。同时，在套种林分附近立地条件基本相同的
地段，营造了鹅掌楸纯林约 1hm2(林分密度 2000 株 /hm2，
其造林措施与套种一样)。套种后每年锄草抚育 1 ～ 2 次，
目前试验林分未间伐。
2. 2 研究方法 套种后 2个月设置临时样地调查鹅掌楸
的成活率，以后每年在套种林分、未套种林分和新造鹅掌
楸纯林分内，选择典型地段，分不同坡位(上、中、下)各设
25m × 25m的样地 3 个。于树木基本停止生长后(11 月
底) ，分别每样地每木实测树高、胸径和林分保存率、郁闭
度等生长指标及林相状况;2010 年 11 月在生长量等调查
的基础上，采用“日立”光照计同时多点测定各林分空旷
地离地面 40cm处的光照强度;采用“温湿计”测定林内温
度和湿度(离地面 40cm处) ;用曲管温度计测定林内地温
(0 ～ 10cm) ，按“S”形路线在每样地内多点(5 ～ 6 点)采
集 0 ～ 40cm土层的混合土样供作养分化学分析，并用“环
刀法”采集 0 ～ 20cm、20 ～ 40cm 的原状土作水分物理性状
测定;采用壕沟全控法，测定各平均木的根深，根幅和根密
集区范围。
土壤养分含量按国标分析方法测定［9］;立木材积按福
建省林木二元材积公式计算:V杉木 = 0. 00005806D
1. 955335
H0. 894033，V马尾松 = 0. 00006234D
1. 855150 H0. 956825，V鹅掌楸(阔) =
0. 00005276D1. 882161H1. 009317;蓄积量 =单株平均立木材积 ×
林分保留株数。
3 结果与分析
3． 1 杉松低效生态林套种杂交鹅掌楸的适应性 造林后
2 个月调查表明，林冠下套种的杂交鹅掌楸成活率达
98%，略比纯林高。3a生时的保存率，林冠下套种的杂交
鹅掌楸为 97%，纯林为 92%。同时套种后，混交林中杉松
的保存率也比未套种的高(表 1)。
从生长情况看，由表 1 看出，未套种的杉松低效林，
11a生林分平均树高仅 5. 1m，平均胸径为 6. 5cm，蓄积仅
8. 93 m3 /hm2，林分稀疏，郁闭度仅 0. 35。而套种杂交鹅掌
楸的混交林分郁闭度较高，达 0. 65，该林分中杉松(主要
为杉木)的树高、胸径、单株材积和蓄积均明显地高于未套
种的低效林，分别是未套种林分的 1. 33 倍、1. 26 倍、1. 99
倍和 2. 12 倍，套种后 3a，年均树高、胸径达 0. 93m 和
1. 07cm，达到或接近福建省杉木、马尾松速生丰产林标准。
而套种的杂交鹅掌楸的树高、胸径分别达 4. 4m和 5. 1cm，
比同林龄的杂交鹅掌楸纯林分别提高了 25. 71% 和
41. 67%，年均达 1. 5m 和 1. 7cm，与其他省区引种的杂种
鹅掌楸生长量相当。可见，杉松低效林套种杂交鹅掌楸后
形成的混交林，不但能明显地促进杉木、马尾松林的生长，
同时也能促进杂交鹅掌楸的生长，提高林分生产力。一方
面，因杂交鹅掌楸属中性偏阴树种，喜温暖潮湿避风的环
境［10 － 11］，在早期其充分利用杉、松的侧荫条件而提高了造
林成活率并促进林木的生长;另一方面，由于杂交鹅掌楸
树冠大、枯枝落叶多而发挥了很好的辅佐功效(如林冠层
对降水的截留作用，减缓地表径流、两树种根系的相互作
用等) ，明显地促进了杉、松的生长。同时，套种后形成的
混交林林冠结构较为紧密，形成复层林，这为林木的生长
发育创造了良好的营养空间。从地下部根系分布状况调
查结果来看，杂交鹅掌楸为浅根性树种，其根系密集区深
度(0. 35 ～ 0. 40m)比杉木或马尾松浅，而水平根冠
(2. 43m)却比杉木或马尾松(约 2. 0m)大，两树种混交形
成了杂交鹅掌楸根系在上而杉木、马尾松根系在下的分布
特点，这不仅能充分利用土壤不同层次的养分，减轻了两
树种对土壤肥力的竞争矛盾，而且有利于诱导杂交鹅掌楸
根系的伸长发育和养分吸收。总体上，杂交鹅掌楸在杉松
林冠下套种是成功的，所形成的混交林营养空间分布格局
合理，种间关系较为协调，充分利用营养空间，提高林分生
产力。
表 1 低效生态林套种杂交鹅掌楸的林分生长情况
林分类型 树种
林龄
(a)
现存密度
(株 /hm2)
平均树高
(m)
平均胸径
(cm)
单株材积
(m3)
蓄积量
(m3 /hm2)
郁闭度
保存率
(%)
低效生态林
(未套种林分)
杉松 11 906 5. 1 6. 5 0. 0099 8. 93 0. 35 0. 91
套种林分
(异龄混交林)
杉松 11 958 6. 8 8. 2 0. 0197 18. 89 0. 65 0. 96
杂交鹅掌楸 3 974 4. 4 5. 1 0. 0051 4. 92 0. 97
鹅掌楸纯林 杂交鹅掌楸 3 1846 3. 5 3. 6 0. 0021 3. 84 0. 55 0. 92
据野外观察和调查表明，杂种鹅掌楸具有相当的耐寒
