全 文 ：/ 岭 .申 \研究
报告
.
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四川盆地柏木 、 艳木
丁昆交林生态效应的研究 `
邱进贤 柳春生 周继君
(四 川省林业科学研 完所 )
柏木 ( C u p r e s s u s fu en b r i s , E n d L . ) 是亚热带代表性树种之一 。 在我国主要 分 布
在长江流域以南。 在四川分布在康定以东海拔 3 0 米至 1 6 0 0 米的丘陵和山地 。 在四川盆地所
占而积约为杉木的三倍 , 而仅次于马尾松 , 居主要成材树种的第二位 , 是四川盆地钙质紫色
土土的主要造林树种 。
柏木适应性强 , 在季节性干旱严重 、 土地痔薄的四川盆地丘陇 、 山地区 , 其它树种难以
成活的条件下 , 柏木纯林较多 , 但生长缓慢 , 成 休成材时间较长 。 以恺木 ( A ln u s C r e m a s
t og y
n e , B o r ik l ) 为伴生树种 , 营造柏木恺木混交林 , 使八年以 _ _ L才能郁闭的柏木 , 三至
五年成林 , 柏木生长 量提高 1 . 7 倍 , 而且能在十年内提供恺木材 , 这对发展四川盆地的林业
生产是具有重要意义的 。
一九七五年 以来 , 我们开展了柏木恺木混交林的研究工作 。 近年来柏木恺木混交林在全
省发展较快 , 仅盆地中部现已发展 1 0 多万亩 。
本文根据在川北低山区的盐亭县和川中浅丘 区的乐至县 , 对柏木枪木混交林的定位研究
资料 , 在比较混交林与柏木纯林生长量的基础上 , 着重从改变生态环境 , 阐述混交林促进柏
木生 长的原因 , 进而提 出柏恺混交浩林的条件和方法 。
混交林和纯林的生长 比较
柏恺混交林是以柏木为目的树种 。 在研究中 , 我们选择了立地条件和栽培措施相同的若
干组样地 , 进行生长测定 。 每一组样地包括柏恺混交林和柏木纯林各一块 。 每块样地面积以
测定柏木的株数在 1 0 株以上为准 。 其生长情况见表 1 。
从表一看出 , 在相同立地条件下 , 无论是穴间 、 行间混交 , 还是柏恺同时或不 同时栽植
的混交 , 其柏木的平均生长量均显著大于纯林的柏木 , 一般高生长为纯林柏木的 1 . 7倍 。
从混交方式来看 , 以单株行间混交最好 , 柏木年平均高生长量比纯林大 75 % , 比穴间混
交大 10 % 。 穴间棍交中 , 每穴 2 株柏木又比每穴 4 株柏木的年平均生长量大 40 % 。 从柏恺混
交时间来看 , 先造柏木五年比柏恺同时栽植的柏木平均高生长大 50 一 70 % , 平均胸径大 10 % 。
米 本文承李荫祯教授审阅指正 。 在此致 以谢意 。
柏木 、 恺木混交林和柏木纯林生长比较
样 地 ,点 立 地 条 件 作已交 方 式 郁 树 种 树龄平均胸径 平均漓地 闭 (年 ) ( c m ) { ( m )号 度 一 {
~币 r
l 乐至县 西坡向 , 台地 , 穴 间 了昆交 O。 9 柏 木 5 2 。 2 1
新民公社 紫色钙质土 , 土层 每 穴 4 柏三合寨 8 0 e m 恺 木 5 4 。 2 7 。 1
柏 木 纯 林 0 . 4 柏 木 5 1 。 9 5
2 乐至县 西坡向 , 台地 , 穴 间 混 交 0 。 8 柏 木 5 l 。 6 2
新民公社 紫色钙质土 , 土层 每 穴 2 柏 7 。 O三合寨 1 0 0 e m 恺 木 5 4 。 1
柏 木 纯 林 O。 3 柏 木 5 0 。 9 8
1
。
7 73 乐至县 东北坡向 , 缓坡 单 株 行 间 O。 7 柏 木新民公社 台 地 , 紫 色 钙 质 混 交 5
二三合寨 土 , 土层 6 0。 m
恺 木 5 4 。 1 7 。 O
柏 木 纯 林 0 。 2 柏 木 5 0 。 9 9
一{ 盐亭习} ha 向 , 山坡帝- 行 间 混 交 0 . 8 柏 木 10 4 。 3 2 5 。 4 6{{ 林山公社 }{ 下 部 , 紫 色 钙 质 ( 6 柏 4 恺 )
