王旺生
摘要:針對桉樹經(jīng)營中潛在的生態(tài)問題,開展了桉樹與馬占相思混交造林研究,進(jìn)行了桉樹與馬占相思1∶1(行狀)和4∶4(帶狀)混交以及桉樹純林為對照的試驗(yàn)研究,結(jié)果表明:桉樹與馬占相思混交促進(jìn)了桉樹生長和土壤條件的改善,提高了土壤肥力,而在桉樹-馬占相思混交林中,桉樹與馬占相思采取帶狀混交對于桉樹和馬占相思的生長都有較大的提高作用,并且改善土壤理化性質(zhì)的作用也更大。
關(guān)鍵詞:桉樹;馬占相思;混交林;純林;土壤肥力
中圖分類號:S725.2
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16749944(2017)05001503
1引言
桉樹(Eucalyptus)是桃金娘科桉屬植物的統(tǒng)稱,主要原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶地區(qū),多分布在澳大利亞、新幾內(nèi)亞島、印度尼西亞以及菲律賓群島。大多桉樹生長迅速,樹干通直,用途廣泛,可用于制漿造紙、制作膠合板、包裝板和家具[1]。漳州地區(qū)從20世紀(jì)90年代就開始陸續(xù)引種桉樹,隨后的近20年間發(fā)展面積在逐漸增加。由于大面積集中造林、桉樹品種單一化、連栽以及不分立地條件種植等不合理的經(jīng)營方式,使得桉樹發(fā)展中出現(xiàn)了地力下降、病蟲害、環(huán)境惡化等問題。為此,各級政府陸續(xù)出臺了一些政策要求限制發(fā)展桉樹,并改變經(jīng)營模式,強(qiáng)調(diào)由桉樹純林改為桉樹與鄉(xiāng)土樹種或其他合適的樹種進(jìn)行混交,以達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的目的。馬占相思(Acacia Mangium)是豆科含羞草亞科金合歡屬常綠喬木樹種,原產(chǎn)于澳大利亞昆士蘭沿海,以及巴布亞新幾內(nèi)亞的西南部和印度尼西亞東部,該樹種生長迅速,主干通直[1],在漳州地區(qū)的生長適應(yīng)性較強(qiáng)。為響應(yīng)政府號召,于2009年在東山縣西埔鎮(zhèn)丘陵山地西山巖開展了桉樹與馬占相思混交造林試驗(yàn),探索桉樹與馬占相思混交造林合適的模式,從而為桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營提供依據(jù)。
2試驗(yàn)點(diǎn)概況
試驗(yàn)點(diǎn)位于福建省東山縣西埔鎮(zhèn)西山巖,地理坐標(biāo)為東經(jīng)117°18′,北緯23°40′。氣候條件屬于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年降雨量945 mm,大部分降雨集中在5~9月份,年平均蒸發(fā)量為1056 mm,年平均氣溫20.8 ℃,東山縣地處福建沿海,風(fēng)沙大,主害風(fēng)為東北風(fēng),經(jīng)常遭受臺風(fēng)危害,多發(fā)生在7~8月,年平均5.1次,全年無積雪,極少霜凍。試驗(yàn)地設(shè)在西山巖3大班16小班,小班海拔150m,土壤類型為磚紅壤,立地類型屬于Ⅱ類地。
3研究方法
3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2009年4月,在西埔鎮(zhèn)西山巖3大班16小班開展桉樹與馬占相思混交造林試驗(yàn),具體試驗(yàn)處理是:桉樹無性系3229和馬占相思按照1∶1(行狀)和4∶4(帶狀)兩種比例進(jìn)行混交,桉樹純林作為對照。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),試驗(yàn)小區(qū)在山坡上隨機(jī)排列,共設(shè)9塊試驗(yàn)小區(qū),每個(gè)小區(qū)的面積30 m×30 m。造林前挖大穴整地,規(guī)格50 cm×50 cm×50 cm,株行距2 m×3 m,容器苗雨天種植。
3.2試驗(yàn)林調(diào)查
造林后當(dāng)年調(diào)查幼林成活率和生長量,從第二年開始每年分樹種調(diào)查林分保存率和活立木高徑生長量。2016年4月,進(jìn)行試驗(yàn)林全面調(diào)查,每塊試驗(yàn)小區(qū)分樹種調(diào)查樹高、胸徑,統(tǒng)計(jì)平均值,求算平均單株材積和單位面積蓄積量。單株材積V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304,單位面積蓄積量=單位面積株數(shù)×單株平均材積。土壤采樣:每塊試驗(yàn)小區(qū)按照“之”字形路線隨機(jī)布設(shè)4個(gè)采樣點(diǎn),在每個(gè)采樣點(diǎn)挖垂直土壤剖面,分0~20 cm、20~40 cm兩個(gè)土層用環(huán)刀采集土樣用于土壤物理性質(zhì)測定,用自封袋在每一層取約500 g的土壤用于土壤化學(xué)性質(zhì)測定[2,3]。