耐旱和抗病虫害能力，试验期间未发见鹅掌楸有受冻、寒
害和病虫害发生。同时套种后混交林中的马尾松受松毛
虫等危害株数比未套种的林分减少约 25%，这与杂交鹅
掌楸抗逆性强有关外，也与套种后林分抗逆性增强以及混
交林对病虫害的传播具有阻隔作用有关。另外，杂交鹅掌
楸树形美观，套种后明显改善了森林景观，观赏价值高。
总之，杉松低效生态林套种杂交鹅掌楸后，林分的整体质
量、抗逆性和森林景观效果明显得到改善，可以认为，杂交
鹅掌楸是杉松低效生态林林相改造的理想树种之一。
3. 2 低效生态林套种杂交鹅掌楸后的林分小气候特征
从表 2可看出，低效生态林套种杂交鹅掌楸后，浓密的林
651 安徽农学通报，Anhui Agri. Sci. Bull. 2011，17(09)
冠层结构以及林分郁闭度的大幅度提高，层层截留吸收太
阳辐射光，从而降低了林内光照强度，套种混交林林内相
对光照强度比未套种低效林降低了 32. 57%，林内气温比
低效林降低 1. 9℃，地温降低了 2. 3℃，而空气湿度却比低
效林高 13. 3%。这可为鹅掌楸创造更好的生存环境，尤
其是在林木生长最旺的夏秋季节，套种杂交鹅掌楸后的混
交林有更多机会处于较好的微域环境中，利于光合作用的
进行。总之，杉松低效林改造后，林分能充分利用光能，高
温季节能减少抵达林地表面的太阳辐射光，降低了林内温
度和地温，减少地表水分蒸发，提高湿度，改善了林分小气
候环境，利于林木生长发育，提高林分生态效益。
表 2 套种后混交林的林分小气候特征
林分类型
相对光照强
度(%)
林内温度
(℃)
地温
(℃)
湿度
(%)
套种后的混交林 52. 87 24. 3 21. 1 78. 6
未套种低效林 78. 41 26. 2 23. 4 65. 3
注:数据为 2010 年 11 月 28 日 10∶ 30 ～ 12∶ 00 时测定的平均值。
3. 3 低效生态林套种杂交鹅掌楸的林地土壤养分变化
杉松低效林套种杂交鹅掌楸后形成的异龄混交林因具有
浓密的树冠层对降水的截留作用，减缓了地表径流，加上
杂交鹅掌楸枯枝落叶量多、两树种根系的合理分布及其对
土壤的挤压作用以及套种时的整地效应等，使得林地土壤
理化性状得到很大程度的改善。
表 3 套种后混交林林地土壤养分状况
林分类型
有机质
(%)
全氮
(mg/kg)
水解 N
(mg/kg)
速效 p
(mg/kg)
速效 k
(mg/kg)
套种后的混交林 1. 65 0. 0612 68. 34 3. 02 65. 41
未套种低效林 1. 38 0. 0427 46. 87 1. 75 54. 39
从表 3可看出，套种后的混交林地土壤有机质、全氮、
水解氮、有效磷及速效钾等养分含量比未套种低效林分别
提高了 19. 57%、43. 33%、45. 81%、72. 57% 和 20. 26%。
可见，杉松低效林套种杂交鹅掌楸后林地土壤肥力得到改
善，杂交鹅掌楸在改造低效林分及培肥地力上起着重要的
作用。
4 结论与讨论
(1)通过对杉松低效生态林林冠下套种杂种鹅掌楸
的试验调查、观测，表明杂种鹅掌楸的杂种优势非常明显，
对环境条件的适应性强、栽植成活率高、生长迅速、抗寒抗
旱性强，无病虫害发生，完全适应在杉松低效生态林下套
种。套种杂交鹅掌楸后形成的异龄混交林种间关系较为
协调，抗逆性增强，林分小气候和土壤肥力得以改善，充分
利用营养空间，林分生产力明显提高，极大地改善林分质
量和景观视觉效果。套种杂交鹅掌楸后混交林分中杉松
(主要为杉木)的树高、胸径、单株材积和蓄积分别是未套
种林分的 1. 33倍、1. 26倍、1. 99 倍和 2. 12 倍，套种 3a，林
分郁闭度高达 0. 65，年均树高、胸径达 0. 93m 和 1. 07cm，
达到或接近福建省杉木、马尾松速生丰产林标准。而套种
的杂交鹅掌楸的树高、胸径分别达 4. 4m和 5. 1cm，比同林
龄的杂交鹅掌楸纯林分别提高了 25. 71%和 41. 67%，年
均达 1. 5m和 1. 7cm，与其他省区引种的杂种鹅掌楸生长
量相当。
(2)目前福建省人工生态林(国债林)的树种普遍以
马尾松、杉木、木荷为主，树种单一且结构简单，景观效果
差，生态效益低下，特别是以马尾松为主的生态林病虫害
发生严重。杂种鹅掌楸作为优良的绿化造林树种，其树干
通直，树形优美，几乎无病虫害，具有园林树种特点，而且
枯枝落叶量大，是极佳的杉松低效生态林林相改造树种，
值得大力推广。
(3)限于套种年龄尚短，本研究只是初步结果，至于
后期生长表现、适应性等尚需进一步研究。此外，随着林
木的生长，杂交鹅掌楸的长势将超过杉木、马尾松。因此，
应根据种间关系、林分郁闭度、立地条件等因素，加强抚育
间伐，以充分发挥生态林的多种效益。
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75117 卷 09 期 朱少华 杉松生态林下套种杂交鹅掌楸试验研究