杉木楓香混交造林效果研究

雷勤福

（福建省上杭縣古田國(guó)有林場(chǎng)，福建 上杭 364200）

0 引言

在當(dāng)前的杉木人工林造林實(shí)踐中，普遍存在著多代連栽的現(xiàn)象，促使區(qū)域地力減弱、林分生產(chǎn)能力下降以及林區(qū)內(nèi)生物多樣性降低等問(wèn)題的發(fā)生概率表現(xiàn)出大幅提升的狀態(tài)，阻礙著區(qū)域林業(yè)以及生態(tài)系統(tǒng)的更好發(fā)展。為解決上述問(wèn)題，人們更多將目光聚焦在混交造林方面，目前較為常見(jiàn)的模式為杉木楓香混交造林。為驗(yàn)證這種混交造林模式的現(xiàn)實(shí)成效以及優(yōu)勢(shì)性，在福建龍巖地區(qū)展開(kāi)了杉木楓香混交造林試驗(yàn)。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)地概述

試驗(yàn)地位于福建省上杭縣古田國(guó)有林場(chǎng)金湖工區(qū)78 林班13 大班020 小班，小班面積86 畝。上杭縣古田鎮(zhèn)年平均氣溫維持在18℃左右，1 月份平均氣溫6～7℃，7 月份平均氣溫24～25℃，年平均降水量為1800～1900mm，年均日照時(shí)數(shù)為1902h，無(wú)霜期260d 以上，年均相對(duì)濕度80%，適宜亞熱帶作物和林木的生長(zhǎng)。

1.2 試驗(yàn)調(diào)查方法

在杉木楓香混交造林區(qū)域內(nèi)開(kāi)設(shè)多個(gè)尺寸為60cm×40cm×40cm 的明穴，回表土，并于次年春季組織造林。此時(shí)，所選取的杉木樹(shù)苗為杉木3 代種子園種子培育的1 年生實(shí)生苗；所選取的楓香樹(shù)苗為本區(qū)域采集種子培育的1 年生實(shí)生苗；選取樹(shù)齡不低于15 年的母樹(shù)組織楓香采種，選用不存在病蟲(chóng)害且生長(zhǎng)健壯的植株；依照常規(guī)幼林撫育管理的手段實(shí)施造林后管理。在造林后的1～3 年內(nèi)持續(xù)組織除草處理，頻率為每年兩次；在造林3 年后，設(shè)定除草頻率為每年一次，直至郁閉。

為更明顯、準(zhǔn)確地判斷杉木楓香混交造林效果，除了進(jìn)行杉木楓香混交造林之外，還設(shè)置了杉木純林（設(shè)定為純林A）以及楓香純林（設(shè)定為純林B），主要參數(shù)如下：在純林A 中，造林行距維持在2m×2m；在純林B中，造林行距維持在3m×3m；在杉木楓香混交造林中，設(shè)定杉木與楓香之間的比例為8:1，杉木行距維持在2m×2m，楓香行距維持在6m×6m。在杉木楓香混交造林的當(dāng)年秋季對(duì)林內(nèi)杉木與楓香的成活率進(jìn)行測(cè)定，于次年確定保存率；在杉木與楓香的樹(shù)齡達(dá)到5 年后，組織對(duì)林內(nèi)杉木與楓香高度、胸徑的測(cè)量。對(duì)于杉木楓香混交造林成活率與保存率而言，兩者需要在完成平方根轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上落實(shí)差異顯著性分析，此時(shí)所使用的轉(zhuǎn)換公式如下所示。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 杉木楓香混交造林的成活率與保存率分析

杉木楓香混交造林中杉木、楓香的成活率與保存率數(shù)據(jù)如表1 所示。

表1 杉木楓香混交造林中杉木、楓香的成活率與保存率數(shù)據(jù)

