全 文 ：第 39 卷 第 1 期
2 0 1 2 年 3 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 39 No. 1
Mar.，2 0 1 2
doi:10． 3969 / j． issn． 1002 － 7351． 2012． 01． 11
福建柏混交林生态效益研究
许生明
(福建省安溪白濑国有林场，福建 安溪 362411)
摘要:通过对 30 年生福建柏马尾松混交林、福建柏火力楠混交林与福建柏纯林生长量、林下植被多样性和土壤理化性质的
比较分析，进行福建柏不同林分类型生态效益研究。结果表明:福建柏马尾松混交林和福建柏火力楠混交林中福建柏与福
建柏纯林相比，树高、胸径和单株材积分别提高了 14. 6%、13. 9%、46. 9%和 19. 2%、11. 1%、45. 9%，林分总蓄积量增加了
70. 4%和 57. 9%，而且生长量和蓄积量的差异达到显著和极显著水平。混交林和纯林植物多样性指数接近。混交林土壤
比纯林土壤疏松透气，持水性强，肥力高。
关键词:福建柏;混交林;生长量;植物多样性;土壤理化性质
中图分类号:S791. 43;S725. 2 文献标识码:A 文章编号:1002 － 7351(2012)01 － 0045 － 03
The Ecological Benefits of Fokienia hodginsii Mixed Forest
XU Sheng-ming
(Anxi Bailai State-Owned Forest Farm of Fujian，Anxi 362411，Fujian，China)
Abstract:Based on the comparison and analysis of increment，diversity of undergrowth and physical and chemical properties of soil in
the Fokienia hodginsii and Pinus massoniana mixed forest，the Fokienia hodginsii and Michelia macelurei mixed forest and the Fokie-
nia hodginsii pure forest，the ecological benefits of different forest types was studied. The results showed that，the height，DBH and in-
dividual volume of Fokienia hodginsii in 30-year-old mixed forests increased by 14. 6%，13. 9%，46. 9% and 19. 2%，11. 1%，
45. 9% compared with the pure forest，the total volume increased by 70. 4% and 57. 9%，and the differences of increment and vol-
ume were significant and extreme significant，the plant diversity of mixed forest was similar to pure forest. The soil of mixed forests
was looser and ventilating than pure forest，and the water-keeping ability and soil fertility were batter too.
Key words:Fokienia hodginsii;mixed forest;increment;plant diversity;physical and chemical properties of soil
福建柏(Fokienia hodginsii Henry et Thomas)是中国南方特有的重要用材树种，具有速生和适应性强的
优良特性，在贫瘠的土壤也能较快生长。福建柏是高级用材，而且因主干通直圆满，外形优美，观赏价值
