全 文 ：2007年 5月 防　护　林　科　技 May, 2007
第 3期(总 78期) ProtectionForestScienceandTechnology No.3(SumNo.78)
文章编号:1005-5215(2007)03-0021-03
　　收稿日期:2007-01-10
　　作者简介:范建华(1971 -), 男 , 福建莆田人 , 工程师 ,
主要从事森林培育研究和经营管理.
马尾松毛红椿混交林生长效果和土壤肥力研究
范建华
(福建莆田白云林场 ,福建莆田 351125)
摘　要:通过马尾松毛红椿混交林和马尾松纯林生长量和土壤肥力状况的对比研究 , 结果表明 , 马尾松毛红椿混交
林中马尾松胸径 、树高 、单株材积和总蓄积量均高于马尾松纯林。混交林中马尾松和毛红椿的生长量呈现出马尾
松毛红椿混交比例 4∶1>3∶1>2∶1的规律。马尾松毛红椿混交林土壤水分物理性质和化学性质均优于马尾松纯
林 , 营造马尾松毛红椿混交林有利于提高土壤肥力。由于毛红椿生长快于马尾松 ,营造混交林以带状混交为佳 ,且
毛红椿比例宜小。
关键词:马尾松;毛红椿;混交林;纯林;生长量;土壤肥力
中图分类号:S725.2　　　　　　　文献标识码:A
GrowthandSoilFertilityofMixedStandofPinusmassoniana
andToonaciliatavar.pubescens
FanJian-hua
(BaiyunForestFarmofPutianCityinFujianProv., Putian351125, Fujian, China)
Abstract:ThroughtheresearchonthegrowthandsoilfertilityofthemixedstandofPinusmassonianaandToonciliatavar.
pubescenscomparedwiththepurestandofPinusmassoniana, theresultsindicatethatDHB、height、individualvolumeand
standvolumeofpinusmassonianainmixedstandofPinusmassonianaandToonaciliatavar.pubescensismorethanthatof
thepurestandofPinusmassonianarespectively.ThegrowthincrementofPinusmassonianaandToonaciliatavar.pu-
bescensinmixedstandshowtheregularityof4∶1>3∶1>2∶1.Thewater-physicalcharacterofsoilofthemixedstandis
beterthanthatofthepurestand.ThemodelofbeltmixedissuitabletobeadoptedwhenthemixedstandofPinusmasoni-
anaandToonaciliatavar.pubescensareplanted.
Keywords:Pinusmassoniana;Toonaciliatavar.pubescens;mixedstand;purestand;growthincrement;soilfertility
　　马尾松(Pinusmassoniana)是我国南方最主要
的速生用材树种之一 ,具有耐干旱 、耐贫瘠的优良特
性 ,是荒山造林绿化的先锋树种[ 1] 。由于马尾松适
应性广 ,林业生产中常在土壤条件较差山场营造马
尾松纯林。毛红椿(Toonaciliatavar.pubescens)属
于楝科乔木树种 ,在我国资源较少 , 主要分布在四
川 、贵州 、福建和安徽 ,多呈天然零星分布。毛红椿
