江海滨

摘要：针对秃杉马尾松混交林、秃杉纯林、马尾松纯林的林分蓄积量、生长状况和空间利用情况及生物量进行了对比研究，结果表明：秃杉混交林与秃杉纯林、马尾松纯林相比具有较大的生物量，能显著提高林分生产力及空间利用率，并提高经济效益和生态效益，供林业生产经营参考。

关键词：秃杉；马尾松；混交林；生物量；生产力

中图分类号：S725.2

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）19017603

1 引言

秃杉（Taiwania flousiana Gaussen）属杉科台湾杉属，是我国特有树种，第三纪古热带植物区孑遗植物，分布在中亚热带季风气候区的一种常绿乔木，是国家一级保护植物，福建在清代至民国时期几乎遍布全省，是资源分布最多的省区[1]。秃杉具有适应性强、生长快、材质好、单位面积蓄积量高等优点，有较高的材用和观赏价值。马尾松（Pinus massoniana Lamb）拥有改善地力、植荒抗灾的能力，正可以与秃杉混交，在发挥马尾松林地保护能力的同时，还可以改善当地土质，特别是对改善针叶树多代连栽引起的地力衰退具有重要作用，在提高林分营养空间利用率，增加林产品和林副产品数量和质量，增强林分抗火灾和抗病虫害能力等都具有重要作用[2～5]。本文通过分析秃杉与马尾松混交林的生产状况与生物量并将其与各自纯林对比，对秃杉人工混交林生物量及生产力进行研究，旨在为合理经营秃杉混交林及提高林地价值提供依据。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验地福建省连城邱家山国有林场，地处龙岩西部，位于东经117°05′33″～117°08′07″，北纬25°34′15″～25°37′54″，属中亚热带海洋性气候，夏季盛吹偏南风，冬季盛吹偏北风。夏长冬短、春秋对峙，垂直气候明显，干湿两季分明。境内各地年平均气温18.8 ℃；1月平均气温6.8 ℃，7月平均气温28.8 ℃，极端最高气温35.1 ℃，极端最低气温-5 ℃。年平均雨量1600～2200 mm，2～4月为春雨季，平均雨量420～540 mm，4～5月为梅雨季，平均雨量550～780 mm，7～9月为台风雨季，全季雨量主要为台风雨，10月至次年1月为秋冬少雨季，干燥多霜而少雨。年平均日照时数1915.9 h，日照时数7～8月最多，2～3月最少。雨量丰富、气候湿润、水汽含量充足，年平均相对湿度78%，年中各月相差不大，2～6月较大，为80%～82%，10月至次年2月较小，变化在75%～79%之间，全年无霜期通常为282 d。

2.2 研究方法

2016年在抚育间伐时，在试验地内的秃杉纯林、马尾松纯林以及秃杉马尾松混交林中选择有代表的林分，设置面积为1亩（25.82m×25.82m）标准地各3块，对标准地内林木进行每木调查，测量胸径、树高、冠幅和枝下高等测树因子，每块标准地选取标准木3株（混交林分别树种各3株，计6株），伐倒后采用分层切割法，按2 m区分段测定地上部分树种树干的鲜重，锯圆盘称重，根系采用壕沟法分层挖掘，分根桩、细根（根径<4 mm）和粗根（根径>4 mm）称取鲜重，分别采样200 g，并测定其根幅、根深，枝叶生物量系用全级标准枝法测定，分别枝叶称鲜重，然后采样200 g带回测定，计算出干物质重量。应用相对生长法计算单位面积生物量[6，7]。相对生长法计算公式为：

W=a（D2H）b（1）

式（1）中：W为各器官生物量（干重）；D为林木胸径；H为树高；a，b为系数。

3 结果与分析

3.1 林分生长状况

由表1可以看出，不同类型林分中，混交林生长比纯林好，林分平均胸径、平均树高和蓄积量明显更高。14年生混交林中秃杉平均胸径17.3 cm，平均树高10.3 m，比秃杉纯林平均胸径14.2 cm，平均树高8.5 m分别增加21.8%和21.2%；混交林中马尾松平均胸径13.7 cm，平均树高8.2 m比马尾松纯林平均胸径12.1 cm，平均树高7.5 m分别增加13.2%和9.3%。蓄积量以秃杉马尾松混交林最大，达到113.553 m3/hm2，其次是秃杉纯林86.715 m3/hm2，最差为马尾松纯林54.12 m3/hm2。