高，颇受栽培区林农和生产单位喜爱，栽植面积逐渐增加［1］。理论和实践都证明，单一树种的纯林尤其是
针叶林经常会导致土壤肥力下降、生物多样性降低、易受病虫害侵袭等问题，营造混交林可以对这些弊端
起到减缓乃至避免作用［2 － 5］。福建省安溪白濑国有林场在 1981 年开展福建柏分别与马尾松、火力楠混交
造林试验，笔者于 2011 年对试验林进行复位调查，开展不同混交林生长状况、林下植被和土壤理化性质研
究，以期为福建柏混交林营造提供参考。
1 试验地基本概况
试验地设在安溪白濑国有林场土地坛工区(东经 118°17、北纬 25°26) ，属于中亚热带海洋性气候，
海拔高度 300 ～ 1000 m，气候温暖湿润，年平均气温 16 ～ 19 ℃，极端最低温度 － 5 ℃，极端最高温度可达
37 ～ 39 ℃。全年日照时数 1850 ～ 2050 h，雨量充足，年均降水量 1500 ～ 2000 mm，年平均相对湿度 76% ～
82%，每年 7—9 月常有热带风暴或台风的影响和侵袭。土壤为山地红壤，土层厚度 80 cm左右，立地等级
为Ⅲ级，腐殖质层较薄，植被以芒萁(Dicranopteris dicotoma)、五节芒(Gramineae)及矮灌为主。造林地为杉
木林采伐迹地。
收稿日期:2011 － 11 － 07;修回日期:2011 － 11 － 28
作者简介:许生明(1966—) ，男，福建安溪人，福建省安溪白濑国有林场工程师，从事森林培育和经营管理研究。
福 建 林 业 科 技 第 39 卷
2 研究方法
2. 1 试验设计和造林
试验设计为:福建柏 ∶马尾松 = 6∶4，福建柏 ∶火力楠 = 7∶3 和福建柏纯林 3 种处理，3 次重复，每小区面
积 900 m2。1981 年春造林，株行距 2 m ×2 m，初植密度为 1665 株·hm －2。试验林 10 年生时进行 1 次卫
生伐，但混交林比例保持不变。
2. 2 研究方法
2011 年 8 月，对试验林复位调查，调查因子包括每个试验处理现有密度、分树种高径生长量、各试验
林林下植被、土壤理化性质等。
林下植被调查: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、草本及藤本的种类、数量、高度和盖度等。①物种丰富度 S:指物种总的种数;②物种多样性
指数:Simpson指数(D)= N(N － 1)/∑Ni(Ni － 1) ;Shannon-Wiener 指数(H)= －∑Ni /Nlog2Ni /N;③物种
均匀度 Pielou指数:Jsw = －∑
s
i = 1
(PiLnPi)/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。
土壤理化性质调查和测定:每样地按“S”形路线多点(5 ～ 6 点)分别采集 0 ～ 20 cm、20 ～ 40 cm土层的
土样供养分化学分析;并用“环刀法”采集 0 ～ 20 cm和 20 ～ 40 cm 土层的原状土进行水分物理性状测定。
土壤水分物理性质、土壤化学性质测定分别按文献［6］、［7］方法测定。
3 结果与分析
3. 1 福建柏混交林和福建柏纯林生长差异性分析
从调查结果看出(表 1) ，福建柏马尾松混交林和福建柏火力楠混交林中的福建柏与福建柏纯林相比，
树高和胸径有所增加。与马尾松混交的福建柏树高、胸径及单株材积生长量分别比福建柏纯林增加了
14. 6%、13. 9%和 46. 9%，与火力楠混交的福建柏树高、胸径及单株材积生长量分别比福建柏纯林增加了
19. 2%、11. 1%和 45. 9%。3 种林分总蓄积量也存在差别，福建柏马尾松混交林总蓄积量(283. 9 m3·
hm －2)最高，比福建柏火力楠混交林总蓄积量(262. 94 m3·hm －2)高 8%，比福建柏纯林高 70. 4%。经方
差分析，福建柏马尾松混交林和福建柏火力楠混交林中的福建柏与福建柏纯林在树高、胸径、单株材积间
存在显著差异，在林分总蓄积量间差异极显著。
表 1 福建柏混交林和福建柏纯林生长状况
林分类型 树种 比例
现有密度 /
(株·hm －2) 树高 /m 胸径 /cm 冠幅 /m
材积 /
(m3·株 － 1)
蓄积 /
(m3·hm －2)
