闽东山地火力楠杉木混交林生长效果及其混交方式选择研究

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福建省闽东沿海山地气候温暖湿润，水热资源丰富，但是沿海地区风害比较严重，土壤贫瘠，杉木、马尾松、柳杉等纯林生长缓慢，常遭受风害袭击，成活率和成材率低，造成经济损失，生态环境恶化，生产力下降，严重地制约了林地生产力可持续发展与利用。因此，福建省霞浦杨梅岭国有林场针对这种情况，根据立地、环境及经营管理水平等所需的条件，从1978年开始，陆续引种广西六万山林场的火力楠（MicheliamacclureiDandy），营造了火力楠杉木混交林及火力楠纯林约23.8 hm2。经过30年的培育，实践证明，火力楠生长快，萌芽力强，病虫害少，耐火性好，适应性强，能很好地适应当地气候和土壤条件生长，产生了明显的经济和生态效益[1-2]。该文针对火力楠杉木人工混交林的生长效果，选择最适宜的混交方式，为闽东沿海山地培育高产、高效的火力楠用材林，改善贫瘠山地的生态环境和改造低产林及杉木连栽地所造成的地力衰退等问题，提供科学依据。 
　　1材料与方法 
　　1.1试验地概况 
　　试验地位于霞浦杨梅岭国有林场，地处北纬26°45′~27°09′，东经119°45′~120°26′，该地区沿海丘陵山地，属亚热带海洋性季风气候，年平均气温19.5 ℃，1月平均气温9.1 ℃，极端最低气温-2 ℃，年降水量1 411.3 mm，年日照时数1 788.9 h，每年6 — 9月常有台风过境，次数频繁，风力最大达12级以上，年无霜期302 d。造林试验地位于杨梅岭工区3-8.13小班，为杉木采伐迹地，海拔高250 m，坡度25°，坡向东南，土壤为山地红壤，土层厚度大于80 cm，腐殖质层薄，立地等级属于Ⅲ类立地级，植被以芒萁、菝葜及矮灌为主。 
　　1.2试验材料 
　　试验材料来自1984年春营造的火力楠杉木混交林及火力楠、杉木纯林。 
　　1.3试验设计 
　　试验设5个处理，其具体造林方式见表1，其中混交造林方式配置见图1。2010年10月分别在火力楠杉木混交林与火力楠及杉木纯林试验林分内，选择有代表性地段，分不同坡位（上、中、下、山凹），各设25 m×25 m的样地4个，3次重复。试验地经炼山后，采用拉线定点，株行距1.67 m×1.67 m（3 600株/hm2），挖穴规格60 cm×40 cm×40 cm，挖明穴回表土，2树种均用一年生裸根苗造林，造林后前2年每年各锄草松培土2次，第3年全面劈草1次，不间伐。相邻试验小区栽植1行黑荆树为标志行，各试验区立地条件基本一致，试验地面积4.2 hm2。 
　　1.4试验方法 
　　对每个样地进行全面实测树高、胸径、冠幅及枝下高等生长指标，根据调查资料求算样地平均树高、平均胸径、平均冠幅、平均枝下高、平均单株材积及单位蓄积量[3-4]。立木材积按福建省林木二元材积公式计算： 
　　V火力楠=0.000 052 76 D1.882 161 H1.009 317 
　　V杉木=0.000 058 06 D1.955 335 H0.894 033 
　　蓄积量=单株平均立木材积×林分保留株树 
　　2结果与分析 
　　2.1火力楠、杉木不同混交方式林分生长情况分析 
