自然科学论文桉树混交林生长和土壤理化性质研究

　　摘要：分析了桉树人工林经营中出现的病虫害、地力下降等问题，在长泰岩溪林场开展了桉树、红椎、杉木混交林与桉树纯林的对比试验，6年生的试验林调查测定结果表明：混交林中桉树平均胸径、树高、材积分别比纯林增加了34.2%、18.6%和109.2%，桉树蓄积量减少了13.6%，但混交林总蓄积量提高了19.1%，混交林土壤持水量和孔隙度大于纯林，混交林土壤肥力略高于纯林。

　　关键词：自然科学论文投稿,桉树,红椎,杉木,混交林,纯林,生长量

　　1引言

　　桉树的发展一方面提高了森林覆盖率，另一方面也满足了社会对木材的需求。但是，由于对桉树生长速度和经济利益的片面追求，桉树人工林经营方式单一，桉树品种集中连片栽植，致使出现病虫害、土壤肥力下降等问题，影响桉树林可持续经营和林地持续利用 [2，3]。许多林学家研究和林业生产实践均表明，树种混交造林是改善人工林群落结构和促进人工林生态良性化的有效途径[4]。漳州长泰岩溪林场在 2008年开展了桉树、红椎和杉木混交林研究，旨在探索桉树人工林生长良好和地力维持的混交模式，为闽南山地桉树林科学经营提供参考。

　　2试验点概况

　　长泰岩溪国有林场地处东经117°37′～117°50′，北纬24°41′～24°50′，气候属于南亚热带海洋性季风气候，年均温21.1℃，最冷月均温12.4℃，最热月月均温28.5℃，绝对最低温-2.1℃，绝对最高温40.9℃，>10℃有效积温7394.7℃，年日照时数 2037.4h，无霜期328d，年降雨量1563mm，相对湿度80%，年蒸发量1267.8mm。试验地位于林场良山工区，海拔255～370m，坡度23°，东坡，林地土壤为花岗岩发育的红壤，土层厚度在80cm，腐殖质层较薄，土壤呈酸性，立地类型为Ⅲ类地，林下植被主要有胡枝子、马樱丹、狗脊、芒萁骨、毛紫珠、白花旋钩子、东方乌毛蕨、菝契、青蒿和葛藤等。

　　3研究方法

　　3.1试验设计和造林

　　2008年3 月，在良山工区11大班4小班杉木林采伐迹地上开展桉树、红椎、杉木3种树种插花混交造林试验，混交比例为桉树∶红椎∶杉木=1∶1∶2，桉树纯林作为对照，试验随机设计，3次重复，混交林和纯林各3块小区，每小区面积20m×20m。造林用的桉树苗为本场培育的组培营养袋苗，苗木平均苗高20cm。红椎苗来自金山林场种子营养袋苗，苗木平均苗高25cm，杉木苗为本场培育的裸根苗，苗木平均苗高35cm。混交林整地株行距2m×2m，桉树纯林为 2m×3m，挖穴规格均为60cm×30cm×30cm。造林前施基肥，用量0.5kg/穴，硫酸钾复合肥(氮、磷、钾=15∶15∶15)。造林时桉树使用毒死蜱浸泡苗木以防白蚁危害，用量0.5kg/8000株，红椎苗和杉木苗没有浸泡。造林后第1年全面锄草1次、劈草2次，第2年全面劈草2次，第3 年全面劈草1次。

　　3.2资料收集

　　造林后每年调查试验林生长状况。2014年2月，对试验林全面调查，调查内容包括生长因子和土壤理化性质。其中生长因子调查为测定每木树高、胸径，统计平均木高、胸径、材积和单位蓄积，桉树单株材积公式 V=0.00003546D1.782514957H1.25610514，红椎单株材积公式 V=0.00005276D1.882161H1.009317，杉木单株材积公式 V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304。土壤理化性质调查：在试验地中随机布设3个土壤剖面，每剖面分 0～20cm、20～40cm两个土层，每土层取一个环刀，并取约500g土样放入自封袋中带回室内进行土壤理化性质测定。土壤物理性质测定指标有土壤容重、孔隙度和持水量，土壤化学性质测定指标包括有机质、全氮、水解性氮、全磷、速效磷和速效钾。土壤水分物理性质和化学性质测定参照文献[5，6]。