4結(jié)果與分析
4.1桉樹-馬占相思混交林生長量比較
許多研究都表明,混交林由于林分結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生長空間和營養(yǎng)利用比較充分,林分生長量相比較于純林而言會更大[4]。從桉樹與馬占相思混交后7年進(jìn)行林分生長量調(diào)查結(jié)果來看(表1),桉樹與馬占相思混交其生長量大于桉樹純林,桉樹-馬占相思1∶1混交林中桉樹的平均樹高、平均胸徑和平均單株材積與桉樹純林相比分別增加了16.8%、25.4%和78.9%,桉樹-馬占相思4∶4混交林中桉樹的平均樹高、平均胸徑和平均單株材積與桉樹純林相比分別增加了22.6%、26.9%和89.4%。方差分析顯示,不同林分中桉樹的平均樹高、平均胸徑和平均單株材積存在顯著差異,林分總蓄積量差異也達(dá)到顯著水平。由此說明桉樹與馬占相思混交有利于促進(jìn)桉樹生長。這是因?yàn)殍駱渑c馬占相思混交后,由于桉樹生長速度快,很快就占據(jù)了林冠上層,其生長空間比較大,有利于充分吸收光照,其生長更快,而且馬占相思具有固氮能力,對土壤起到一定的改良作用,這也有利于桉樹生長。但桉樹與馬占相思1∶1混交林中,由于馬占相思生長較桉樹慢,而馬占相思也是陽性樹種,其生長受到桉樹一定的影響,而桉樹與馬占相思4∶4混交林中馬占相思受影響就比較小,因此桉樹與馬占相思混交應(yīng)采取帶狀或塊狀方式為宜。桉樹純林中由于林木個(gè)體之間進(jìn)行光照、生長空間和養(yǎng)分的競爭而使其平均生長量不如混交林。
4.2桉樹-馬占相思混交林土壤物理化學(xué)性質(zhì)分析
4.2.1桉樹-馬占相思混交林土壤物理性質(zhì)
土壤疏松程度反映了土壤結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣和涵養(yǎng)水源的強(qiáng)弱,而土壤容重、孔隙度、通氣度則是表征土壤疏松程度的指標(biāo)。從桉樹-馬占相思混交林和桉樹純林土壤的容重、孔隙度、通氣度測定結(jié)果來看(表2),桉樹-馬占相思混交林的土壤容重比桉樹純林小,而孔隙度和通氣度大于桉樹純林,混交林中桉樹-馬占相思帶狀混交的土壤容重小于行狀混交的林分,而孔隙度和通氣度大于行狀混交的林分。說明桉樹-馬占相思混交林土壤比桉樹純林土壤疏松透氣,桉樹-馬占相思混交林的土壤持水性能比桉樹純林好,而兩種混交林土壤中桉樹-馬占相思帶狀混交林的土壤通透性和持水性更好。這是因?yàn)轳R占相思的樹冠比較濃密,凋落物量多,桉樹樹冠稀疏,凋落物量少,因此桉樹-馬占相思的混交林凋落物量多于桉樹純林,土壤表層較多的凋落物可以減少土壤表層發(fā)生徑流,這有利于土壤保持較好的結(jié)構(gòu)和持水性。
4.2.2桉樹-馬占相思混交林土壤化學(xué)性質(zhì)
從對桉樹-馬占相思混交林和桉樹純林土壤的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、水解性氮等能反映土壤肥力狀況
的指標(biāo)進(jìn)行測定的結(jié)果看出(表3),無論在0~20 cm層還是20~40 cm層,桉樹-馬占相思混交林土壤的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、水解性氮等含量均大于桉樹純林,而在混交林中,桉樹與馬占相思按4∶4比例混交的林分其土壤的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、水解性氮等含量均大于桉樹-馬占相思1∶1混交林土壤。說明桉樹與馬占相思混交可以改善土壤的肥力狀況,這是因?yàn)轳R占相思具有自肥功能,其根部有根瘤菌,可以固定空氣中的氮?dú)?,增加土壤的養(yǎng)分,而且馬占相思凋落物量比較大且容易腐爛分解,凋落物中的有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)回歸土壤,對土壤肥力起到較好的補(bǔ)充。在桉樹-馬占相思混交林中,桉樹與馬占相思帶狀混交林中馬占相思生長較快,枯枝落葉量比桉樹與馬占相思單行混交的林分要多,因而土壤肥力更高。
5結(jié)論與討論
通過對桉樹與馬占相思行狀(1∶1)混交林、帶狀(4∶4)混交林和桉樹純林的生長量以及土壤物理化學(xué)性質(zhì)的測定,表明桉樹與馬占相思混交可以促進(jìn)桉樹生長,而且桉樹與馬占相思帶狀混交對桉樹和馬占相思的生長促進(jìn)作用更大;與桉樹純林相比,桉樹-馬占相思混交林土壤的容重小、孔隙度和通氣度大,土壤更加疏松透氣;桉樹-馬占相思混交林土壤的有機(jī)質(zhì)、速效鉀、速效磷等含量高于桉樹純林,土壤肥力更高。本試驗(yàn)條件下,桉樹與馬占相思采取帶狀混交更有利于林分生長和土壤肥力的改善。