全 文 ：福建柏木荷混交林生长与改土效果研究
陈堆全
(福建省永春碧卿国有林场)
摘　要　福建柏木荷混交林的生长与改土效果研究表明 , 福建柏木荷以 2∶1 行状混交 , 10 年生时 ,种间关系比较
协调 ,充分利用了营养空间且改土效果显著 ,明显地提高林分产量和质量 , 经济 、生态 、社会效益显著。但在现行造
林密度条件下 ,混交林分结构稳定性稍差 ,亟需进行适当的间伐以进一步改善种间关系和林分结构。
关键词　福建柏;木荷;混交林;生长效果;改土效果
　　福建柏 [ Fokienia hodginsii (Dunn)Henry.et.
Thomas] 也叫建柏 ,属柏科 ,福建柏属;为我国特有珍
贵的速生用材树种之一 ,也是福建省速生丰产林基地
建设的主要造林树种之一 。其生长快 、适应性强 、主
干通直 、材质细密 、纹理细致美观且易加工 、耐腐 、不
蛀虫 、材面不漆而光泽。在大力提倡多树种造林的情
况下 ,福建柏成了新兴的 、具发展前途的优良用材树
种[ 1 ,2] 。但在较差的立地条件上 ,福建柏的生长会受
到影响 ,制约了其应有生长潜力的发挥 ,满足不了现
代市场对建柏材的需求 。而木荷(Schima superba
Cardn.et.Champ)为山茶科常绿大乔木 ,生长迅速 、材
质优良 ,同时落叶量大 、分解快 、养分含量高 ,不但是
我国南方主要用材造林树种之一 ,也是优良的改土树
种[ 3 ,4] 。为改造福建柏低产林分 ,扩大福建柏的栽植
范围以及在福建省建立高产 、高质 、高效的福建柏基
地等提供科学依据 ,本文对福建柏木荷混交林生长及
改土效果进行研究。
1　概　况
试验地位于永春碧卿林场碧岭工区 102林班 15
大班 4小班 ,地处东经 118°21′,北纬 25°18′,属亚热带
季风型气候 ,年平均降雨量1 700 mm ,多集中于 2 ～ 9
月 ,年平均相对湿度 75%,平均气温 19.5℃,最高气
温37℃,最低气温-1℃,全年无霜期270 d , >10℃的
年积温5 600℃,年日照时数2 000 h。试验地原为建柏
低产林 ,海拔高约485 m ,坡度 28°,坡向西南 ,土壤类
型为山地红壤 ,成土母质为堆积母质 ,土层厚度大于
1 m ,腐殖质层厚度约9 cm 。林地经炼山后 ,采用块状
整地 ,植穴规格60 cm×30 cm×30 cm , 1990年春用 1
年生裸根苗上山造林 ,造林密度为2 500株/hm2(株行
距2.0 m×2.0 m ,其中混交林采用 2建柏 1木荷行状
混交 ,造林后头 3 年每年除草抚育各 1次 ,并挖除灌
木头 、草头和藤头等。共营造木荷 、建柏纯林及建柏
木荷混交林 3 种林分共约6 hm2 ,造林前各林分林地
土壤肥力基本一致 ,属 Ⅲ类立地级。目前林分尚未间
伐 ,林下植被主要有芒萁骨 、菝葜 、黄瑞木和乌饭树
等 。
2　材料与方法
2000年 6月分别在 10年生的建柏 、木荷纯林及
混交林 3种林分内 ,选择典型地段 ,分不同坡位(上 、
中 、下 、山凹)各设20 m×20 m的样地 4个 。每样地全
面实测树高 、胸径 、冠幅 、枝下高等生长指标及林相状
况后 ,每种林分分别选取 3株平均木按分层切割法以
2 m区分段做地上部杆 、枝 、叶鲜重测定 ,并采取各区
分段各器官样品 200 ～ 400 g测定含水量 ,以求算各器
官的干重;采用壕沟全控法 ,分根桩 、粗根(>4 mm)
和细根(<4 mm)测定标准木地下部根系生物量 ,并
采集根系样品约200 g测定含水率 ,求算各器官的干
重;在每样地内按梅花形机械设置 5个1 m ×1 m样
方 ,用“样方收获法”测定各林分林下枯枝落叶量;每
样地按“S”形路线多点(5 ～ 6 点)采集 0 ～ 40 cm土层