3.2 林分结构状况

3.2.1 林分地上部分空间分布

林冠结构的成层性是决定林木利用光能，促进林分高产的一个重要条件，林木冠幅的大小决定着林分光合作用功能及同化物的分配[8]。由表2得知：秃杉、马尾松纯林及混交林中冠幅相差不大，所以混交并不影响秃杉的正常生长，反而还有一定的促进作用。秃杉枝叶集中在4～7 m高度处，枝叶量占总枝叶量的85.4%；马尾松的枝叶主要集中在3～6 m高度处，枝叶量占总枝叶量的81.7%。整个混交林的林冠层具有明显的层次性，林冠层的这种分布比较合理，能够充分利用光能，促进林分高产。

表2 连城邱家山国有林场14年生秃杉马尾松

混交林及纯林林分空间利用指标情况

林分类型树种平均冠幅/m枝下高/m根深/m根幅/m根系密集分布范围/cm

秃杉马尾秃杉2.962.60.525.810～20

松混交林马尾松2.822.40.942.910～15

秃杉纯林秃杉2.382.50.434.910～20

马尾松纯林马尾松2.912.40.913.310～15

3.2.2 林分地下部分空间分布

林木根系的发育状况、数量及分布范围大小可反映林木营养吸收空间的大小，影响林分生物量大小和水土保持的发挥。由表2可以看出，混交林中马尾松根系分布比秃杉根系深，但水平方面上秃杉根系分布比马尾松根系广，秃杉与马尾松混交根系空间分布合理，有利于吸收地下水分和养分，有利于林分的生長、水源的涵养和水土的保持。endprint

3.3 林分生物量

按照计算公式（1），用最小二乘法求得各组分生物量，估测模型如下：

经检验，上述各组分生物量估测模型相关系数均达到显著水平。式中Wj、Wb、Wba、Wl、Wr分别为树干、树枝、树皮、树叶、树根的生物量。

林分净生产量指在单位时间内扣除呼吸作用消耗所生产的有机物质，由表3可知，在纯林和混交林中，秃杉马尾松混交林的总生物量和平均生产量最高，分别是146.12 t/hm2和10.44 t/（hm2·a），其次是秃杉纯林，分别是128.94 t/hm2和9.21 t/（hm2·a），最差的是马尾松纯林分别是113.00 t/hm2和8.07 t/（hm2·a）。

4 结语

通过混交的方式不仅仅能促进秃杉生长，还对马尾松的生长有着巨大的裨益，不但对秃杉与马尾松的树材总量、胸径、树高、枝叶量等带来一定的提升，还有效地改善了当地的土壤成分，对生态环境带来了积极的影响。上述林分中秃杉与马尾松混交林生长较好，林分蓄积量达113.553 m3/hm2，总生物量达146.12 t/hm2，平均生长量达10.44 t/（hm2·a），而秃杉、马尾松纯林林分蓄积量、生物量、平均生产量相对较小。秃杉、马尾松混交林是一种关系密切、互相协调、相互助益的混交林模式，能充分利用光能，地下部分分布比较合理，林分生物量较大，枯枝落叶的归还量相对较大，改善了土壤结构，对提高林区生产总量与经济总量有一定的效应，还对改善土壤、促进生态环境和谐有着极大的作用，这在林种单一、土地质量逐渐下降的福建省林区有着相当的实际意义与示范效应。营造秃杉混交林，建议进一步推广。

参考文献：

[1]郑清芳.福建发现濒危植物—秃杉[J].福建林学院学报，1994，14（1）：53～54.

[2]王挺良，周宗哲，王春玲.禿杉优良无性系选育试验报告[J].林业科技通讯，1997.（增刊）29～31.

[3]洪菊生.秃杉的引种与栽培研究[J].林业科技通讯，1997（1）：7～12.

[4]郑郁善.造林模式效益评价综合决策研究[J].福建林学院学报，1993，13（4）：349～400.

[5]郑郁善.杉木毛竹混交复层林生物量和结构研究[J].福建林学院学报，1997，17（3）：227～230.

[6]温远光，梁东荣，黎洁娟.广西不同生态地理区域杉木人工林的生物生产力[J].广西农学院学报，1988，7（2）：55～66.

[7]叶绍明，郑小贤，杨 梅.尾叶桉与马占相思人工复层林生物量及生产力研究[J].北京林业大学学报，2008，30（3）：37～44.

[8]吴锡麟.厚荚相思木麻黄混交林分结构和生物量的研究[J].福建林学院学报，2003，23（3）：236～239.endprint