黃其城
摘要:對造林密度分別為1892株/hm2、2505株/hm2和3462株/hm2的火力楠人工林的生長量以及土壤理化性質(zhì)進(jìn)行了試驗研究。結(jié)果表明:隨著造林密度的增大,火力楠純林的平均樹高、胸徑、單株材積、單位面積的蓄積量等均下降,土壤容重增大,孔隙度、通氣度減少,土壤的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀等營養(yǎng)物質(zhì)含量降低。本試驗條件下,火力楠造林以造林密度為1892株/hm2為宜。
關(guān)鍵詞:火力楠;人工純林;密度;土壤理化性質(zhì);生長量
中圖分類號:S792文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16749944(2017)03012402
1引言
福建省是多山的省份,素有“八山一水一分田”之稱,山地面積占據(jù)的比例很高。以往福建省山地造林以兩棵樹占主導(dǎo)地位,分別是杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.)Hook)和馬尾松(Pinus massoniana Lamb.),由于樹種單一和針葉化嚴(yán)重,導(dǎo)致了病蟲害、土壤衰退等問題的產(chǎn)生,因此,豐富造林樹種,特別是加大闊葉樹種植面積是改善人工林結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境的有效途徑[1]?;鹆﹂∕ichelia macclurei Dandy)是木蘭科含笑屬常綠喬木樹種,是良好的用材、庭院觀賞和生態(tài)防火的樹種,具有速生、耐干旱貧瘠等優(yōu)良特性[2],對立地適應(yīng)性較廣,可在山區(qū)許多地塊種植。為探索不同密度對火力楠生長和土壤肥力的影響,筆者在閩清美菰國有林場的城門工區(qū)進(jìn)行了火力楠人工林不同密度的效應(yīng)研究,初步篩選出火力楠生長的合適密度,從而為火力楠人工林的經(jīng)營提供依據(jù)。
2試驗地概況
試驗地位于閩清美菰國有林場的城門工區(qū),地處戴云山脈中山地帶的西部(地理坐標(biāo)東經(jīng)118°05′、北緯26°27′),中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫19.7 ℃,年均降雨量1494 mm,年蒸發(fā)量1349 mm,冬、春兩季多霧,年均相對濕度81.0%,無霜期300 d左右。海拔800~1200 mm,土壤為紅壤,土壤類型為Ⅲ類地,主要植被有桃金娘、拔契、芒萁骨、五節(jié)芒等。
3試驗方法
3.1試驗設(shè)計和造林
2003年10月,在城門工區(qū)馬尾松林采伐跡地進(jìn)行煉山燒雜,挖穴整地,挖穴規(guī)格60 cm×40 cm×40 cm。2004年1月在經(jīng)過煉山挖穴的馬尾松林采伐跡地安排火力楠不同密度造林試驗,造林密度分別為3462株/hm2(株行距1.7 m×1.7 m)、2505株/hm2(株行距2.0 m×2.0 m)、1892株/hm2(株行距2.3 m×2.3 m)。每一種密度設(shè)3塊試驗小區(qū),不同密度的試驗小區(qū)沿著山坡的上、中、下坡位置隨機(jī)排列,試驗3次重復(fù),每個試驗小區(qū)的面積為30 m×30 m。試驗林選擇在雨天采用一年生帶土的裸根火力楠苗木種植。
3.2試驗林管護(hù)和調(diào)查
造林后每年均進(jìn)行試驗林調(diào)查,造林當(dāng)年調(diào)查成活率和生長量,以后每年調(diào)查保存率和高徑生長情況。造林后連續(xù)撫育除草3年,每年除草2次。2014年1月,對試驗林進(jìn)行全面調(diào)查,每塊試驗小區(qū)進(jìn)行每木檢尺,統(tǒng)計樹高(H)、胸徑(D)平均值,單株材積V=0.00005276D1.882161H1.009317,單位面積蓄積量=單位面積株數(shù)×單株平均材積。
對每塊試驗小區(qū)進(jìn)行土壤調(diào)查:在每個試驗小區(qū)中,沿“之”字形路線隨機(jī)布設(shè)4個土壤采樣點,每個采樣點挖土壤垂直剖面,在剖面上從上到下分0~20 cm和20~40 cm兩個土壤層次,用環(huán)刀分別采集0~20 cm和20~40 cm土層的土樣用于土壤物理性質(zhì)測定,用自封袋分別采集0~20 cm和20~40 cm土層的土樣各約500 g用于土壤化學(xué)性質(zhì)測定。土壤物理性質(zhì)按常規(guī)方法測定,土壤化學(xué)分析按國際分析方法測定[3,4]。