在杉木純林中（純林A），造林密度為每公頃2500株，造林成活率的統(tǒng)計(jì)值為92.6%，造林成活率的轉(zhuǎn)化值為9.62，造林保存率的統(tǒng)計(jì)值為90.5%，造林保存率的轉(zhuǎn)化值為9.51；在楓香純林中（純林B），造林密度為每公頃1110 株，造林成活率的統(tǒng)計(jì)值為98.3%，造林成活率的轉(zhuǎn)化值為9.91，造林保存率的統(tǒng)計(jì)值為96.5%，造林保存率的轉(zhuǎn)化值為9.96。

對(duì)于造林成活率以及造林保存率而言，兩者均為判斷造林是否成功、實(shí)際成效的基礎(chǔ)性指標(biāo)，能夠?qū)?shù)種的生態(tài)適應(yīng)性進(jìn)行直觀性反映。結(jié)合表1 對(duì)比杉木楓香混交造林與純林A、純林B 在造林成活率與造林保存率之間所存在的差異性，能夠了解到的是，杉木楓香混交造林中的杉木成活率與保存率維持在更高水平，相比于純林A，杉木楓香混交造林中的杉木成活率增加了3.1%左右，保存率增加了4.1%左右；杉木楓香混交造林中的楓香成活率與保存率維持在更高水平，相比于純林B，杉木楓香混交造林中的楓香成活率增加了1%，保存率增加了2.9%。方差分析結(jié)果顯示，在杉木楓香混交造林中，造林成活率與造林保存率與純林A、純林B 所呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)相比雖然具有一定的差異性，但是這種差異尚未達(dá)到顯著性水平。

結(jié)合表1 進(jìn)一步對(duì)比分析杉木楓香混交造林中楓香與杉木在造林成活率與造林保存率之間所存在著的差異性，能夠了解到的是，杉木楓香混交造林中楓香的成活率與保存率維持在更高水平，相比于混交林中的杉木，楓香的成活率高出6.2%左右，保存率高出6.6%左右。對(duì)這一結(jié)果現(xiàn)象落實(shí)進(jìn)一步分析，可以了解到，由于楓香具備更強(qiáng)的耐干旱性以及抗光照性，所以在完成栽植后能夠迅速恢復(fù)與生長(zhǎng)，相比于杉木，楓香在杉木楓香混交造林初期所表現(xiàn)出的生長(zhǎng)速度更快，能夠?qū)α謪^(qū)內(nèi)的光照條件進(jìn)行更充分的利用。這樣的樹(shù)種特性與杉木楓香混交造林實(shí)際結(jié)果表現(xiàn)出較高的一致性。

2.2 杉木楓香混交造林的林分結(jié)構(gòu)分析

杉木楓香混交造林的林分子結(jié)構(gòu)因子數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 杉木楓香混交造林的林分子結(jié)構(gòu)因子數(shù)據(jù)

在杉木純林中（純林A），保留株數(shù)為每公頃2262株，胸徑平均值為3.97cm，樹(shù)高平均值為4.05m，枝下高平均值為0.48m，冠幅平均值為2.15m，冠長(zhǎng)平均值為3.57m，立木材積為每公頃6.778m3；在楓香純林中（純林B），保留株數(shù)為每公頃1071 株，胸徑平均值為4.74cm，樹(shù)高平均值為5.17m，枝下高平均值為1.83m，冠幅平均值為3.74m，冠長(zhǎng)平均值為4.41m，立木材積為每公頃5.5482m3。

某林分的樹(shù)種組成、株數(shù)、樹(shù)高空間配置等均為林分結(jié)構(gòu)中的重要內(nèi)容，對(duì)于更具合理性的林分結(jié)構(gòu)而言，其要求著混交林能夠?qū)饽苜Y源進(jìn)行充分利用，以此驅(qū)動(dòng)林地生產(chǎn)力提升。在該杉木楓香混交林內(nèi)，楓香的生長(zhǎng)速度維持在較高水平，而杉木的生長(zhǎng)速度則相對(duì)較慢。站在樹(shù)高垂直分布的角度來(lái)看，上層位置普遍為喜愛(ài)陽(yáng)光的楓香，而杉木在生長(zhǎng)初期會(huì)保持在楓香樹(shù)蔭之下，即楓香林樹(shù)冠下層，以此獲取庇蔭濕潤(rùn)的生長(zhǎng)條件，這樣的環(huán)境也有利于杉木的生長(zhǎng)[1]。由于在本次杉木楓香混交造林的效果研究中杉木與楓香生長(zhǎng)為5 年生樹(shù)種，所以兩者可以在混交林內(nèi)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立生長(zhǎng)，對(duì)林區(qū)內(nèi)的光照條件、水分與養(yǎng)分等進(jìn)行充分性利用，彼此促進(jìn)生長(zhǎng)，從而達(dá)到增高杉木楓香混交造林的林分生產(chǎn)力的效果。

