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东山岛沙地木麻黄林下套种相思类树种试验

2023-05-30陈穗陵

防护林科技 2023年2期
关键词:套种

摘要在东山岛沙地木麻黄基干林带空地内套种绢毛相思、厚荚相思、纹荚相思和肯氏相思,研究相思树在木麻黄基干林带内适应性和生长效果及木麻黄林带套种相思树后防风效果。结果表明:绢毛相思、厚荚相思、纹荚相思和肯氏相思在沙地木麻黄基干林带内套种成活率和保存率较高,不同相思树的造林成活率、保存率、树高和胸径均存在明显差异,厚荚相思的造林成活率、保存率、树高和胸径最大,纹荚相思其次。木麻黄基干林带郁闭度对相思树的生长产生显著影响,表现为林带郁闭度越大,林下相思树的造林成活率、保存率、树高和胸径越小。套种厚荚相思的木麻黄林带防风效果最好,套种纹荚相思的木麻黄林带防风效果次之。

关键词东山岛沙地;木麻黄林;相思树种;套种;生长状况;防风效果

中图分类号:S792.93;S725.2文献标识码:Adoi:10.13601/j.issn.1005-5215.2023.02.007

TrialonInterplantingAcaciaTreeSpeciesinCasuarinaequisetifoliaForestryonDongshanIslandSandyLand

ChenSuiling

(DongshanCountyNaturalResourceBureauinFujianProvince,Zhangzhou363400,China)

AbstractBasedoninterplantingA.holosericea,A.crassicarpa,A.aulacocarpaandA.CunninghamiiinCasuarinaequisetifoliamainshelterbeltonDongshanIslandsandyland,thispaperstudiedtheadaptabilityandgrowtheffectAcaciatreespeciesaswellasthewindpreventioneffectafterinterplantingAcaciatreespeciesinCasuarinaequisetifoliaForestry.TheresultsshowedthatthesurvivalandpreservationratewerehighforAcaciatreespeciesinterplantedinCasuarinaequisetifoliamainshelterbeltonsandyland.Thedifferenceofthesurvivalandpreservationrate,heightanddiameterofdifferentAcaciatreespecieswasobvious,ofwhichthoseofA.crassicarpawerethebiggestandthoseofA.aulacocarpafollowed.ThecanopydensityofCasuarinaequisetifoliamainshelterbeltobviouslyaffectedthegrowthofAcaciatreespecies,whichshowedthegreaterthecanopydensityoftheshelterbelt,thesmallerthesurvivalrate,preservationrate,heightanddiameteroftheunderforestAcaciaafforestation.ThewindpreventioneffectofCasuarinaequisetifoliashelterbeltinterplantedA.crassicarpawasthebestandthatofCasuarinaequisetifoliashelterbeltinterplantedA.aulacocarpawasthesecond.

KeywordsDongshanIslandsandyland;Casuarinaequisetifoliaforestry;Acaciatreespecies;interplanting;growingcondition;thewindpreventioneffect

東山岛是闽南沿海的半岛,为福建省第二大岛。东山岛四面环海的地理环境致使海岛受大风天气的影响较为频繁,常有台风在东山沿海登陆[1]。东山岛141km长的沙质海岸线上分布着绵延的木麻黄(Casuarinaequisetifolia)防护林,是海岛抵御大风和流沙的绿色屏障[2]。由于常年风沙的侵袭、人为干扰和林龄增长等原因,海岸线上第1代木麻黄防护林逐渐老化,需要通过更新确保防护林功能的持续发挥[3]。对于海岸前沿特别是风沙严重的木麻黄基干林带,一般采取林下套种的方式进行更新,可避免皆伐后因造林失败导致出现风口的风险[3]。相思类树种大多抗风性能较好,对沿海沙地有较强的适应能力[4]。本文通过对陈城镇乌礁湾第1代木麻黄基干林带套种绢毛相思(Acaciaholosericea)、厚荚相思(A.crassicarpa)、纹荚相思(A.aulacocarpa)、肯氏相思(A.cunninghamii)等相思类树种进行试验,研究不同相思树在木麻黄林下生长差异及防风效果,筛选木麻黄林下适宜造林的相思类树种,为东山岛沙地木麻黄基干林带更新提供参考。

1试验地概况

试验选择在陈城镇乌礁湾环岛公路内侧林龄45a、平均高度16.5m的木麻黄基干林带内进行,地理坐标117°20′E、23°41′N。年平均降水量1360.2mm,年平均蒸发量2013.3mm,年平均气温