的混合土样供作养分化学分析 ,并用“环刀法”采集 0
～ 20 cm、20 ～ 40 cm的原状土作水分物理性状测定 。
土壤水分物理性质按常规方法测定[ 5] ;土壤化学
分析按国标分析方法测定[ 6] ;立木材积按福建省林木
二元材积公式计算:
V木荷=0.000 052 76D1.882 161H1.009 317 ,
V建柏=0.000 056 85D1.825 996H1.261 054;
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　混交林与纯林生长情况
混交林营造成功与否很大程度上取决于混交树
种种间关系协调与竞争情况。从表 1看出 ,混交林中
应用研究　
24　 林业科技开发　2001 年第 15 卷第3 期
福建柏的平均树高 、胸径 、冠幅 、冠长及单株材积均明
显地高于建柏纯林 ,分别是建柏纯林的 1.19倍 、1.15
倍 、1.08倍 、1.14倍和 1.62倍 ,而混交林中木荷的各
项生长指标与木荷纯林相当。可见 ,建柏与木荷混交
(2∶1)明显地促进了建柏的生长 ,而木荷也并不因混
交而生长受影响。此外 , 从表 1还看出 , 目前木荷的
树高 、冠幅及冠长均超过建柏 ,两者混交组成了木荷
居于上方的复层林冠 ,这一方面充分利用了营养空
间 ,另一方面在幼龄期可以为建柏创造更好的侧荫条
件 ,促进林木的生长发育 。测定结果表明 ,10年生混
交林分的蓄积量分别比建柏 、木荷纯林提高了
30.92%和 70.46%,单是混交林中建柏的蓄积量就比
建柏纯林提高了 6.20%。可见 ,建柏与木荷以 2∶1的
行状混交 ,目前两树种种间关系比较协调 。但随着林
木的生长 ,林分高度郁闭 ,混交林的种间关系及结构
也将随着变化 ,因而应根据林分密度及混交组成比
例 ,适时适量地进行抚育间伐 ,否则 ,目的树种建柏 ,
如长期处于下层 ,其生长将可能受到抑制 。
表 1　10年生混交林及纯林生长情况
项　目 现存密度(株/ hm2)
平均树高
(m)
平均胸径
(cm)
冠幅
(m)
冠长
(m)
单株材积
(m3)
蓄积量
(m3/ hm2)
A 建柏纯林 2 390 6.31 9.21 3.15 3.35 0.033 4 79.83
B 混 交 林 建柏木荷 2 350
7.53
8.36
10.60
8.51
3.41
3.91
3.81
5.60
0.054 0
0.025 3 104.51
C 木荷纯林 2 358 8.38 8.62 4.00 5.71 0.026 0 61.31
3.2　混交林及纯林生物量
从表 2看出 ,混交林中建柏的各器官生物量均高
于建柏纯林 ,单株生物量比纯林提高了 30.97%,而
混交林中木荷的地上部各器官生物量虽略低于木荷
纯林 ,但其地下部各器官生物量却明显地高于纯林 ,
可见 ,混交林促进了木荷根系的生长。测定结果表
明 ,混交林中木荷单株生物量比纯林提高 3.92%。
从表 2看出 ,所形成的混交林冠幅大 、冠长长 ,叶面积
指数大 ,所以 3 种林分的生物量尤以混交林为最大 ,
达82.41 t/hm2 ,是建柏纯林的 1.27倍 ,是木荷纯林的
1.07倍。此外 ,木荷为深根性树种 ,侧根发达 , 穿透
力强 ,吸收根系松散。野外调查表明 ,混交林形成了
建柏根系在上而木荷根系在下的分布特点。这种分
布特点不仅能充分利用土壤不同层次的养分 ,而且减
轻了两树种对土壤肥力的竞争矛盾 ,又有诱导建柏根
系向深层次扩展的作用。由此可见 ,建柏木荷混交(2
∶1)林分空间分布格局合理 ,充分利用了营养空间 ,从
而提高林分生产力。
表 2　混交林及纯林生物量
林　分 地上部单株生物量(kg)杆 枝 叶 合计
地下部单株生物量(kg)
根桩 粗根 细根 合计