4 1, 金子山 …土 , 土层 1。。 c m 恺 木 5 . 4 . 9 5
1 1 5
柏 木 纯 林 0 。 5 柏 木 1 O 2 。 9 0 J
4
。
3 0 3
。
6 0
- - - -一 }一 盐亭县 南坡向 , 山坡中 行 间 混 交 0 。 9 柏 木 - 涟理 _ _{ 林山公社 下 部 , 紫 色 钙 质 ( 5 柏 5 恺 )
{ 金子山 土 , 土层 1 0 0 e m 恺 木 5 4 。 6 4
5 {
1
柏 木 纯 林 0 . 5 柏 木 1 5
{
2
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,
6 0
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。
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一一一— 一 一 j—2 · 9 0 …3
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二 、 混交林的生态条件
(一 ) 林间小气候条件 :
四川盆地在林木生长季节 , 温度较高 ,
雨 量多而分配不均 , 春旱 、 夏旱 、 伏旱常有
发生 , 对林木生长极为不利 。 根据这种 自然
条件 , 我们在一九七七— 一九七八两年的七月 , 在第 4 、 5 组样地中观测了林间小气
候 。 所观测的资料中 , 每年取连续七天具有
夏伏旱特征的资料 , 将两年平均进行比较 。
一 、 光照 : 光照既是树木进行光合作用
的能量来源 , 又对林间温度和林内蒸发产生
直接影响 。 据观侧 (图一 ) , 林冠下的光照
强度 , 纯林比 混交林高 3 倍多 ; 最大光照强 图!
.
1昆女扣纯林羌致沁夜殆派
度的出现 , 纯林比混交林早 2 小时 , 其强度大 4 倍以上 。
二 、 温度 : 所测温度包括气温和土温 。 它们的高低影响林内水分变化 , 而且与树木光合
作用 、 呼吸作用强弱以 及土壤水分 、 养分吸收的关系极大 。
错卿川|从比较测定混交林与纯林距地表 .1 5 米气温的结果来看 (图二 ) : 上午混交林内的
气温比纯林高 , 下午比纯休低 ; 日平均气温
混交林比纯林低 1 ℃左右 ; 混交林内昼夜温
差大 , 日变幅比纯林大 2 ℃左右 。
从测定的土温来看 (表二 ) : 混交林各
层位 、 各时间的土壤温度都较纯林低 , 但较稳
定 。 混交林各层土壤的温度昼夜变幅仅 3 . 2℃
至 4 . 3 ℃ , 而纯林则为 4 . 1℃至 7 . 1℃ 。 表层 5
厘米与 15 厘米深度的土温比较 , 混交林 白天
冲二孰
图 2
的温差不过 2 ℃ , 夜间大致相等 ; 而纯林 白天的温差可高达
层高 0 . 5 ℃左右 。
戈尸一二一二一一二一号尸甲二- 二 蓝,
混交林和纯林气温比较
3 ℃以 _ _仁, 夜间下层土温则比表
表 2 混交林和纯林土壤温度变化比较
土 林分 不 同 观 测 时 间 的 土 壤 温 度 ( ℃ )层 类别深 2 4 6 8 1 0 1 2 l 4 1 6 1 8 2 O 2 2 2 4
(
C m )
5 2 7
。
6 2 7
。
1 2 6
。
6 2 5
。
7 2 6
。
7 2 7
。
6 2 9
。
4 {
-
3 0
。
5 2 9
。
8 2 8
。
6 2 8
。
1
3 0
。
7混父 体
纯 林 2 8 。 7 2 8 。 0 2 7 。 4 2 6 。 5 2 8 。 9 3 0 。 2 3 3 。 1 3 3。 6 3 3 。 3 3 1 。 5 3 0 。 3 2 9 。 4
l 0 混交林 2 7 。 9 2 7 。 3 2 7 。 O 2 6 。 4 ! 一 2 7 。 7 2 9 。 2 3 0 。 4 3 0 。 7 3 0 。 2 2 9 。 2 2 8 。 5
2 6
。
7
纯 林 2 9 。 2 2 8 。 6 2 7 。 2 2 6 。 9 2 7 。 4 一2 8 · 6 3 0 。 8 3 1 。 9 3 2 。 0 3 1 。 4 3 0 。 4 2 9 。 7