21℃,年均日照时数为2340.8h,年平均风速为6.7m.s-1,台风最大风速超过40m.s-1,年平均大风日数121d。试验地气候类型属于南亚热带海洋性季风气候,土壤类型为风积沙土,林带中主要植被有厚藤(Ipomoeapescaprae)、海边月见草(Oenotheradrummondii)、老鼠簕(Acanthusilicifolius)、狗牙根(Cynodondactylon)等[5]。

2研究方法

2.1造林设计

2012年3月,测定试验地现有木麻黄基干林带的郁闭度,根据郁闭度将林带划为3个区块,分别为郁闭度0.2~0.3区块、0.31~0.45区块和0.46~0.60区块。每个区块中分别套种绢毛相思、厚荚相思、纹荚相思和肯氏相思,每个区块中每个树种各套种3块试验小区,每个小区面积400m2,每个区块中均布设有12块试验小区,试验小区在各区块中随机排列,3次重复。

在林带内空地进行挖穴、放红土,穴规格50cm×40cm×40cm,放置红土10kg.穴-1,并在红土里拌入适量过磷酸钙,造林株行距2m×2m。造林苗木为漳州市林业苗圃中心提供的容器袋苗,苗高40cm左右,选择雨天造林。

2.2试验林调查

每年调查各树种成活率、保存率、生长量。2022年6月,对试验林各树种保存和生长状况开展调查,并且对郁闭度0.2~0.3的木麻黄林带套种不同相思树的试验林内外风速进行测定,计算试验林内相对风速和防风效能。

3结果与分析

3.1木麻黄林下相思树成活和保存情况比较

对木麻黄林下套种1年的4种相思树的成活数量进行调查,结果见表1。表1显示,不同相思树成活率为78.5%~92.6%,初步说明参与试验的相思类树种对试验地的自然环境有较强的适应性。根据调查结果(表1),不同相思树成活率存在差异,成活率表现为厚荚相思>纹荚相思>绢毛相思>肯氏相思,如在木麻黄林郁闭度0.2~0.3区块里,厚荚相思成活率(91.1%)比纹荚相思成活率(90.6%)高0.5百分点,与绢毛相思成活率(83.1%)和肯氏相思成活率(82.6%)相比,分别提高了8.0和8.5个百分点。不同相思树的成活率方差分析结果(表2)表明,不同相思树的成活率差异达到极显著水平。上层木麻黄的郁闭度对相思树的成活率也产生影响,表现为随着上层木麻黄的郁闭度增大,相思树的成活率下降。以厚荚相思为例,在郁闭度为0.2~0.3的木麻黄林下厚荚相思成活率(91.1%)与郁闭度为0.31~0.45的木麻黄林下厚荚相思成活率(89.2%)相比提高了1.9个百分点,与郁闭度为0.46~0.60的木麻黄林下厚荚相思成活率(85.6%)相比提高了5.5个百分点。不同郁闭度木麻黄林下相思树的成活率方差分析结果表明,上层木麻黄郁闭度对相思树成活率产生极显著影响。

表1表明,不同相思树的保存率为厚荚相思>纹荚相思>肯氏相思>绢毛相思,不同相思树的保存率方差分析结果(表3)表明,不同相思樹的保存率差异达到极显著水平。上层木麻黄的郁闭度对相思树的保存率也产生影响,表现为随着上层木麻黄的郁闭度增大,相思树的保存率降低,方差分析结果表明,上层不同郁闭度木麻黄林下同一种相思树的保存率差异达到极显著水平。

上层木麻黄郁闭度相同情况下,不同相思树种的成活率和保存率存在极显著差异的原因应该是不同相思树种之间适应性差异引起。上层木麻黄郁闭度增大出现林下相思树成活率和保存率降低的原因与相思树的生长习性相关,参与试验的4种相思树均为阳性树种,喜光,光照条件差的环境不利于这些树种成活。

3.2木麻黄林下相思树生长情况比较

对木麻黄林下4种相思树造林10年时的生长量进行了调查,结果见表4。调查结果表明,不同相思树的胸径、树高生长量有差异,不同相思树的胸径和树高均表现为厚荚相思>纹荚相思>肯氏相思>绢毛相思。以郁闭度为0.2~0.3的木麻黄林下套种的4种相思树为例,厚荚相思的胸径和树高与纹荚相思相比,分别增加10.1%和8.3%,与肯氏相思相比,分别增加187%和78%,与绢毛相思相比,分别增加217%和94%。不同相思树的树高、胸径方差分析结果(表5、表6)表明,不同相思树的树高和胸径差异均达到了极显著水平。通过对不同郁闭度木麻黄林下同一种相思树的生长情况对比发现,随着上层木麻黄郁闭度的增大,林下相思树的胸径和树高生长量降低。以纹荚相思为例,郁闭度为0.2~0.3的木麻黄林下纹荚相思的胸径和树高与郁闭度为0.31~0.45的木麻黄林下纹荚相思的胸径和树高相比,分别增加了10.4%和5.3%,与郁闭度为0.46~0.60的木麻黄林下纹荚相思相比,分别增加了23.2%和12.1%。不同郁闭度木麻黄林下相思树树高、胸径方差分析结果(表5、表6)表明,上层木麻黄郁闭度对林下相思树的树高、胸径生长产生显著影响。