福建柏马尾松混交林 福建柏 6 660 14. 9 20. 5 3. 0 0. 2363 155. 96
马尾松 4 450 16. 5 22. 1 4. 5 0. 2843 127. 94
福建柏火力楠混交林 福建柏 7 765 15. 5 20. 0 3. 3 0. 2347 179. 55
火力楠 3 330 16. 3 20. 2 4. 3 0. 2527 83. 39
福建柏纯林 福建柏 1035 13. 0 18. 0 3. 0 0. 1609 166. 53
* :FH = 8. 20
* ，FD = 9. 22
* ，FV = 8. 13＊＊，FG = 83. 07＊＊，F0. 05(2，6)= 5. 14，F0. 01(2，6)= 10. 90。
3. 2 福建柏混交林和福建柏纯林植物多样性特征
由表 2 可知，福建柏马尾松混交林林下植被有 18 科 21 属 23 种，其中灌木层有 6 种乔木和 11 种灌
木，乔木分别为火力楠、楠木、木荷、亮叶猴耳环、福建青冈、乌药，灌木分别为黄瑞木、小叶赤楠、冬青、山杜
鹃、乌饭、朱砂根、山油茶、小果南烛、野牡丹、山石榴;草本层有 6 种植物，分别为网脉酸藤子、黑莎草、芒
萁、华山姜、皱叶狗尾草、牛尾菜。福建柏火力楠混交林林下植被共 16 科 19 属 19 种，其中灌木层有 5 种
乔木和 5 种灌木，乔木分别为鹅掌楸、闽粤栲、青冈栎、木荷、笔罗子，灌木分别为黄瑞木、小叶赤楠、野牡
丹、朱砂根、显脉冬青;草本层有 9 种植物，分别为扇叶铁线蕨、胎生狗脊蕨、毛亮叶崖豆藤、网脉酸藤子、玉
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第 1 期 许生明:福建柏混交林生态效益研究
叶金花、乌毛蕨、淡竹叶、黑莎草、金银花。福建柏纯林林下植被共有 18 科 18 属 19 种，其中灌木层有 5 种
乔木和 7 种灌木，乔木分别为火力楠、楠木、黄润楠、红叶树、福建青冈;灌木种分别为黄瑞木、小叶赤楠、冬
青、山杜鹃、乌饭、朱砂根、石斑木;草本层有 7 种植物，分别为菝葜、牛尾菜、乌毛蕨、黑莎草、皱叶狗尾草、
芒萁、三叉苦。
3 种林分林下植被多样性指数都比较接近，福建柏马尾松混交林林下共有 23 种植物，福建柏火力楠
混交林和福建柏纯林林下均有 19 种植物，福建柏马尾松混交林与福建柏火力楠混交林、福建柏纯林相比，
灌木种类分别多 7 种、5 种，而草本种类分别少了 3 种和 1 种。不同林分类型同样层次的植被均匀度、
Simpson指数和 Shannon-Wiener指数基本相当。
表 2 福建柏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
福建柏马尾松混交林 灌木 17 0. 891 0. 921 2. 624
草本 6 0. 905 0. 743 1. 254
福建柏火力楠混交林 灌木 10 0. 916 0. 923 2. 416
草本 9 0. 750 0. 703 1. 344
福建柏纯林 灌木 12 0. 922 0. 924 2. 433
草本 7 0. 814 0. 686 1. 311
3. 3 福建柏混交林和福建柏纯林土壤理化性质比较
从表 3 可知，福建柏马尾松混交林和福建柏火力楠混交林与福建柏纯林比较，土壤容重减小，毛管孔
隙、非毛管孔隙、最大持水量、最小持水量和毛管持水量增大。以 0 ～ 20 cm 为例，福建柏马尾松混交林和
福建柏火力楠混交林土壤容重比福建柏纯林低 41. 7%和 3. 6%，说明福建柏马尾松混交林和福建柏火力
楠混交林土壤比福建柏纯林疏松;福建柏马尾松混交林土壤毛管孔隙、非毛管孔隙、最大持水量、最小持水
量和毛管持水量比福建柏纯林高 48. 6%、89. 3%、46. 3%、102. 3%和 145. 5%，福建柏火力楠混交林土壤
毛管孔隙、非毛管孔隙、最大持水量、最小持水量和毛管持水量比福建柏纯林高 57. 7%、13. 5%、16. 3%、
70. 3%和 51. 8%，说明福建柏马尾松混交林和福建柏火力楠混交林土壤通透性和持水能力优于福建柏纯
林土壤。可见，福建柏与马尾松、火力楠混交后，土壤物理性状得到一定程度的改善。
表 3 福建柏混交林和福建柏纯林土壤物理性质比较