为阳性喜光树种 ,喜温暖湿润气候 ,耐寒性强 ,能耐
-15 ℃的低温 ,对土壤条件要求不严 ,在水湿地和
干旱贫瘠地均能正常生长[ 2] 。为了充分挖掘毛红
椿珍贵阔叶树种潜力 ,增强人们对该树种深刻的认
识 ,同时改变当前生产上大面积营造马尾松纯林带
来的病虫害和地力衰退等一系列生态问题 ,笔者于
2000年开展了马尾松毛红椿混交造林试验研究 ,通
过不同模式混交林生长量和土壤肥力状况的比较分
析 ,筛选出生长快 、改土效果明显的混交类型 ,从而
为林业生产上合理营建马尾松毛红椿混交林提供科
学依据。
1　试验地概况
莆田白云林场位于莆田东北部新县乡白云山 ,
涉及新县乡 、白沙镇 、秋芦乡和福清的东张镇 ,毗邻
27个村 。场部设在新县乡白云村 ,离莆田市区 40
km,福厦公路直通场部 。地势西北高 、东南低 ,海拔
400 ～ 900 m,坡度多在 25 ～ 30°。气候温和 ,年平均
气温 20℃,霜期短 。土壤以红壤为主 ,腐殖质少 ,肥
力较差 ,植被以芒萁骨群落为主。
DOI :10.13601/j.issn.1005-5215.2007.03.009
　2　研究方法
2.1　试验设计和造林
2000年 2月 ,在白云林场水井亭工区杉木林采
伐迹地上开展马尾松毛红椿混交造林试验 ,分别设
置马尾松与毛红椿混交比例为 2∶1、3∶1和 4∶1的试
验样地 ,以马尾松纯林为对照(CK),共 4个处理 ,试
验采用完全随机区组设计 , 3次重复 ,样地面积 20m
×20 m。造林方法:于 1999年秋冬对杉木林采伐迹
地进行炼山整地 ,挖穴规格 60 cm×60 cm×40 cm,
株行距 2 m×2 m,应用裸根苗于 2000年 2月雨天
造林 ,造林时回填表土 。
2.2　调查方法
2.2.1　林分调查　造林当年调查成活率和生长量 ,
以后每年调查林分保存率 、生长量指标。 2005年 12
月 ,对试验林全面调查 ,分树种每木检尺 ,求算平均
值 。材积按以下公式计算:
V马尾松 =0.000 062 341 803D1.855 149 71H0.956 824 92
V毛红椿 =0.000 052 76D1.882 161H1.009 317
蓄积量 =平均单株材积 ×林分保留株数
2.2.2　土壤取样及分析　对每个试验小区按 “S”
形路线多点采集 0 ～ 20 cm、20 ～ 40 cm土层的混合
土样用于化学分析。采用 “环刀法”采集 0 ～ 20cm、
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 ,土壤化学分析按国际
分析方法测定[ 3, 4] 。
3　研究结果与分析
3.1　马尾松毛红椿混交林生长量分析
3.1.1　马尾松毛红椿混交林胸径和树高生长　混
交林由于树种间混交比例和方式不同导致生长量的
差异。从表 1看出 ,马尾松毛红椿混交林中 ,马尾松
胸径 、树高生长量随马尾松混交比例增大而增加 ,而
且混交林中马尾松生长速度快于马尾松纯林 。与马
尾松纯林相比 , 2∶1、3∶1和 4∶1的马尾松毛红椿混
交林中马尾松胸径生长量分别增加了 10.0%、
22.0%和 34.0%,树高生长量分别增加了 11.1%、
24.4%和 35.5%。混交林中马尾松胸径和树高生
长量以 4∶1马尾松毛红椿混交林为最大 ,与 2∶1和
3∶1的马尾松毛红椿混交林中马尾松胸径和树高生
长量相比 ,胸径分别增加了 21.8%和 9.8%,树高分
别增加了 22.0%和 8.9%,方差分析表明 [ 5] ,不同模
式林分中马尾松胸径 、树高生长量差异性达到显著
水平 。马尾松毛红椿混交后其胸径 、树高生长量与
马尾松纯林相比增加的原因可能是由于毛红椿为速
生阔叶落叶乔木树种 ,混交林内凋落物量大且分解
快 ,养分及时归还土壤 ,改善了土壤结构 ,增加了土
