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杉木与乳源木莲混交造林研究

2019-11-22易晓冬

绿色科技 2019年17期
关键词:土壤理化性质混交林杉木

易晓冬

摘要:对通过杉木与乳源木莲分别进行了1;1行状混交和5:5块状混交开展杉木与乳源木莲混交造林试验,21年生的试验林研究结果表明:杉木与乳源木莲混交提高了林分中杉木的生长量,改善了土壤结构,增强了土壤持水能力;提高了土壤肥力。杉木与乳源木莲单行混交对促进杉木生长及改善土壤理化性质的效果好于杉木与乳源木莲块状混交;该试验中杉木与乳源木莲采取单行混交为宜。

关键词:杉木;乳源木莲;混交林;混交方式;混交比例;土壤理化性质

中图分类号:$725文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)17-0101-03

1引言

乳源木莲(Manglietia yuyuanensis Law)是木兰科木莲属的常绿大乔木,该树种生长迅速,树干通直,树姿优雅,枝叶茂盛,是闽北山区造林的优良乡土阔叶树种。杉木(Cunninghamia lanceolate)是福建山地传统造林的材用树种,其速生、干直、用途广,但是杉木纯林多代连栽容易导致土壤肥力下降、病虫害及人工林生产力降低等问题。许多科技人员的研究都证实杉木与其它树种特别是阔叶树合理混交可以改善土壤肥力状况和提高林分的生产力。為此,1999年在沙县富口镇岩地村开展杉木与乳源木莲的混交试验,探索杉木与乳源木莲合适的混交方式,为杉木与乳源木莲混交造林提供科学依据。

2试验地概况

试验地位于沙县富口镇岩地村38林班7大班90小班,地理位置为东经117°4331”、北纬26°2520”。气候类型为中亚热带气候年降雨量1800mm左右,年平均气温19.3℃全年无霜期255d,四季较为明显夏季暑热冬季寒冷地貌类型属于低山丘陵,海拔200~300m,土壤为红壤,立地类型为Ⅲ类地,坡度20°~30°。主要林下植被有铁线蕨、芒萁骨、杂竹等。

3研究方法

3.1试验设计

1999年春,在沙县富口镇岩地村38林班7大班90小班杉木林采伐迹地开展杉木与乳源木莲混交试验,杉木与乳源木莲混交方式有2种,分别是单行混交(杉木:乳源木莲=1:1)和块状混交(杉木:乳源木莲一5:5),杉木纯林做对照,试验随机区组设计,3次试验重复,每块试验小区面积20m×30m。造林株行距2m×2m,种植穴大小为50cm×50cm×50cm,容器苗雨天造林。

3.2试验林管理和调查

造林后前3年连续进行除草抚育,林分郁闭后不进行间伐。2019年3月,对试验林每木调查,量测每株活立木的树高、胸径。每块试验小区进行土壤采样:在每块试验小区随机布设5个土壤剖面,分O~20am、20~40cm土层分别取土样用于土壤物理化学性状测定。

4结果与分析

4.1杉木一乳源木莲混交林和杉木纯林生长量分析

对21年生的杉木一乳源木莲混交林和杉木纯林的生长情况进行测定,结果见表1,从中可知,杉木一乳源木莲混交林中杉木的生长量比杉木纯林大,其中杉木与乳源木莲单行混交的林分中杉木的胸径、树高与杉木纯林的胸径、树高相比分别增加了14.6%、15.5%,杉木与乳源木莲块状混交的林分中杉木的胸径、树高与杉木纯林的胸径、树高相比分别增加了9.3%、9.2%。而杉木与乳源木莲单行混交的林分中杉木的胸径、树高与杉木与乳源木莲块状混交的林分中杉木的胸径、树高相比分别增加了4.8%、5.8%。经方差分析(表2),不同类型林分中杉木的胸径、树高的差异均达到了极显著水平,说明杉木与乳源木莲混交对杉木的生长有促进作用。而杉木与乳源木莲单行混交的林分中乳源木莲的生长快于杉木与乳源木莲块状混交的林分中乳源木莲,其中单行混交的林分中乳源木莲的胸径比块状混交的林分中乳源木莲的胸径提高5.7%,树高增加3.4%。

