全 文 :FUJIANLINYE
福建林业
FUJIAN LINYE
山杜英人工林生长特性及其对土壤的影响 *
甘玉亭
(南平葫芦山国有林场,福建南平353000)
*收稿日期:2016-04-25修回日期:2016-06-10
作者简介:甘玉亭(1971-),女,福建仙游人,工程师,主要从事森林培育与经营管理工作。
摘要:对闽北12a生山杜英混交林中山杜英的生长规律进行树干解析以及改良土壤效果的分析测定,结果表明:
山杜英生长迅速,12a生年均树高、胸径、材积生长分别达0.96m、0.98cm和0.00543m3。树高、胸径速生期分别在
3-10a和3-11a间。材积速生期在6a以后且速生期较长;山杜英的改良土壤性能,与没有山杜英的对照混交林相
比,山杜英林地土壤水分物理性状以及有机质、氮磷钾等养分含量均有不同程度的改善,比如土壤容重下降了
3.91%,土壤速效氮磷钾分别提高了5.15%、22.46%和5.26%。研究结果反映了混交林中山杜英的生长特点与改良
土壤效果,可为山杜英混交林的经营管理提供参考。
关键词:山杜英;混交林;生长规律;改良土壤
中图分类号:S792.06文献标识:A 文章编号:1003-4382(2016)06-0024-03
TheTraitsofElae carpussylvestrisPlantationandItsInfluenceontheSoil
GanYuting
(NanpingHulushanNationalForestFarm,NanpingFujian353000,China)
Abstract:The stems of 12-year-oldElaeocarpus sylvestrisin the mixed forest were analyzed and the soil improved was
determined.TheresultsshowedE.sylvestrisgr wfastwith0.96mtreeheight,0.98cmDBHand0.00543m3volume.The
rapidgrowthperiodoftreeheightandDBHwasbetween3rdto10t yearand3rdto11thyear,respectively.Therapidgrowth
period of volume was after 6thyear nd lasted for a long time. Compared to the mixed forest withoutE. sylves ris,the soil
properties including the soil water, physical property, and the content of organic matter, nitrogen, phosphorus and
potassiumwereimprovedbyE.sylvestris.Theso lbulkdensitydecreased3.91%.Thesoilavailablenitrogen,phosphorus
and potassiumincreased 5.15%、22.46% and 5.26%, respectively. Theresultsreflect thegrowth traitsof themixed forest
andthesoilimprovementeffect,whichprovidesreferencesforthemanagementofthemixedforestofE. ylv stris.
Keywords:Elaeocarpussylvestris;mixedforest;growthlaw;soilimprovement.
科学研究
我国南方林区长期以来造林树种单一且针叶化比较普遍,阔叶树人工造林比较薄弱,由此引起地力衰退、生
态环境脆弱等问题。因此加大优良乡土阔叶树造林比例以调整树种结构,对林业产业的发展具有重要的现实意
义。山杜英(Elaeocarpussylvestris)属于杜英科、杜英属的常绿阔叶乡土树种,产于我国南方的浙江、福建、台湾、江
西、广东等地,多分布于丘陵山地,具有生长快、材质好、抗性强、适应性广等特点,是优良用材和城乡绿化树种[1,2]。
2008年以来,福建省广泛开展“种植名贵树、建设新农村”活动以及稀疏林分补植、提高森林覆盖率的大造林工