l 5 混交林 2 7 。 0 2 7 。 l 2 6 . 7 2 6 。 8 2 6 。 2 2 6 。 9 2 7 。 6 2 8 。 8 2 9 。 4 2 9 。 3 2 8 。 7 2 8 。 1
纯 林 2 9 。 3 2 8 。 9 2 9 . 3 2 7 。 4 2 7 。 5 2 8 。 3 2 9 。 8 3 1 。 l 3 1 。 5 3 1 。 2 3 0 。 7 2 9 。 9
三 、 相对湿度 : 相对湿度的大小反应空气的干燥程度 。 相对湿度大 , 则能缓和大气干旱 ,
有利林木生长 。
从图三看出 , 混交林的相对湿度比纯林
大 , 一 日中一般大 5一 15 % , 而且较稳定 。
测期内 , 混交林的日平均相对湿度达 8 5% 以
上 , 纯林则为 76 % ; 最小相对湿度混交林为
6 5%
, 纯林则为 5 4 % 。
四 、 风速 : 风速的大小不仅 对 树 木 弯
直 、 倒折产生影响 , 而且对林内温度 , 湿度
以及二氧化碳浓度也产生影响 , 从而影响林
嗯好住
推贵林
` 丁州尸丫代尸 , 气产 , 气厂 介 急
图 3 护昆交林和纯林空气相对温度比较
3
舔,0J
— 混安林一一 纯 林`、、了产了
` n、 J/
了产ù
木生 民。
观测期混交林和纯林的风速都小 , 晚上
多处 于无风状态 。 白天混交林内的平均风速
比纯林小 63 % , 混交林内的平均风 速 在 0 . 5
米 /秒以下 , 纯林则在 0 . 5米 /秒以上 。
上述各因子观测的结果 , 说明光 、 热 、
水 、 气 一庄森林生态系统中是一个 自然 综 合
体 , `臼们中的任何一个因子改变 , 都对林木
生产力产生影响 , 如林内湿度改变影响到温
度变化 , 温度变化则又影响 光 合 作 用 。 柏
木 、 恺木混交所产生的影响对林木生长是有
利的 , 改善了午燥 的气候环境 , 适应了柏木
需温暖湿润条件的生物学特性要求 。
才 `D .2
图 4
有- 二二气犷育飞犷拿二冲; 愁
混交林和纯林风速比较
(二 ) 林地土壤条件 :
一 、 土坡水分条件 : 为 一说明混交林和纯林生长差异与土壤水分条件的关系 , 我们测定 了
土壤含水量 。 测定结果 , 降雨量 15 毫米以上或连续雨天 , 混交林地的土壤含水量高于纯林 ;
降雨 5 毫米左右的小雨情况下 , o 一 30 厘米土层的含水量混交林较纯林高 1 一 4 % , 30 厘米
以下土层则较纯林低 ( 图五 ) ; 如遇连晴 3 一 4 天后 , 混交林表土 O一 20 厘米的含水量则显
著下降 , 叮较纯体低 3 一 6 % ( 图六 ) ; 干旱时期 , 混交林各层土壤的含水`量都较纯林低 。
歹 t o 二歹 2 口 军知备`万乒
o ` e 一卜一州卜一一 天打石 峥 夕 刃州麟
图 5 混交林和纯林不同深度土壤
水分变化
图 6 混交林和纯林 O一 20 厘米土
层雨后连续晴天的水分变化
二 、 土坡养分条件 : 恺木是肥料树种 , 其叶含氮量为 2 . 7% , 共根瘤含氮量可达 3 . 9% ,
七、 八年生 单株箔瘤量可达 2 0 0 个左右 。 在比较混交林与纯林土壤养分条件时 , 我们取柏木
与恺木之间 (株行距 1 . 2 x l . 2米 ) 和两柏木之间 ( 株行距 l . O x l . O米 ) 的土壤 , 用二氧化碳
容量法测定 了土壤的呼吸强度 (释放 C O : 量 ) 。
柏恺混交林和柏木纯林的土壤释放 CO Z含量比较 单位 :O CZ mg /g 土
取 土 深 度 距 柏 木 距 恺 木 柏 恺 间
1
两 柏 间 备 、 注
( Cm) 1 o
e m 1 oe m60 e m… 50 Cm
0 一2 0 0 . 134O 。 19 9O 。 12 70 。7 1 1
2 0 一O 4 0 。 14 60 。2 4 10 。 10 60 。 13 6
4 0 一0 6O 。 12 O 3 。 6 15O 。 13 0