站在樹(shù)種平均分布的角度來(lái)看，杉木楓香混交造林內(nèi)的楓香及其周邊的杉木均維持在錯(cuò)層交叉、疊加的狀態(tài)，也能夠觀察到小部分交叉重疊。在杉木楓香混交造林內(nèi)楓香與杉木樹(shù)齡不斷增加的條件下，杉木對(duì)于光照的要求表現(xiàn)出逐步提升的發(fā)展趨勢(shì)，而楓香在上方庇護(hù)會(huì)對(duì)杉木生長(zhǎng)造成一定程度的影響[2]。筆者認(rèn)為，由于此時(shí)杉木楓香混交造林內(nèi)的楓香已經(jīng)生成較大的樹(shù)冠，所以需要對(duì)其下部的枝條落實(shí)適當(dāng)性修剪處理，以此確保混交林內(nèi)的杉木存在更為充足、良好的生長(zhǎng)空間，也同時(shí)可以達(dá)到培育優(yōu)質(zhì)楓香林木樹(shù)干材料的效果。

對(duì)于純林A 與純林B 來(lái)說(shuō)，兩者均有單一樹(shù)種構(gòu)成，所存在著的林分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性更強(qiáng)。受到經(jīng)營(yíng)密度的影響，無(wú)論是楓香還是杉木，其樹(shù)冠均會(huì)在對(duì)應(yīng)純林內(nèi)呈現(xiàn)出大量重疊、交叉與穿插的狀態(tài)，相比于杉木楓香混交造林來(lái)說(shuō)，純林內(nèi)所具備著的樹(shù)木生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈程度更高，會(huì)對(duì)林內(nèi)的楓香與杉木生長(zhǎng)造成更為明顯、嚴(yán)重的影響。

2.3 杉木楓香混交造林的林木生長(zhǎng)量分析

2.3.1 杉木楓香混交造林中的杉木與杉木純林之間的生長(zhǎng)量比較

杉木楓香混交造林的林木生長(zhǎng)量如表3 所示。

表3 杉木楓香混交造林的林木生長(zhǎng)量

在杉木純林中（純林A），樹(shù)高平均值為4.05m，胸徑平均值為3.97cm，立木材積為每公頃6.778m3；在楓香純林中（純林B），樹(shù)高平均值為5.17m，胸徑平均值為4.74cm，立木材積為每公頃5.9851m3。

結(jié)合表3 對(duì)比杉木楓香混交造林與純林A 之間所具備的杉木樹(shù)高平均值差異性與胸徑平均值差異性，能夠了解到的是，杉木楓香混交造林中的杉木樹(shù)高與胸徑平均值均保持在更高水平，相比于純林A，混交林內(nèi)的杉木樹(shù)高平均值增大了14.8%左右、胸徑平均值增大了12.8%左右。能夠看出杉木楓香混交造林可以達(dá)到促進(jìn)杉木生長(zhǎng)的效果。對(duì)這一結(jié)果現(xiàn)象落實(shí)進(jìn)一步分析，可以了解到，由于楓香在完成栽植后能夠迅速恢復(fù)與生長(zhǎng)，所以能夠達(dá)到為周邊杉木提供樹(shù)蔭庇護(hù)的效果，為杉木生長(zhǎng)提供更為理想的環(huán)境條件。方差分析結(jié)果顯示，在杉木楓香混交造林中，杉木的樹(shù)高平均值與胸徑平均值與純林A 所呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)相比雖然具有一定的差異性，但是這種差異尚未達(dá)到顯著性水平，可能受到杉木楓香混交造林的混交比例的影響。

