杉木林下套種南方紅豆杉初步研究

易曉冬

(福建省沙縣木材經(jīng)營(yíng)總公司，福建 沙縣 365051)

1 引言

杉木(Cunninghamialanceolata)是閩北山區(qū)主要的人工用材樹(shù)種，以往杉木人工林經(jīng)營(yíng)的目標(biāo)多以中小徑材為主，隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)增強(qiáng)和市場(chǎng)對(duì)大規(guī)格材的需求增加，杉木林經(jīng)營(yíng)逐漸轉(zhuǎn)為長(zhǎng)周期大徑材的目標(biāo)發(fā)展。杉木林采伐年限延長(zhǎng)就需要考慮林地的持續(xù)利用和短期效益問(wèn)題，在經(jīng)營(yíng)大徑材的杉木林下種植合適植物是林地收獲長(zhǎng)短期效益的可行方法。南方紅豆杉(Taxuschinensis)是珍貴的材用、藥用和觀賞樹(shù)種，該樹(shù)種具有耐蔭的特性[1～3]，通過(guò)杉木林下套種南方紅豆杉可以充分利用林地空間，長(zhǎng)短期效益相結(jié)合，有效提高林地的利用率。為此，在沙縣開(kāi)展了杉木林下套種南方紅豆杉的試驗(yàn)，探索林下南方紅豆杉生長(zhǎng)的合適郁閉度以及杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤肥力狀況，為杉木林下種植南方紅豆杉提供參考。

2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于沙縣富口鎮(zhèn)巖地村36林班8大班6小班，地理坐標(biāo)東經(jīng)117°43′40″、北緯26°25′34″，中亞熱帶山地氣候年降雨量1800 mm左右，年平均氣溫19.3℃全年無(wú)霜期255 d，四季較為明顯夏季暑熱冬季寒冷低山丘陵地貌，海拔200～300 m，土壤為紅壤，立地類(lèi)型為Ⅱ類(lèi)地，坡度10～20°。2002年冬，在巖地村36林班8大班6小班營(yíng)造杉木純林，2019年3月調(diào)查，林分平均胸徑14.5 cm、平均樹(shù)高15 cm，保存密度為1275株/hm2。林下主要植被有金毛蕨等。

3 研究方法

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2016年春，在巖地村36林班8大班6小班杉木林下套種南方紅豆杉，套種前，先用方格法對(duì)杉木林的郁閉度進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果將杉木林的郁閉度劃分0.40～0.49、0.50～0.59和0.60以上3種，然后分別在不同郁閉度的杉木林下種植2年生的南方紅豆杉，套種試驗(yàn)采取隨機(jī)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每重復(fù)3塊試驗(yàn)小區(qū)，每小區(qū)面積600 m2。套種前進(jìn)行林下挖穴，穴規(guī)格50 cm×40 cm×40 cm，種植株行距2 m×3 m。

3.2 試驗(yàn)林調(diào)查

杉木林下套種南方紅豆杉后，每年進(jìn)行生長(zhǎng)情況調(diào)查。2019年3月，對(duì)套種的南方紅豆杉進(jìn)行全面調(diào)查，調(diào)查每株南方紅豆杉的高度、地徑。對(duì)套種南方紅豆杉的試驗(yàn)小區(qū)和沒(méi)有套種南方紅豆杉的杉木林地隨機(jī)布設(shè)5個(gè)土壤剖面，分0～20 cm、20～40 cm土層分別取土樣用于土壤物理性狀測(cè)定[4，5]。