程,山杜英得到广泛应用。目前山杜英的人工造林遍布于福建、江西、浙江等亚热带地区,作为城乡绿化和杉木、
马尾松混交林的伴生树种,尤其近几年来在杉木、马尾松等稀疏林分补植中应用广泛,收到很好的效果。文中对
闽北人工混交林中山杜英的生长规律进行调查分析,深入探讨其生长特性、改土效果,为高效培育经营山杜英混
交林及防治松杉多代连载的地力衰退等提供科学依据。
1材料与方法
1.1 研究区概况
调查地设在福建南平葫芦山国有林场经营区内,该场地处闽江上游的闽北延平区南部,地理位置系武夷山
东南延伸支脉,属于低山丘陵地带,海拔300-500m之间,坡度多在20-30°之间,年均降水量1720mm,无霜期为
300d,属于亚热带温暖湿润气候带,气候温和,雨量充沛,适宜林木生长。林地土壤为红壤,土壤肥力较好,以Ⅱ类
地为主。调查林分为该林场的儒罗工区 020-52-030 小班的山杜英混交林(4 山杜英 3 杉木 3 马尾松)和
24
FUJIANLINYE
福建林业
FUJIAN LINYE
/a
/c
m
020-52-040小班的对照混交林(5杉木5马尾松),两小班的立地条件相当,前茬为杉木纯林或松杂混交林,林下
植被多为檵木、小刚竹、黄瑞木及芒萁骨等。2005年1月造林,初植密度均为2500株·hm-2(株行距2m×2m),造
林后第2a的5月份结合抚育每株施复合肥150g,无间伐。调查林分概况见表1。
表1 调查林分的样地概况
1.2 研究方法
2016年2月份,分别在儒罗工区020-52-030、020 52-040的林分内,在典型地段分上坡、中坡和下坡各设
25.8m×25.8m的临时样地3个。每木测定胸径、树高以及林相状况[3],在020-52-030的山杜英混交林的样地内选
择3株山杜英平均木并将其伐倒,分2m区分段分别截取圆盘进行树干解析,龄阶定为2a[4];同时,在2种林分类
型内,每样地按梅花形机械设置2m×2m样方3个并用“样方收获法”测定林下枯枝落叶量;每样地按“S”形路线
多点(5-6点)挖穴土壤剖面,采集0-40cm土层的混合土样用作养分化学分析。用“环刀法”分层采集0-20cm、
20-40cm的原状土,用于做土壤水分物理性状测定[5]。室内按常规方法测定土壤水分物理性质[6];按国标分析方法
测定土壤化学性质[7]。
2结果与分析
2.1 混交林中山杜英的生长特性
根据儒罗工区020-52-030小班的山杜英混交林中12a生山杜英的3株平均木的树干解析资料,其生长特
性测定结果如图1-图3。
2.2.1 树高生长特性
山杜英的树高生长量总的趋势是随着年龄的增加
而不断提高,12a生树高达11.52m,年均生长0.96m。从
图1可以看出,山杜英的生长在造林当年较为缓慢,第
2a以后生长开始加快,其速生期在第3-10a间,年均生
长量达 1-1.20m,连年生长量达 0.82-1.45m,高峰期出
现在第 3a,峰值年均生长量达 1.2m,连年生长量达
1.45m。10a后生长下降,连年生长量降至0.7m以下。
2.2.2 胸径生长特性
胸径生长趋势与树高生长基本相似,12a生时的去
皮胸径达11.76cm,年均生长达0.98cm。从图2看出,在
2a生前,胸径生长较慢,年生长量约0.6cm,第2a以后
生长加快,速生期在 3-11a 间,年均生长量在
1-1.13cm,连年生长量为0.83-1.93cm,高峰期在第3a,
峰值年均生长量1.06m,连年生长量达1.93cm。11a后生
长逐渐下降,至调查的年龄时连年生长量0.8cm左右且
基本上呈平顶状发展,说明,山杜英12a后胸径仍生长
较快。
2.2.3 材积生长特性
从图3看出,山杜英12a生时单株材积达0.0651m3
(去皮),年均材积生长达0.00543m3。在5a前材积生长较为缓慢,6a后生长加快并进入生长速生期,6-12a间,年
均生长量和连年生长量仍处于持续上升而尚未出现峰值,说明,12a生时材积仍处于速生期,通过曲线模拟预测,
甘玉亭:山杜英人工林生长特性及其对土壤的影响
图1 山杜英树高生长曲线
图2 山杜英胸径生长曲线
/°
/m
/·hm /a
020-52-030 4 3 3 ! 27 350 2250 12
020-52-040 5 5 ! 28 380 2220 12
25
FUJIANLINYE
福建林业
FUJIAN LINYE
数量成熟期至少在25a以上。
2.2 山杜英改良土壤性能