4.2杉木一乳源木莲混交林和杉木纯林的土壤理化性状

4.2.1杉木一乳源木莲混交林和杉木纯林的土壤孔隙情况

杉木一乳源木莲混交林和杉木纯林的土壤容重、孔隙度和通气度测定结果(表3)显示,杉木一乳源木莲混交林的土壤容重小于杉木纯林的土壤容重,但杉木一乳源木莲混交林的土壤孔隙度和通气度均大于杉木纯林的土壤孔隙度和通气度。其中,在0~20cm土层,杉木一乳源木莲块状混交林的土壤容重比杉木纯林的土壤容重小3.9%,杉木一乳源木莲行状混交林的土壤容重比杉木纯林的土壤容重小9.8%;杉木一乳源木莲块状混交林的土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度和通气度分别比杉木纯林的土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度和通气度提高了14.2%、30.0%、17.3%和6.6%,杉木一乳源木莲行状混交林的土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度和通气度分别比杉木纯林的土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度和通气度提高了21.5%、50.4%、27.6%和16.3%。在20~40cm土层,不同林分类型的土壤容重、孔隙度和通气度的变化情况与O~20cm土层一样。由此说明杉木与乳源木莲混交使土壤疏松透气,土壤结构得到改善,这样的土壤有利于根系伸展和土壤中动物活动,也加强了土壤的吸水能力。

4.2.2杉木一乳源木莲混交林和杉木纯林的土壤水分状况

对杉木一乳源木莲混交林和杉木纯林的土壤水分状况进行测定,结果见表4,从中可知,杉木一乳源木莲混交林的土壤水分含量大于杉木纯林的土壤水分含量。在0~20cm土层,杉木一乳源木莲块状混交林的土壤自然含水量、最大持水量、最小持水量和毛管持水量与杉木纯林相比分别提高了16.9%、9.6%、7.8%和8.1%,杉木一乳源木莲行状混交林的土壤自然含水量、最大持水量、最小持水量和毛管持水量与杉木纯林相比分另0提高了24.3%、18.2%、22.2%和20.1%;在20~40cm土层,杉木一乳源木莲块状混交林和杉木一乳源木莲行状混交林的土壤自然含水量、最大持水量、最小持水量和毛管持水量与杉木纯林的土壤相比也均有不同程度的提高。由此说明,杉木与乳源木莲混交提高了土壤的持水能力。而杉木一乳源木莲行状混交比块状混交对土壤持水量的提高程度更大。

4.2.3杉木一乳源木莲混交林和杉木纯林的土壤化学性质

杉木一乳源木莲混交林和杉木纯林的土壤有机质、水解性N、速效P和速效K测定结果表明(表5),杉木一乳源木莲混交林的土壤有机质、水解性N、速效P和速效K的含量比杉木纯林的土壤中对应的化学性质指标高。其中杉木一乳源木莲块状混交林的O~20cm土层的有机质、水解性N、速效P和速效K的含量与杉木纯林的同土层的有机质、水解性N、速效P和速效K的含量相比分别提高了9.4%、18.8%、12.2%和7.5%,杉木一乳源木莲行状混交林的0~20cm土层的有机质、水解性N、速效P和速效K的含量与杉木纯林的同土层的有机质、水解性N、速效P和速效K的含量相比分别提高了24.2%、27.7%、19.9%和27.1%;杉木一乳源木莲块状和行状混交林的20~40cm土层的有机质、水解性N、速效P和速效K的含量也均分别高于杉木纯林的同土层的有机质、水解性N、速效P和速效K的含量。可见,杉木与乳源木莲混交改善了土壤肥力。而且杉木与乳源木莲单行混交对改善土壤肥力的效果更好。

5结论与讨论

通过对杉木一乳源木莲行状(1:1)混交林、杉木一乳源木莲块状(5:5)混交林和杉木纯林的生长情况调查和土壤理化性质测定显示,21年生的杉木一乳源木莲混交林中杉木的胸径、树高与同年龄的杉木纯林相比分别提高了9.3%~14.6%、9.2%~15.5%,杉木一乳源木莲单行混交林中杉木、乳源木莲的生长均分别快于杉木一乳源木莲块状混交林中杉木、乳源木莲;杉木一乳源木莲混交林中土壤孔隙度、通气度、持水量和有机质、水解性N、速效P及速效K的含量均高于杉木纯林的土壤,杉木一乳源木莲单行混交林上述的土壤理化性质指标高于杉木一乳源木莲块状混交林的土壤。表明杉木与乳源木莲混交能促进杉木生长,改善土壤结构和水分状况,提高了土壤肥力。杉木与乳源木莲行状混交对促进林分生长和改善土壤理化性质状况的效果比块状混交更显著,本试验中杉木与乳源木莲采取1:1单行混交为宜。

由于受试验条件限制,本试验中杉木与乳源木莲混交仅采取2种混交方式和混交比例进行了试验研究,对于其他混交方式和比例的杉木一乳源木莲混交林生长情况及土壤状况还需要下一步进行研究。

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