　　4结果与分析

　　4.1桉树混交林生长状况分析

　　在人工林经营中，单一树种连续多代纯林模式存在的生产力下降和病虫害等问题已在杉木和木麻黄等常规造林树种中得到证实，进行合理的树种配置混交是改善人工林生长状况和生态环境条件的一种主要途径。从表1可知，桉树与红椎、杉木混交，其单株平均生长量高于桉树纯林，平均胸径、树高、材积分别增加了 342%、186%和1092%。经方差分析，混交林和纯林中桉树平均胸径和单株材积存在显著差异(FH=538，FD=1015*，FV=1608*，F005(1，4)=771，F001(1，4)=212)，说明桉树混交造林促进了桉树个体生长，有利于培育桉树中、大径材。这主要是由于桉树生长较快，在混交林中较短时间内占据林分主林层，有较为充足的空间进行生长。混交林中桉树蓄积量与桉树纯林相比减少了136%，这是因为混交林中桉树个体数量较少所致。但混交林总蓄积量比桉树纯林提高了191%，说明混交林蓄积量比纯林略有增长。

　　4.2桉树混交林土壤理化性质分析

　　4.2.1桉树混交林和桉树纯林土壤物理性质

　　土壤物理性质主要是对土壤疏松通透程度的表征，结构较为良好的山地土壤其团聚体含量高，透气性能好，对植物根系生长有利。从表2看出，桉树混交林地土层与桉树纯林土层相比，同一层次土壤的容重较小，而最大持水量、毛管持水量和孔隙度较大。如在0～20cm土层里，混交林土壤容重与纯林土壤相比降低了 3.6%，最大持水量和毛管持水量分别提高了1.4%和4.4%，非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度分别增加了13.8%、12.1%和12.4%。说明混交林土壤与纯林土壤相比持水能力和通气性较好，这种土壤有助于林木根系伸展以及微生物活动。桉树混交林土壤结构较佳的原因可能在于不同树种的根系在地下空间分布的深度有差别，各层根系穿插使土层疏松透气。

　　4.2.2桉树混交林和桉树纯林土壤化学性质

　　土壤化学性质各项指标的大小体现土壤肥力的高低，特别是有机质和速效性的营养元素直观说明土壤养分状况。从表3看出，桉树混交林土壤的化学性质测定的指标高于桉树纯林的土壤。如在0～20cm土层中，混交林土壤有机质比纯林土壤高16.5%，水解性氮、速效磷和速效钾分别增加了2.3%、9.7%和2.9%。可见，混交林土壤肥力要略高于纯林。这可能是因为桉树纯林生长较快对土壤肥力的消耗较大，而桉树混交林中桉树数量较少，加上红椎和杉木生长较为缓慢对土壤养分的吸收较慢有关。

　　5结语

　　桉树与红椎、杉木混交结果表明，混交林中桉树平均单株生长量和总蓄积量均高于桉树纯林，桉树混交林土壤持水性、通透性和肥力优于桉树纯林。

　　桉树由于生长迅速、干形通直、蓄积量和出材量大、木材用途广泛等优点而深受栽培区林农和林业生产单位青睐，漳州地区由于水热条件充足，桉树生长环境得天独厚。但是，过去由于只重视生长量，在营林措施上多为桉树单一树种甚至单一品种大面积造林，而且第二茬依旧是桉树纯林，这种经营方式导致近年来开始出现了桉树病虫害发生和地力衰退等问题。因此，转变经营观念，重视生态栽培是桉树林培育在新形势下的要求。在实际林业生产中，需要改变桉树大面积连片纯林的造林模式，通过混交或轮栽途径可改善人工林结构及林地肥力状况，确保桉树林可持续发展和林地持续利用。

　　参考文献：

　　[1] 祁述雄.中国桉树[M].北京：中国林业出版社，1989.

　　[2] 谢耀坚.中国桉树人工林可持续经营倡议初探[J].世界林业研究，2003，16(5)：59～64.

　　[3] 姚庆端.桉树工业原料林可持续经营措施探讨[J].桉树科技，2010(1)：41～45.

　　[4] 俞新妥.混交林营造原理与技术[M].北京：中国林业出版社，1989.

　　[5] 中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海：上海科学技术出版社，1978.