由表2 可见,山杜英混交林地的0-20cm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、总孔隙度
及通气度等水分物理性状指标分别比对照的林地提高了
7.29%、5.80%、2.89%、2.49%、 .35%、3.93%和10.56%。土壤容重
也比对照混交林的下降了3.91%。山杜英混交林与对照混交林
从面上看混交林比例不一样,但实际上2种混交林中杉木和马
尾松的比例都是1:1,只是山杜英混交林中多了山杜英这个树
种,2种林分的林地土壤性状的差异基本上可归结于山杜英引起的,因此2种林分的土壤性能的比较结果,基本
可以看出山杜英对土壤的影响情况。由测定结果可以看出,通过营造山杜英混交林后,林地土壤变得较为疏松,
水分物理性状有改善。说明,山杜英对土壤改良发挥了重要作用。
表2 山杜英混交林的林地土壤水分物理性状
表3 山杜英混交林的林地土壤化学性状
土壤养分与林分生长有着密切的关系,在经营管理措施相同的情况下,不同的树种或林分类型对土壤的影
响不一样。从表3看出,除土壤pH值相当外,山杜英混交林的林地土壤有机质、土壤全氮、水解氮、有效磷以及速
效钾等养分含量均不同程度地高于对照混交林,上述指标相应地比对照混交林提高6.86%、17.11%、5.15%、
22.46%和5.26%,尤其是氮、磷提高幅度较大。这主要是因为山杜英混交林中的枯枝落叶量大,现存量达
1984.41kg·hm-2,是对照混交林的1.12倍;加上,山杜英混交林林分树冠结构紧密以及多树种根系的相互促进作
用,促使土壤养分得到矿化和累积[8、9]。
3结论与讨论
1)山杜英生长发育规律研究结果表明,12a生树高达11.52m,胸径达11.76cm(去皮),材积达0.0651m3(去
皮),年均树高、胸径、材积生长分别达0.96m、0.98cm和0.00543m3。2a生前生长较为缓慢,第3a开始生长迅速加
快,树高、胸径速生期分别在 3-10a间、3-11a间,速生期内树高和胸径的连年生长量分别达 0.82-1.45m、
0.83-1.93cm,在10年生后,树高、胸径趋于下降。材积速生期在6a以后,至12年生生长仍然较为迅速。
2)山杜英改良土壤效果较好,山杜英混交林与没有山杜英的对照混交林相比,其枯枝落叶量大,林地土壤水
分物理性状以及有机质、氮磷钾等养分含量均有不同程度的改善,比如土壤容重下降了3.13%,毛管持水量、总
孔隙度及通气度分别比对照的林地提高了5.80%、3.93%和10.56%,土壤速效氮磷钾分别提高了5.15%、22.46%
和5.26%,显示出明显的改良土壤的效果。
3)根据山杜英的生长规律,在经营抚育管理上,宜在3-11a生之间的速生期进行施肥抚育。在现有林分密度
条件下,10-11a间应当适当地进行间伐以调整营养空间和种间关系,促进林分生产力的提高,也有助于培育山杜
英优质用材。鉴于山杜英的改良土壤效果较好,营造山杜英与马尾松或杉木的混交林,可作为亚(下转第39页)
科学研究
/kg·hm-2 pH
/%
/%
N
/mg·kg-1
P
/ mg·kg-1
K
/ mg·kg-1
1984.41 5.65 2.96 0.089 78.58 4.58 108.64
1767.23 5.60 2.77 0.076 74.73 3.74 103.21
图3山杜英材积生长曲线
/g·cm
/%
/%
/%
/%
/%
/%
/%
1.23 45.21 35.21 26.38 43.66 12.40 56.06 23.35
1.28 42.14 33.28 25.64 42.60 11.34 53.94 21.12
26
FUJIANLINYE
福建林业
FUJIAN LINYE
(上接第26页)热带山地植被恢复、地力衰退防治、稀疏林分补植等的主要造林方式。
本研究中山杜英混交林与对照混交林从面上看混交林比例不一样,但实际上2种混交林中杉木和马尾松的
比例都是1:1,只是山杜英混交林中多了山杜英这个树种。目前生产上山杜英的纯林很少,多为杉木、马尾松混交
林的伴生树种。因此本研究结果是反映混交林中山杜英的生长特点与改良土壤效果,可为山杜英混交林的经营
管理提供参考。限于年龄尚短以及条件的限制,间伐后的生长规律以及改土效果还有待继续研究。
参考文献:
[1] 苏治平.山杜英人工林生长状况分析[J].福建林学院学报,2000,20(1):38-41.
[2] 李振问,扬玉盛,吴擢溪,等.杉木火力楠混交林根系的研究[J].生态学杂志,1993,12(1):20-24.