2.3.2 杉木楓香混交造林中的楓香與楓香純林之間的生長(zhǎng)量比較

結(jié)合表3，對(duì)比杉木楓香混交造林與純林B 之間所具備的楓香樹(shù)高平均值差異性以及胸徑平均值差異性，能夠了解到的是，杉木楓香混交造林中的楓香樹(shù)高與胸徑平均值均保持在更高水平，相比于純林B，混交林內(nèi)的楓香樹(shù)高平均值增大了20%左右、胸徑平均值增大了20.7%左右。方差分析結(jié)果顯示，在杉木楓香混交造林中，楓香的樹(shù)高平均值與胸徑平均值與純林B所呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)相比均具有顯著性差異，從這一角度來(lái)看，杉木楓香混交造林可以達(dá)到促進(jìn)楓香生長(zhǎng)的效果。對(duì)這一結(jié)果現(xiàn)象落實(shí)進(jìn)一步分析，可以了解到，由于混交林中的楓香在實(shí)際生長(zhǎng)過(guò)程中感受到了杉木的威脅，所以會(huì)更努力爭(zhēng)取陽(yáng)光，從而達(dá)到提升楓香樹(shù)高平均值的效果[3]；因?yàn)樯寄居兄蟮脑灾裁芏龋θ~的繁茂程度也維持在偏高水平，所以地面水分蒸發(fā)量隨之下降，林場(chǎng)內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境更加濕潤(rùn)，以此為楓香的更好生長(zhǎng)提供有利的條件支持，促使其胸徑平均值增大。

2.3.3 杉木楓香混交造林與純林之前的分立木材積比較

在杉木楓香混交造林中，杉木的立木材積在林內(nèi)總體立木材積的78%以上，相對(duì)應(yīng)的，楓香的立木材積在林內(nèi)總體立木材積的22%以內(nèi)；相比于杉木純林（純林A）來(lái)說(shuō)，混交林內(nèi)的杉木立木材積表現(xiàn)出明顯提升的趨勢(shì)，增加比例維持在69%以上；相比于楓香純林（純林B）來(lái)說(shuō)，混交林內(nèi)的楓香立木材積同樣呈現(xiàn)出大幅提升的趨勢(shì)，增加比例能夠達(dá)到106%以上。方差分析的結(jié)果顯示，杉木楓香混交造林所具備的立木材積與純林A 在0.01 水平下存在顯著性差異，與純林B 也同樣在0.01 水平下存在顯著性差異，對(duì)比兩結(jié)果能夠了解到，混交林與杉木純林之間的顯著性差異高于混交林與楓香純林之間的顯著性差異，由此可以判斷，杉木楓香混交造林能夠促使林分立木材積呈現(xiàn)出明顯提升的發(fā)展趨勢(shì)。林木生物產(chǎn)量積累的顯著性表現(xiàn)為材積，其受到光合作用的影響[4]。在杉木楓香混交造林的密度水平與純林A 密度水平保持一致的條件下，杉木楓香混交造林所顯現(xiàn)出的立木材積維持在更高水平，根據(jù)這一結(jié)果能夠了解到，杉木楓香混交造林所具備的光能利用率保持在更大狀態(tài)，混交組合質(zhì)量水平理想?？梢哉f(shuō)，杉木楓香混交造林不僅可以增加林內(nèi)生物量，還可以提升林場(chǎng)內(nèi)所擁有的潛在生態(tài)價(jià)值。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)比杉木楓香混交造林與杉木純林、楓香純林的造林效果能夠了解到，相比于杉木純林與楓香純林，杉木楓香混交造林能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)林分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改善，擁有更為理想的造林成活率以及造林保存率，可以更好促進(jìn)林木生長(zhǎng)，整體所表現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益均維持在更高水平，能夠作為區(qū)域林業(yè)友好型發(fā)展的重要手段推廣應(yīng)用。