林分生物量(t/ hm2)
地上部 地下部 合计
建柏纯林 13.99 4.16 2.98 21.58 2.18 1.68 1.76 5.61 51.58 13.41 64.99
混 交 林 建柏木荷
20.24
15.38
5.38
5.56
3.43
3.98
29.05
24.92
2.47
4.68
2.01
2.76
2.08
1.61
6.56
9.05 65.20 17.36 82.41
木荷纯林 15.50 5.64 4.13 25.27 4.01 2.04 1.37 7.42 59.59 17.50 77.09
3.3　混交林及纯林材质
根据表1调查资料可知 ,混交林中建柏和木荷的
圆满度大 ,径高比分别为 1∶71.0 和 1∶98.2 ,而建柏 、
木荷纯林的径高比分别为 1∶68.6和 1∶97.2 ,说明纯
林树干尖削度相对大 ,出材率低 。调查表明 ,混交林
中大径级(建柏胸径10 cm以上 ,木荷胸径9 cm以上)
株数比纯林多 18%～ 28%, 而且林分分枝细 ,夹角
小 ,自然整枝好(枝下高较纯林高),死节小而少。可
见 ,建柏木荷混交能提高林分质量和出材量。
3.4　混交林分结构的稳定性
林木径阶分布能反映出林分的生长状况和林木
间的竞争关系 ,是林分结构稳定性的重要指标[ 7] ,为
此 ,根据临时样地每木调查的资料 ,按 1径阶对不同
径阶的林木株数所占的比例进行统计分析 ,结果表
明 ,混交林中木荷的直径分布近似于正态分布 ,可见 ,
木荷长期处于上层 ,其生长状况良好 。而混交林中建
柏的直径分布却偏离正态分布较大 ,说明在该林分密
度下 ,建柏长期处于下方 ,其生长已呈现受抑制现象 ,
林木开始分化严重。由此可见 ,该混交林分此时密度
已显得过大 ,亟需通过间伐来改善林分结构 ,利于目
的树种建柏生产力的提高 。
3.5　混交林改土效果
混交林与纯林比较因林分结构 、枯枝落叶的数量
及组成以及根系分布等状况的差异 ,引起林地土壤理
　应用研究
　林业科技开发　2001年第 15 卷第 3 期 25　
化性状的变化。从表 3可以看出 ,混交林地土壤容重
比建柏纯林下降了 3.1%,而土壤最大持水量 、毛管
持水量 、田间持水量 、毛管孔隙 、非毛管孔隙及通气度
比纯林分别提高 10.72%、10.10%、6.95%、10.64%、
17.75%和 35.28%。由此可见 ,建柏木荷混交林地土
层(0 ～ 40 cm)较为疏松 ,土壤通气性能得到明显地改
善 ,且水分容蓄能力大 ,这有利于降水的渗透和建柏
根系的生长 。
表 3　混交林与纯林土壤水分—物理性状(0～ 40 cm)
林　分 容　重(g/ cm3)
最大持水量
(%)
毛管持水量
(%)
田间持水量
(%)
毛管孔隙
(%)
非毛管孔隙
(%)
总孔隙
(%)
透气度
(%)
混 交 林 1.26 40.05 36.73 28.45 46.28 4.18 50.46 10.61
建柏纯林 1.30 34.91 32.18 26.60 41.83 3.55 45.38 10.80
　　注:表中数据(0～ 40 cm)为 0～ 20 cm 和 20～ 40 cm 多点采集样品测定值的平均值。
　　森林土壤养分在自然环境中是一个复杂的变量 ,
林分生长与土壤养分动态变化有着密切的关系。从
表4看出 ,因建柏木荷混交林的枯枝落叶量多且成分
复杂 ,其枯枝落叶量是建柏纯林的 1.66倍 ,加上 ,在
混交林分小气候特点及根系相互作用的影响下 ,土壤
养分得到了一定程度的矿化和积累 。土壤养分测定
结果表明 ,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建柏纯林分别提高了
40.83%、31.03%、49.38%、24.57%和 22.10%。可