4 結(jié)果與分析

4.1 杉木林下南方紅豆杉生長(zhǎng)情況分析

通過(guò)對(duì)郁閉度分別為0.40～0.49、0.50～0.59和0.60以上的杉木林下南方紅豆杉的生長(zhǎng)情況調(diào)查，結(jié)果顯示(表1)，隨杉木林郁閉度增加，南方紅豆杉的生長(zhǎng)加快，在杉木林郁閉度為0.50～0.59時(shí)生長(zhǎng)量最大，然后隨杉木林郁閉度增加其生長(zhǎng)下降。在杉木林郁閉度為0.50～0.59時(shí)，南方紅豆杉的高度、地徑與杉木林郁閉度為0.40～0.49時(shí)相比分別增加了24.6%、44.4%，與杉木林郁閉度為0.60以上時(shí)相比分別增加了48.3%、73.3%。經(jīng)方差分析(表2)，不同郁閉度的杉木林下南方紅豆杉的高度和地徑差異均達(dá)到極顯著水平。說(shuō)明杉木林郁閉度對(duì)林下南方紅豆杉生長(zhǎng)的影響很大，本試驗(yàn)中，南方紅豆杉生長(zhǎng)最合適的上層林郁閉度為0.50～0.59。

4.2 杉木-南方紅豆杉復(fù)層林與杉木純林土壤物理性質(zhì)比較

4.2.1 杉木-南方紅豆杉復(fù)層林與杉木純林土壤孔隙狀況

通過(guò)對(duì)杉木-南方紅豆杉復(fù)層林和杉木純林土壤的孔隙狀況進(jìn)行測(cè)定(表3)，結(jié)果顯示，杉木純林的土壤容重大于杉木-南方紅豆杉復(fù)層林，而杉木純林的土壤孔隙度、通氣度比杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤小。

表1 杉木林下南方紅豆杉的高度和地徑

表2 杉木林下南方紅豆杉的高度和地徑方差分析

其中0～20 cm土層，杉木純林的土壤容重比杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤增加了2.7%，毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度和通氣度分別比杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤減少了1.8%、17.2%、5.2%和8.0%；在20～40 cm土層，杉木純林的土壤容重比杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤增加了1.5%，毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度和通氣度分別比杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤減少了4.2%、4.2%、6.8%和10.3%?？梢?jiàn)，杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤比杉木純林的土壤疏松通透，說(shuō)明杉木林下套種南方紅豆杉有利于改善土壤的結(jié)構(gòu)。

表3 杉木-南方紅豆杉復(fù)層林和杉木純林土壤的孔隙狀況

3.2.2 杉木-南方紅豆杉復(fù)層林與杉木純林土壤持水量

經(jīng)過(guò)測(cè)定杉木-南方紅豆杉復(fù)層林與杉木純林土壤持水量，結(jié)果見(jiàn)表4。從中可知，杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤持水量大于杉木純林。其中0～20 cm土層，杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤自然含水量、最大持水量、最小持水量和毛管持水量與杉木純林的土壤相比分別提高了6.2%、9.4%、24.6%和22.2%；在20～40 cm土層，杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤自然含水量、最大持水量、最小持水量和毛管持水量與杉木純林的土壤相比分別提高了3.8%、10.3%、39.4%和26.8%。可見(jiàn)，杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤保持水土的能力比杉木純林強(qiáng)，說(shuō)明杉木林下套種南方紅豆杉可以提高杉木林的土壤持水功能。這可能是杉木林下套種南方紅豆杉后，由于杉木和南方紅豆杉的根系分布在土壤的不同深度，根系的伸展對(duì)不同層次的土壤有較好的穿插作用，使土壤變的疏松；另一個(gè)原因是由于下層南方紅豆

表4 杉木-南方紅豆杉復(fù)層林和杉木純林土壤的水分情況

杉的存在，降雨進(jìn)入林內(nèi)后被下層南方紅豆杉所截留，使得降雨產(chǎn)生的沖擊力得到緩解，減少了地表徑流，提高了土壤的持水性。

5 結(jié)語(yǔ)

杉木林下套種南方紅豆杉的試驗(yàn)表明，不同郁閉度的杉木林下南方紅豆杉的生長(zhǎng)量有差異，在郁閉度為0.50～0.59的杉木林下套種的南方紅豆杉生長(zhǎng)最好。杉木純林的土壤容重大于杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤，而土壤孔隙度、通氣度、持水量均比杉木-南方紅豆杉復(fù)層林土壤小。杉木林下套種南方紅豆杉可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的持水能力。