壤肥力 ,为马尾松的生长提供了较为充足的营养来
源。而混交林中马尾松与毛红椿行状混交(2∶1)与
块(带)状混交(3∶1、4∶1)相比 ,马尾松生长量下降 ,
主要原因在于毛红椿生长速度比马尾松快 ,逐渐形
成毛红椿上层 、马尾松下层的混交林分结构 ,而马尾
松为强阳性树种 ,不耐庇荫 ,与毛红椿交界行的马尾
松林木由于受毛红椿的遮挡使其生长量受影响 ,而
且行状混交所受的影响要比块(带)状混交大。从
混交林中毛红椿生长情况来看 ,林分中毛红椿比例
越小 ,其胸径 、树高生长量越大 ,马尾松毛红椿按 4
∶1比例混交的林分中 ,毛红椿生长量与 2∶1和 3∶1
比例的混交林相比 , 胸径分别增加了 19.0%和
6.2%,树高分别增加了 16.4%和 9.0%,方差分析
表明 ,混交林中毛红椿胸径和树高生长量差异均达
到显著水平 ,产生这种差别的主要原因在于林分中
毛红椿比例增大 ,毛红椿种内对生长空间的竞争力
加强 ,从而导致生长量的下降 。
表 1　马尾松毛红椿混交林生长情况调查结果
林分
类型
混交
比例
平均胸径
(cm)
平均树高
(m)
现有株数
(株· hm-2)
单株材积
(m3· hm-2)
蓄积量
(万 m3· hm-2) 方差分析
混交林
马 2 5.5 5.0 1415 6.87 2.98
毛 1 10.0 7.3 672 29.88
马 3 6.1 5.6 1 586 9.27 3.46
毛 1 11.2 7.8 503 39.54
马 4 6.7 6.1 1 780 11.98 4.19
毛 1 11.9 8.5 425 48.33
马尾松纯林 5.0 4.5 2 125 5.20 1.10
F马D=7.25＊　　F马H=5.33＊
F毛D=10.61＊　 F毛H=8.07＊
F马V=15.91＊＊　F毛V=57.06＊＊
F蓄 =126.33＊＊
F0.05(3, 6)=4.76　F0.05(2, 4)=6.94
F0.01(3, 6)=9.78　F0.01(2, 4)=18.0
3.1.2　马尾松毛红椿材积生长　马尾松毛红椿不
同模式混交林材积生长存在差异(表 1)。马尾松单
株材积以 4∶1混交林最大 , 3∶1混交林其次 ,马尾松
纯林最小 ,毛红椿单株材积大小呈现出 4∶1>3∶1>
2∶1的规律 ,混交林蓄积量表现出 4∶1>3∶1>2∶1>
马尾松纯林 。方差分析显示 ,不同混交林马尾松材
积 、毛红椿材积和总蓄积量差异达极显著水平 ,可
见 ,马尾松与毛红椿混交有利于提高马尾松单株材
积生长量和增加林分总产量 ,而混交林中又以马尾
松与毛红椿呈带状混交(4∶1)能大幅度促进混交树
种材积增长和蓄积量的提高 ,其原因可能是这种混
交模式与其他混交模式相比 ,马尾松和毛红椿两个
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树种无论种间还是种内关系都比较协调 ,利用营养
空间充分 ,生长快 ,林分中立木产量迅速增加。
3.2　马尾松毛红椿混交林土壤肥力分析
土壤为植物生长供应和协调营养条件及环境条
件的能力称为土壤肥力。土壤肥力是土壤物理 、化
学和生物等性质的综合反映。不同林分结构对林地
肥力有各种不同的影响 ,导致土壤结构 、土壤水分性
能和土壤养分状况的差异 。
3.2.1　马尾松毛红椿混交林土壤水分 —物理性质
　土壤容重是土壤物理性质的一个重要指标 ,容重
大小反映出土壤透水性 、通气性和根系伸展时阻力
的大小 。土壤水分对林木生长具有重要的作用 ,它
积极参与土壤中物质的转化和代谢过程 ,并在母岩
风化和土壤形成的过程中起着重要的作用 ,是土壤
物理性质中重要因素 。土壤孔隙组成反映土体构造
虚实松紧 ,直接影响土壤通气 、透水及根系穿插难
易 ,是表征土壤结构的重要指标之一 。从马尾松毛
红椿混交林(4∶1)与马尾松纯林水分—物理性质测