见 ,建柏木荷混交能明显改善土壤的化学性质 。总的
来看 ,建柏木荷混交不仅能改善地力 ,促进林分养分
的良性循环 ,还能改良土壤结构 ,增强土壤保肥蓄水
能力 ,这对改造建柏低产林分或建柏连栽迹地地力的
维持具有重要的现实意义 。
表 4　枯落物及土壤化学性质(0～ 40 cm)
类　型 有机质(%)
全　氮
(%)
水解N
(mg/ kg)
速效 P
(mg/ kg)
速效K
(mg/ kg)
枯落物
(t/ hm2)
混 交 林 2.625 0.076 97.38 2.18 87.46 5.321
建柏纯林 1.864 0.058 65.19 1.75 71.63 3.211
　注:表中数据(0～ 40 cm)为 0～ 20 cm 和 20～ 40 cm 多点采集样品测
定值的加权平均值。
表 5　混交林及纯林经济效益分析
林　分 蓄积量(m3/ hm2)
销售收入
(元/hm2)
税金费
(元/ hm2)
销售利润
(元/ hm2)
建柏纯林 113.28 38 232.0 15 292.80 22 939.20
混 交 林 165.00 51 791.4 20 716.56 31 074.84
木荷纯林 105.38 25 291.2 10 116.48 15 174.72
　注:林龄为 10年。出材率建柏 75%,木荷 80%;销售价建柏 450元/
m3 ,木荷 300元/m3。税金按销售收入的 40%计算。
3.6　混交林及纯林经济效益简单核算
3种林分目前尚处于速生阶段 ,无法对其经济效
益进行全面分析 ,只按现行价对立木蓄积作预估算。
因3种林分的营林成本基本一致 ,为此 ,本研究暂不
考虑营林成本 ,采用比较法进行分析。从表 5看出 ,3
种林分中混交林分蓄积量最大 ,其销售利润最高 ,比
纯林可提高经济收益 35.47%～ 104.78%,经济效益
十分显著。
4　结　语
综上所述 ,建柏木荷混交是成功的 ,在造林密度
2 500株/hm2的情况下以 2∶1行状混交 ,10年生时 ,两
树种种间关系还是比较协调 ,充分利用了营养空间 ,
提高了林分产量和质量 ,经济效益显著。该混交模式
能明显改善林地土壤肥力 ,对改造建柏低产林分以及
防止建柏多代连栽地力衰退 ,具有重要的意义 。由于
木荷在幼中期生长速度快于建柏 ,建柏木荷混交多成
为木荷居于上方的复层林 ,这在幼龄期可为建柏起到
一定的庇荫作用 ,促进林木的生长 。但混交林的结
构 、生产力和稳定性 ,因年龄 、立地 、密度 、混交比例以
及配置方式的不同而变化 ,如林分密度过大 ,则建柏
长期处于下方而生长可能会受到抑制 ,因此 ,应适时
适量地进行间伐 ,改善种间关系 ,调整林分密度和混
交比例 ,以充分发挥混交林的多种效益。
参考文献
1　肖祥希等.福建柏人工林生长规律的研究.福建林业科技 , 1998 ,
25(3):31～ 35
2　张翠英.杉木福建柏混交林效益研究.福建林业科技 , 1999 , 26
(3):33～ 37
3　曹汉洋等.杉木 、马尾松 、木荷纯林及混交林生物量空间分布.福
建林业科技, 1998 , 25(增):33～ 36
4　李振问等编.南方主要阔叶树防火树种的栽培与利用.厦门:厦
门大学出版社 , 1998
5　张万儒.森林土壤定位研究方法.北京:中国林业出版社 , 1986
6　国家标准局.森林土壤标准分析方法(GB-87).北京:中国标准出
版社 ,1987
7　郑海水等.贫瘠地混交林与纯林生长及产量比较.见:全国混交
林与树种间关系学术研讨会论文集(沈国舫 , 翟明普主编).北京:
中国林业出版社 , 1997
(通讯地址:362600 ,福建省永春县)
应用研究　
26　 林业科技开发　2001 年第 15 卷第3 期