　　火力楠在闽东沿海山地生长适应性很强，不怕风害及冻害，病虫害少，幼林较耐荫，大树透光；主根不明显，侧根发达，生长快。四年生平均树高1.69 m，最高2.40 m；八年生平均树高5.08 m，平均胸径5.53 cm，最大树高6.80 m，最大胸径9.70 cm。2010年10月调查结果表明（表2），火力楠与杉木混交，3种混交方式的混交林中火力楠的胸径、树高、冠幅均明显高于火力楠纯林，表现出火力楠与杉木竞长并茂，既成林又成材；单位面积蓄积量分别比火力楠纯林高9.8%、44.5%、73.1%，分别比杉木纯林高27.3%、67.6%、100.8%；林分生态条件得到改善，成效显著。但是处理A的林分生长不如处理B、C。因为处理A火力楠与杉木混交比例相等，二者竞争激烈，而火力楠生长快、冠幅大，竞争中杉木被压制至枯死，现有保存率为37.5%，还有逐渐被淘汰的趋势。相反处理B、C种间虽有竞争，但是火力楠比例少，杉木生长未受影响，杉木的保存率均在80%以上，林分生长正常，说明营造混交林比纯林好，既改变林分生态环境，促进种间竞争，又获得较高的单位面积产量，取得显著的生态与经济效益。　2.2火力楠人工林林木分化情况 
　　林木分化程度是衡量林分质量和判断抚育间伐的一个重要标志。从不同混交方式的林分调查中各径级林木株树的偏态分布来看，不论是混交林还是纯林，此时的径阶分布均已偏离了正态分布，而且林分中有40%以上的林木胸径小于林分平均胸径，即应进行抚育间伐。经调查，不论是火力楠混交林还是火力楠纯林和杉木纯林的林分分别有48.65%、45.62%和43.40%的林木胸径小于林分平均胸径，而且林分枝下高超过1/2以上。说明此时林分密度已显得过大，林分被压分化严重，亟需通过抚育间伐来调整林分结构和卫生状况，一般在8年左右进行抚育间伐作业，增加林木对自然灾害的抵抗力，以提高林分生产力和林木质量。 
　　2.3适宜的混交方式选择 
　　人工营造火力楠、杉木混交林中，处理A、B、C 3种混交方式，最适宜的是处理C，混交最为理想，二者竞争并茂，长势良好，单位面积蓄积量大，分别是火力楠纯林和杉木纯林的1.7、2.0倍；其次是处理B，单位面积蓄积量分别是火力楠纯林和杉木纯林的1.4、2.0倍，而处理A，火力楠密度大，林分郁闭早，杉木后期生长不及火力楠，大部分杉木被压严重甚至枯死，损失了林分生产力。在闽东沿海山地发展火力楠用材林，选择适宜的混交比例、混交方式，加上营造林技术措施及管理到位，混交林与纯林相比，具有较高的生产力和经济效益，其最适宜的混交方式为处理C，即火力楠与杉木的比例配置为2∶8，以行间式混交最佳。在成林期内，进行2次抚育间伐，第1次在8年左右，第2次在12年左右，最终保留密度为1 260~1 590株/hm2。 
　　3结论与讨论 
　　（1）火力楠适应性强，生长较快。在闽东沿海贫瘠山地营造火力楠与杉木人工混交林是成功的。其最适宜混交方式是火力楠与杉木比例2∶8，以行间式混交最佳。加上营造林技术措施及经营管理到位，混交林与纯林相比，有较高的生产力，单位面积蓄积量分别是火力楠纯林和杉木纯林的1.7、2.0倍。 
　　（2）火力楠具有较强的适应沿海贫瘠山地的生长能力，营造火力楠混交林，通过与杉木等适宜树种混交，发挥了种间效益关系及辅佐功能，改变了林分生境条件，使林分生产力得到提高，既成林又成材，可作为闽东沿海山地树种、林种结构调整及培育速生丰产林的理想树种，值得大力推广[5-6]。 
　　（3）因试验地林木未采取任何间伐措施，一方面，火力楠、杉木混交林的生产力尚未得到充分发挥，且林木分化严重；另一方面，未采取间伐混交林中杉木自然枯死而未能得到充分利用，未产生经济效益。因此，从营造林角度出发，根据混交林种间关系的动态变化规律和林木分化情况等，对火力楠、杉木混交林实施调整技术，在树龄8~10年，进行1次适当的间伐措施，改善种间关系和混交比例密度调整，充分发挥混交林的多种效益，最终保留密度以1 260~1 590株/hm2为宜。