从表三看出 , 作为土壤生物总的活性指标的土壤呼吸强度 , 栖恺之间比两柏之 间 C O Z
含量高 47 % , 档木穴 内比柏木穴内高 3 4一 49 % 。 C O Z是有机物质分解的产物 。 土壤生 物 活
动强度大 , 不仅能加快土壤中有机物质分解 , 而且其代谢产物也能丰富土壤养分 。
在表四的比较中 , 柏恺之间土壤有机物质的含量比纯林两柏木之间 高 1 . 6一 16 % , 表 层
土壤的含氮量高 50 % 。
表 4 混交林和纯林树种间土壤养 分比较
取 土 深司 柏 、 ’恺 、 。。 米 { 两 柏 间 。呕米 ` { `…— 1一一- 一一 , 一一下一 , 一 , 一一一… 备 注一竺兰 -…一宜竺 竺`2一 .}生 - ` ~熨竺王…宜竺燮型一…生一 . -星竺王…— 一一上:竺一…一生兰生一…一望生一…一竺一…一生竺一 …一一 - - - - - - -一少二l上 ~卜- -竺兰一 {一 2二竺一卜一 i竺一卜-全竺一…一 - - - - - -一4 a一 60 { ” · 7 0 {_ ” · ” 4 ! ” · 6” { .0 ”产 . !三 、 水分 、 养分的利用 : 土壤中的水分和养分是通过根系吸收利用的 。 我们用重量法测定了混交林中柏木和恺木的根系分布情况 (图七 ) 。 柏木在地表 10 厘米内根量较少 , 90 肠以
上的根分布在 10 厘米以下土层内。 恺木的根 90 肠密集在土表 20 厘米内 , 向四周伸延较宽 。 这
样深浅根性树种混交 , 各层土壤的水分 , 养分均能得到充分利用 。
柏梢混交林是慢生和速生树种结合的复层林 , 林冠面积大 , 涵水能力强 , 树冠蒸腾作用
一卜毛公千
“ 洲 )
图 7 恺柏行间柏木 (左 ) 恺木 (右 ) 根量分布
亦强 。 据测 , 混交林比纯林蒸腾量大3 3 . 6一 “ . 4 % , 对土壤水分的有效利用率较纯林高 , 树
木生 长旺盛 。 同时混交林地有一定量的恺木叶积累 , 在林地的生物— 气候条件下 , 有机质能迅速分解利用 。 加之恺木 0 . 3厘米以下的根可伸到柏木穴内 , 并带入一定景的根瘤 , 也能为
柏木生 长补给荞分 , 从而提高柏木生产力 。
二 夕士冰一 、 z 尸 F 目
在四川盆地营造柏木恺木混交林 , 3 一 5 年郁闭成林 , 其生态效应显著 。 据观测 ; 混交
林光照强度比柏木纯林低 3 倍 , 最大光照强度迟 2 小时出现 ; 气温上午比 纯林高 , 下午比纯
林低 , 日平均气温比纯林低 l ℃左右 , 昼夜温差比纯林大 2 ℃左右 ; 地温变幅 小 而 稳 定 ;
相对湿度比纯林高 5 一 15 % ; 风速比纯林低 63 % ; 林木蒸腾量比纯林大 3 3 . 6一 6 . 4% , 土壤
水分有效利用率高 ; 土壤有机质含量比纯林高 15 一 16 % , 表层土壤全氮量比纯林高 50 % 。 这
些变化 , 恰为柏木生态特性所要求 , 使柏木生长量平均提高 70 % 左右 。
在混交林中 , 以单株行间混交和先栽柏木后栽恺木的混交林与纯林的生 长差 异 最 为 显
著 。 同时混交林还有涵养水源 、 保持水土的良好作用 , 并能为农业生产提供大量有机肥料 ,
因此在这些地区发展柏恺混交林具有普遍的意义 , 值得重视和推广 。
四 、 建议
(一 ) 柏木 、 恺木混交林在四川盆也一般都可以营造 , 但在立地条件特别差的阳 坡和石
骨子地上 , 栽植恺木不易成活 , 造林时 , 恺木应带土栽植 。 土层太薄的造林地 , 应把土壤集
中成窝 、 成带栽植 , 或客土造林 。
(
一二) 为了提高林木的生 卜长量 , 混交林地应保持一定数量的枯枝落叶 , 使之进一步改善
林地条件 , 以林养林 。 同时要注意适当修枝 , 最好让恺木 自然整枝 , 柏木郁闭前才修枝 。
(三 ) 在 目前穴间和行间混交方式的基础上 , 应进一步了解柏木的生物学特性 , 进行多
种混交方式的研究和柏木与其它树种混交的试验 。
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