[3] 汤勇华.闽东山地火力楠人工林生长特性及其对土壤肥力的影响[J].青海农林科技,2006,(2):79-81.
[4] 林星华,许信玲,李宝福,等.闽南沿海山地火力楠人工林生长特性及改土效用研究[J].内蒙古林业科技,2001,27(9):25-27.
[5] 钱国钦.枫香杉木混交林生产力及生态特性[J].浙江林学院学报,2000,17(3):289-293.
[6] 张万儒.森林土壤定位研究方法[M].北京:中国林业出版社,1986.
[7] 国家标准局.森林土壤标准分析方法(GB-87)[B].北京:中国标准出版社,1987.
[8] 黄清麟,李元红,林雨平.闽粤栲萌芽林分结构与生产力的研究[J].福建林学院学报,1997,17(2):l36-139.
[9] 刘向东.六盘山林区森林树冠截留、枯枝落叶层和土壤水文性质的研究[J].林业科学,1989,25(2):220-225.
责任编辑/丁 珌
骆月生:邓恩桉人工林生长量和生物量的研究
生物量均在高度9m以上才有分配。在高度12m以上,树叶生物量占自身总生物量的比例最大,为77.08%,其次
为树枝,占自身总生物量比例的46.94%。邓恩桉生长量和生产力的调查可进一步采用动态分析,以年为单位。此
外,试验期间,应加强管理,避免人为的干扰。
参考文献:
[1]谭艳,吴承祯,洪伟,等.邓恩桉林地土壤pH空间变异分析[J].植物资源与环境学报,2012,21(1):14-19.
[2]黄婷,包和林,吴承祯,等.氮-硫沉降对邓恩桉及杉木人工林凋落物C和N残留率的影响[J].植物资源与环境学报,2013,22(4):11-19.
[3]吴承祯,洪伟,陈灿,等.氮、硫沉降下邓恩桉人工林土壤与植株养分特征关系研究[J].武夷学院学报,2013,32(2):1-7.
[4]朱世光.顺昌县引种邓恩桉生长规律初探[J].内蒙古林业调查设计[J].2011,34(5):60-62.
[5]陈建忠.邓恩桉人工林幼林生长规律[J].福建林学院学报,2007,27(1):88-91.
[6]郭祥泉,郭祥堆.邓恩桉在闽北生长规律与适应性探讨[J].西北林学院学报,2010,25(2):50-55.
[7]郭祥泉.邓恩桉在闽北年节律与多年生林分生长适应性探讨[J].中南林业科技大学学报,2012,32(4):45-50.
[8]刘剑斌.闽北不同立地类型的邓恩桉生长特性调查[J].亚热带植物科学,2015,44(1):47-51.
[9]李志辉,陈少雄,黄丽群,等.林分密度对邓恩桉生物产量及生产力的影响[J].中南林业科技大学学报,2007,27(5):1-5.
[10]王伟,徐建民,陆钊华,等.赣南地区邓恩桉的种源生长比较[J].桉树科技,2008,25(1):35-38.
[11]苏少川.闽北邓恩桉人工林生物量分配规律研究[J].南京林业大学学报(自然科学版),2015,39(4):1-6.
责任编辑/丁 珌
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
(上接第29页)
参考文献:
[1] 张鹏,王新杰,许昊.杉木幼龄林直径分布[J].东北林业大学学报,2014,42(11):7-10.
[2] 陈宏伟.西南桦人工林群落特征及土壤肥力变化研究[D].北京林业大学,2008.
[3] 王辉,贺康宁,胡兴波,等.高寒区不同树种配置对林下植被物种多样性的影响[J].水土保持研究,2012,34(3):147-150.
[4] 高艳鹏,赵廷宁,骆汉.晋西黄土丘陵沟壑区人工林下草本植物生物多样性研究[J].水土保持通报,2011,27(1):103-108.
[5] 张刚华,萧江华,聂洁珠,等.不同类型毛竹林植物物种多样性研究[J].林业科学研究,2007,20(5):615-621.
[6] 陈阳,王新杰.闽西北丘陵地毛竹林下植物多样性的研究[J].中南林业科技大学学报,2014,34(1):84-88.
责任编辑/罗美娟
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
39