定结果(表 2)看出 ,混交林容重比纯林小 ,而土壤持
水量和土壤孔隙度均大于纯林 ,与纯林相比 ,混交林
土壤容重下降了 4.2%;最大持水量 、毛管持水量和
田间持水量分别增加了 5.0%、3.2%和 6.7%;总孔
隙度增加了 6.3%,说明马尾松毛红椿混交林土壤
水分 —物理性质优于马尾松纯林 ,这主要是因为混
交林的根系分布在不同的深度上 ,数量较多 ,根的形
状多样 ,由于根系的穿插使土壤变得比较疏松多孔 ,
有利于根系对水分和养分的吸收 。而且毛红椿枯枝
落叶量多且易分解 ,每年归还给土壤的有机质高 ,促
进了根系伸展 ,使土壤变得松弛 ,改善了土壤通透
性 ,增加了土壤持水能力 。
表 2　马尾松混交林与纯林 0～ 40 cm土层土壤水分—物理性质
林分类型 容重(g· cm-3)最大持水量(%)毛管持水量(%)田间持水量(%)毛管孔隙度(%)非毛管孔隙度(%) 总孔隙度(%)
马毛混交林(4∶1) 1.13 45.70 37.06 34.77 43.18 10.16 53.34
马尾松纯林 1.18 43.52 35.91 32.58 41.25 8.95 50.19
3.2.2　马尾松毛红椿混交林土壤化学性质　土壤
养分 ,特别是速效性养分 ,直接供应林木的生长发
育 。一般来说 ,土壤养分与植物生长速度有很好的
相关关系。一方面 ,土壤养分供给植物生长所必须
的营养;另一方面 ,林木生长发育过程中通过凋落
物 、根系分泌物等 ,又对森林土壤肥力的提高产生明
显的作用。马尾松毛红椿混交林和马尾松纯林土壤
化学性质的测定结果(表 3)表明 ,混交林土壤各种
养分含量高于纯林 ,与马尾松纯林相比 ,马尾松毛红
椿混交林土壤全氮 、全磷 、全钾 、有效磷 、速效钾和有
机质含量分别增加了 38.9%、 23.8%、 57.0%、
19.5%、13.8%和 19.5%,说明马尾松与毛红椿混
交有利于增加土壤养分 ,这是因为毛红椿为阔叶树
种 ,马尾松与毛红椿混交后 ,林内凋落物增加 ,而且
组成成分复杂 ,毛红椿落叶易分解 ,其中各种营养元
素及时回归土壤 ,促进了土壤—林木之间的养分循
环 ,马尾松毛红椿混交在维持和提高土壤肥力的同
时 ,促进了混交树种的快速生长。
表 3　马尾松混交林与纯林 0 ～ 40cm土层土壤化学性质
林分类型 全氮(%) 全磷(%) 全钾(%) 有效磷(mg· kg-1)速效钾(mg· kg-1) 有机质(%)
马毛混交林(4∶1) 0.132 0.078 0.179 7.59 123.17 2.63
马尾松纯林 0.095 0.063 0.114 6.35 108.26 2.20
4　结论
马尾松是荒山荒地造林绿化的先锋树种 ,林业
生产活动中常在干旱贫瘠地段营造马尾松纯林 ,容
易引起病虫害发生和火灾 ,而营造马尾松混交林 ,特
别是马尾松与种间关系协调的阔叶树种混交可增强
林分生物多样性 ,提高人工林生态稳定性 ,避免灾害
的发生 。本项研究表明 ,马尾松与毛红椿混交能增
加马尾松单株生长量和总蓄积量 ,而且混交林使土
壤变得疏松透气 ,同时提高了林地的肥力 。但是 ,由
于毛红椿生长速度比马尾松快 ,混交林中形成了毛
红椿主林层 、马尾松亚林层的林分结构 ,由于马尾松
为强阳性树种 ,这种林分结构使混交林中交界行的
马尾松受到上层毛红椿的遮荫而影响生长 ,因此 ,营
造马尾松毛红椿混交林 ,在混交方式上应选用带状
混交 ,毛红椿比例宜小 ,而且 ,马尾松与毛红椿的交
界行距要大些 ,以减少马尾松因毛红椿的庇荫而使
生长受阻 。本研究条件下 ,马尾松毛红椿混交林以
马尾松与毛红椿按 4∶1混交为佳。
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23　第 3期 范建华　马尾松毛红椿混交林生长效果和土壤肥力研究