4試驗結(jié)果與分析
4.1不同密度火力楠生長量比較分析
人工林郁閉后,密度是影響人工林生長的一個主要因素。從表1可知,隨著造林密度的增大,火力楠人工林的平均樹高、胸徑、單株材積和單位的蓄積量均下降,造林密度為1892株/hm2的火力楠人工林,其平均樹高、胸徑、單株材積和單位面積蓄積量與造林密度為2505株/hm2的火力楠人工林相比,分別提高了25.6%、18.4%、73.0%和27.7%;造林密度為2505株/hm2的火力楠人工林,其平均樹高、胸徑、單株材積和單位面積的蓄積量與造林密度為3462株/hm2的火力楠人工林相比,分別提高了17.1%、16.9%、57.4%和20.6%。通過方差分析,不同造林密度的火力楠林分平均樹高、胸徑、單株材積和單位面積的蓄積量的差異均達(dá)到顯著和極顯著水平??梢?,密度越大的火力楠林分,其生長量越小。這是因為隨著密度的增大,林分中林木生長的空間變小,所吸收的養(yǎng)分也減少,因此林木生長緩慢,林分生長量小。表1不同密度火力楠生長量情況
4.2不同密度火力楠土壤理化性質(zhì)對比
4.2.1密度對火力楠土壤物理性質(zhì)的影響
土壤容重、孔隙度、通氣度等土壤物理性質(zhì)均反映了土壤結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣,表征土壤的疏松持水能力的強(qiáng)弱。從表2看出,隨著造林密度的增大,火力楠人工林的土壤容重增大,而孔隙度和通氣度降低。如在0~20 cm土層,造林密度為1892株/hm2的火力楠人工林,其土壤容重與造林密度分別為2505株/hm2、3462株/hm2的火力楠人工林相比降低了3.5%和13.6%。而總孔隙度、通氣度與造林密度為2505株/hm2的火力楠人工林相比分別提高了10.3%和10.7%,與造林密度為3462株/hm2的火力楠人工林相比分別提高了19.4%和22.0%。說明密度大的林分其土壤通氣透水性不如密度小的林分,密度小的林分土壤結(jié)構(gòu)較好。
4.2.2密度對火力楠土壤化學(xué)性質(zhì)的影響
通過對不同密度的火力楠人工林土壤的化學(xué)性質(zhì)測定的結(jié)果看出,隨著造林密度的增大,土壤中有機(jī)質(zhì)、水解性氮、速效磷、速效鉀以及全氮、全磷的含量均降低。如在0~20 cm土層,造林密度為1892株/
5結(jié)論與討論
本研究表明,當(dāng)火力楠人工林造林密度為1892株/hm2、2505株/hm2和3462株/hm2時,隨造林密度的增大,火力楠人工林的平均樹高、胸徑、單株材積和單位面積的蓄積量均下降,造林密度為1892株/hm2的火力楠人工林生長最快,單位面積的蓄積量最大。而且,造林密度為1892株/hm2的火力楠人工林土壤疏松、通透性好,土壤中有機(jī)質(zhì)、速效鉀、速效磷和水解性氮等營養(yǎng)物質(zhì)含量高于造林密度為2505株/hm2和3462株/hm2的火力楠人工林。
火力楠是福建山區(qū)常見的闊葉樹種,由于火力楠具有較好的阻止火勢蔓延的特點,常用做防火林帶?;鹆﹂獙ν寥赖倪m應(yīng)性較廣,在干旱貧瘠的地塊也可以生長,因此火力楠常作為伴生樹種跟杉木、馬尾松等針葉樹種混交以改善林分結(jié)構(gòu)?;鹆﹂獦涓赏ㄖ?、生長迅速,是優(yōu)良的用材樹種,營造火力楠純林是獲取優(yōu)質(zhì)木材的一個有效途徑,在火力楠純林經(jīng)營中,適當(dāng)降低造林密度對于促進(jìn)火力楠人工林生長和保持較高的土壤肥力有利。
研究僅僅選擇了3種密度進(jìn)行火力楠生長狀況和土壤肥力的比較,對于其它密度條件下火力楠生長和土壤會有怎樣的變化,還需要進(jìn)一步進(jìn)行試驗研究。
參考文獻(xiàn):
[1]俞新妥.混交林營造原理與技術(shù)[M].北京:中國林業(yè)出版社,1989:5~18.
[2]陳德旺.杉木火力楠混交林生產(chǎn)力與改土效果研究[J].北華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2004,5(2):151~154.
[3]中國科學(xué)院南京土壤研究所.土壤理化性狀[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1987.
[4]張萬儒.森林土壤定位研究方法[M].北京:中國林業(yè)出版社,1984.