張加汪
(福建省大田桃源國(guó)有林場(chǎng),福建 三明366101)
禿杉(Taiwaia flousiana)系杉科臺(tái)灣杉屬,常綠喬木,我國(guó)一級(jí)保護(hù)珍稀樹種。禿杉樹形優(yōu)美,枝葉茂密,干型通直,抗雪壓,耐冰掛,是優(yōu)良的用材樹種與觀賞樹種。福建省大田桃源國(guó)有林場(chǎng)于1978年在海拔800m以上的丁板工區(qū)營(yíng)造了3000多畝的濕地松純林,由于濕地松產(chǎn)脂量高,年年采脂,造成風(fēng)折、雪壓等,大部分小班林分郁閉度0.5以下。為了生態(tài)的維持與改善,必須對(duì)這些殘次林分以補(bǔ)種或套種的方式進(jìn)行改造,提高低效林的生態(tài)功能。本文通過禿杉在濕地松林冠下造林和跡地更新造林對(duì)比的實(shí)驗(yàn)研究,分析了兩種不同方法造林產(chǎn)生的不同效果,為確定禿杉最適宜的造林方法提供依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)區(qū)位于福建省大田桃源國(guó)有林場(chǎng),北緯26°7′~26°19′,東經(jīng)117°24′~117°33′,屬中亞熱帶大陸性兼海洋性季風(fēng)氣候,年平均溫度19.5℃,極端最低溫度~5.5℃,最高溫度為4O℃,大于10℃年積溫為6215℃,無霜期滿300d;平均降水量1700~1900 mm,3~8月降雨量為全年的75%,大于0.1mm的年降雨日數(shù)163d,平均相對(duì)濕度79%;年平均風(fēng)速1.6m/s;冬短夏長(zhǎng),四季分明,屬福建武夷山東伸支脈地帶,東南方為戴云山脈,海拔320~550m,有利于巖石風(fēng)化、土壤淋溶、富鋁化作用、植物生長(zhǎng),土壤類型為山地紅壤。林冠下造林實(shí)驗(yàn)地設(shè)在該場(chǎng)丁板工區(qū)15大班7小班(土名石坑),海拔890m,坡度18°~23°;土壤為山地紅壤,肥力中等;Ⅱ類立地質(zhì)量等級(jí)。2007年調(diào)查優(yōu)勢(shì)樹種為濕地松,31年生濕地松平均胸徑15.5cm,平均樹高14.0cm,保存密度600株/hm2,郁閉度0.5,林下植被以管茅等主。對(duì)照為丁板工區(qū)15大班5小班,2007年采伐跡地,Ⅱ類立地質(zhì)量等級(jí)。
實(shí)驗(yàn)地2008年1月劈草挖穴,規(guī)格50cm×30cm×30cm。1年生實(shí)生苗造林,造林密度為1230株/hm2,2008年10月全鋤撫育。調(diào)查項(xiàng)目有造林成活率、樹高、地徑、當(dāng)年抽梢及土壤物理性質(zhì)等。用“環(huán)刀法”采集0~20cm和20~40cm的原狀土做水分物理性狀測(cè)定,土壤水分物理性質(zhì)按常規(guī)方法測(cè)定。
對(duì)各實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)的成活率進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)(表1),進(jìn)行單因素方差分析(表2)。從表中可以看出,雖然2種造林方法的成活率都較高,但林冠下造林的成活率比跡地更新造林的成活率提高了9.3%,存在顯著影響。
表1 造林成活率調(diào)查結(jié)果
表2 單因素方差分析
對(duì)各實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)的樹高、當(dāng)年抽梢、地徑生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)(表3),雙因素方差分析。從表中可以看出,禿杉林冠下造林和跡地更新造林的樹高和地徑生長(zhǎng)存在極顯著差異,當(dāng)年抽梢生長(zhǎng)也存在顯著差異。以5年生為例,林冠下造林的平均樹高、平均地徑、當(dāng)年抽梢與跡地更新造林相比分別提高了26.22%、18.6%、26.15%,說明禿杉林冠下造林效果比跡地更新造林效果要好,而且隨著年齡遞增,這種差異越來越顯著。
表3 樹高、當(dāng)年抽梢、地徑生長(zhǎng)調(diào)查結(jié)果
土壤物理性質(zhì)主要包括土壤容重、孔隙狀況和持水量等。從表4中可以看出,禿杉林冠下造林土壤容重有所下降,而孔隙度和持水量都有提高。以0~20cm土層為例,林冠下造林土壤容重比跡地更新造林下降了18.42%,說明禿杉林冠下造林后土壤變得疏松,有利于淺層根系生長(zhǎng)伸展及其對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收,同時(shí)提高土壤的持水性減少地表徑流;從土壤持水狀況看,禿杉林冠下造林后土壤的毛管持水量、非毛管孔隙、毛管孔隙和總孔隙與跡地更新造林相比分別提高了15.61%、23.90%、2.20%、4.31%,可見禿杉林冠下造林后土壤物理性質(zhì)得到改善,土壤變得通氣透水,這是因?yàn)榱止趯咏亓羲?,使降雨減緩對(duì)地表直接沖擊,降低了地面徑流強(qiáng)度;另一方面是濕地松和禿杉地下根系分布的層次不同,也有利于對(duì)土層的疏松作用。
表4 林冠下造林和跡地更新造林土壤孔隙組成與水分狀況
禿杉在濕地松林冠下造林的效果,其造林的成活率、地徑和高生長(zhǎng)極顯著,而且隨著年齡遞增,地徑、樹高和當(dāng)年抽梢差異越來越顯著。由此可見,在海拔800m以上的山地,采用林冠下造林,禿杉的幼林生長(zhǎng)效果是顯著的。
(1)實(shí)驗(yàn)表明,禿杉在濕地松林冠下造林效果較好。在林冠下造林,形成了人工復(fù)層林,除了具有充分利用營(yíng)養(yǎng)空間、改善立地條件、達(dá)到速生豐產(chǎn)的作用外,還有涵養(yǎng)水源、保護(hù)水土的防護(hù)效應(yīng)及提高預(yù)防病蟲害和不良?xì)庀笪:Φ墓δ?。充分發(fā)揮了生物多樣性的效能。不但更能提高經(jīng)濟(jì)效益,其社會(huì)效益和生態(tài)效益也是明顯的。
(2)禿杉在福建的屏南和古田兩縣有天然分布,在福建省人工造林面積很小。宜生長(zhǎng)在溫度陰涼濕潤(rùn)的環(huán)境,稍耐旱,能耐最低氣溫-10℃,要求雨量充沛,云霧多,日照少的森林濕潤(rùn)氣候,其幼年較耐蔭,適合林冠下更新造林和殘次林改造。所以,禿杉是林冠下造林和殘次林改造的優(yōu)良樹種。
[1]李曉儲(chǔ).禿杉引種幼齡生長(zhǎng)規(guī)律初步研究[J].植物生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)學(xué)報(bào),1993,17(2):183~191.
[2]阮傳成.禿杉引種造林試驗(yàn)研究[C]//福建省林學(xué)會(huì).造林專業(yè)1993年學(xué)術(shù)年會(huì)交流論文.福州:福建省林學(xué)會(huì),1993.
[3]李鳳華,于曙光.禿杉造林技術(shù)研究[J].林業(yè)科技通訊,1992(1):15~17.
[4]俞新妥.杉木[M].福州:福建科學(xué)技術(shù)出版社,1982.
[5]王挺良.禿杉[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1995.
[6]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局.森林土壤標(biāo)準(zhǔn)分析方法[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1987.