3.3木麻黄林带套种不同相思树的防风效果比较

东山岛海岸线上木麻黄林带的主要作用是防风固沙,以维护当地生产和生活不受风沙的危害。2022年6月,对套种不同相思树种且郁闭度为0.2~0.3的木麻黄基干林带前空旷地风速和林带内风速进行同步测定,结果见表7。从测定的数据上看,试验林内相对风速是绢毛相思>肯氏相思>纹荚相思>厚荚相思,试验林降低风速和防风效能表现为厚荚相思>纹荚相思>肯氏相思>绢毛相思。其中,套种厚荚相思的木麻黄林带,其防风效能与分别套种纹荚相思、肯氏相思和绢毛相思的木麻黄林带相比,分别提高了3.2%、6.4%和11.3%;套种纹荚相思的木麻黄林带,其防风效能与分别套种肯氏相思和绢毛相思的木麻黄林带相比,分别提高了2.5和6.0个百分点。套种不同相思树的木麻黄林带的风速测定结果说明,木麻黄稀疏基干林带套种厚荚相思或纹荚相思比套种肯氏相思或绢毛相思具有更强的防风效果。

4结论与讨论

在木麻黄基干林带空地内套种绢毛相思、厚荚相思、纹荚相思和肯氏相思等4种相思树种,这些树种的成活率和保存率较高,不同相思树的成活率和保存率均存在明显差异。随着上层木麻黄郁闭度的增大,相思树的成活率、保存率均下降,上层木麻黄郁闭度对下层相思树的成活率和保存率产生显著影响。4种相思树以厚荚相思和纹荚相思的成活率和保存率最高。

木麻黄林下造林10年的不同相思树的树高、胸径生长量存在显著差异。林冠层木麻黄郁闭度对林下相思树生长的影响达到显著水平,表现为随着林带郁闭度的增大,林下相思树树高和胸径生长量降低。不同相思树中厚荚相思生长量最大,纹荚相思生长量其次。对套种不同相思树的木麻黄林带进行风速测定,套种厚荚相思的木麻黄林带防风效果最好,套种纹荚相思的木麻黄林带防风效果其次。

东山岛是四面环海的海岛,风沙危害大,海岸木麻黄防护林建设有效削弱了风沙、海潮等自然灾害对海岛居民生产生活的影响[1,2]。目前海岛上早期营建的第1代木麻黄林带大多进入防护成熟期,需要通过更新确保林带防风固沙作用的延续。对海岸前沿老化的木麻黄稀疏林带采取林下套种的方式进行更新可保证林带防护功能的持续性,并避免了造林过程中出现风口的风险。林下套种树种除了相思类树种外,也可选用当地乡土树种潺槁木姜子[6]、黄槿[7]等。沙地植被较少,还可以尝试在林地上种植一些草本或藤本植物,形成乔灌草立体配置模式,提高林带的防风固沙效果。

参考文献:

[1]东山县地方志编辑委员会.东山县志[M].北京:中华书局出版社,1994

[2]黄平江.福建沿海防护林[M].福州:福建科学技术出版社,1994

[3]张水松,叶功富,吴寿德,等.木麻黄防护林更新改造技术研究概述[J].防护林科技,2000(专刊1):128-132

[4]潘志刚,游应天.中国主要外来树种引种栽培[M].北京:科学技术出版社,1994

[5]张水松,谭芳林,林武星,等.海岸带风口沙地木麻黄无性系造林与根系生长特征[J].林业科学,2005,41(1):85-90

[6]林伟东.闽南沿海木麻黄基干林带下潺槁造林初步研究[J].绿色科技,2019(13):183-184

[7]林武星,朱炜,李茂瑾,等.沿海沙岸基干林带套种乡土树种效果研究[J].绿色科技,2021,23(9):127-128,131

收稿日期:2022-09-19

作者简介:陈穗陵(1979-),女,大学,工程师,主要从事森林培育研究.

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