林分类型 层次 /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)
福建柏火力楠混交林 0 ～ 20 1. 115 43. 20 27. 20 488. 85 288. 41 373. 25
20 ～ 40 1. 076 35. 61 31. 51 527. 74 234. 87 330. 98
福建柏马尾松混交林 0 ～ 20 0. 675 40. 73 45. 37 614. 82 342. 57 603. 50
20 ～ 40 1. 068 53. 31 26. 17 564. 95 319. 85 499. 30
福建柏纯林 0 ～ 20 1. 157 27. 40 23. 97 420. 28 169. 31 245. 85
20 ～ 40 1. 429 29. 74 29. 80 334. 13 125. 60 208. 10
表 4 福建柏混交林和福建柏纯林土壤化学性质
林分类型 层次 /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)
福建柏火力楠混交林 0 ～ 20 43. 688 90. 384 11. 347 2. 624 29. 607 0. 575
20 ～ 40 41. 357 81. 636 11. 265 1. 269 22. 660 0. 486
福建柏马尾松混交林 0 ～ 20 28. 064 107. 571 9. 333 1. 645 20. 953 0. 517
20 ～ 40 23. 179 84. 694 8. 908 1. 310 18. 284 0. 443
福建柏纯林 0 ～ 20 20. 064 88. 152 7. 477 0. 947 14. 155 0. 468
20 ～ 40 19. 440 63. 301 7. 387 0. 766 11. 205 0. 377
(下转第 62 页)
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福 建 林 业 科 技 第 39 卷
参考文献:
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(上接第 47 页)
福建柏火力楠混交林、福建柏马尾松混交林和福建柏纯林相比，土壤化学性质有一定程度的提高(表
4) ，0 ～ 20 cm土层土壤的有机质、全 N、水解性 N、全 P、全 K和速效 K含量，福建柏火力楠混交林分别比福
建柏纯林提高了 109. 2%、177. 1%、2. 5%、22. 9%、51. 8%和 117. 7%，福建柏马尾松混交林分别比福建柏
纯林提高了 48. 0%、73. 7%、22. 0%、10. 5%、24. 8%和 39. 9%。说明福建柏与火力楠、马尾松混交对土壤
肥力维持和提高有一定作用。
4 结论与讨论
研究结果表明，福建柏与马尾松、火力楠混交后，生长量得到一定程度的提高，30 年生福建柏马尾松
混交林和福建柏火力楠混交林与福建柏纯林的生长状况比较，混交林中福建柏树高、胸径、单株材积比福
建柏纯林分别增加了 14. 6%、13. 9%、46. 9%和 19. 2%、11. 1%、45. 9%，林分总蓄积量增加了 70. 4%和
57. 9%。混交林中福建柏和福建柏纯林生长量差异显著，混交林和纯林总蓄积量差异达极显著水平。混
交林和纯林内植物丰富度、均匀度相差不大，植物多样性指数比较接近。福建柏马尾松混交林、福建柏火
力楠混交林土壤与福建柏纯林土壤相比更加疏松透气、持水能力较强，而且土壤肥力较高。
福建柏是优良的用材和观赏树种，速生且对立地要求不严，是杉木林采伐迹地主要的更新树种，福建
省安溪县广泛种植并向周边逐渐辐射。以往福建柏多以纯林的方式造林，近年来由于陆续发现单一树种
纯林出现病虫害、地力下降等问题，所以福建柏的造林方式也从纯林逐渐向混交林的模式发展，目前在安
溪县福建柏造林除了和火力楠、马尾松混交外，还开展了福建柏和杉木、湿地松、柳杉、木荷、桉树、秃杉等
树种混交研究，有待在下一步的工作中逐渐加以总结。
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