桉樹相思樹混交林對薇甘菊入侵的控制效果評價

姚永廣 陳奎 韋廣綏 馮均禎 黃選洪 溫宇力 駱棟卿

摘要? [目的］探索桉樹混交林對薇甘菊的入侵控制效果。[方法］以桉樹純林作對比，設置1行桉樹+1行相思樹（混交模式A）、2列桉樹+2列相思樹（混交模式B）2種混交模式，對3種造林模式的林木生長狀況、薇甘菊生物量、葉生物量、林分透光度、薇甘菊蓋度等相關指標進行分析，揭示控制薇甘菊的關鍵因素。[結(jié)果］混交林中，相思樹的平均樹高、平均胸徑、平均冠幅、單株葉生物量等均比桉樹純林的大；林分透光度、林分薇甘菊生物量表現(xiàn)為桉樹純林 > 混交模式B～混交模式A（P<0.05），林分喬木層的總?cè)~生物量、薇甘菊生物量表現(xiàn)為混交模式A～混交模式B>桉樹純林；3種造林模式內(nèi)，薇甘菊蓋度達70%以上只在桉樹純林內(nèi)存在，蓋度只有5%～10%或者沒有薇甘菊的只在混交林內(nèi)存在。[結(jié)論］綜合以上因素，3種造林模式對薇甘菊入侵控制效果為混交模式A ～混交模式B>桉樹純林，說明林分密度、枝葉繁茂程度、林分透光度等因素是控制薇甘菊入侵的關鍵。

關鍵詞? 桉樹混交林；薇甘菊；入侵；生態(tài)控制

中圖分類號? S45? 文獻標識碼? A

文章編號? 0517-6611（2024）04-0110-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.04.024

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Evaluation of the Control Effect of Eucalyptus spp. and Acacia confusa? Mixed Forest on the Invasion of Mikania micrantha

YAO Yong.guang，CHEN Kui，WEI Guang.sui et al

（Guangxi State Owned Gaofeng Forest Farm，Nanning，Guangxi 530001）

Abstract? [Objective］To explore the invasion control effect of Eucalyptus spp. mixed forest on Mikania micrantha.[Method］This study compared pure Eucalyptus spp.forest with two mixed models：1 row of Eucalyptus spp.+1 row of Acacia? confusa（mixed mode A） and 2 rows of Eucalyptus spp.+2 rows of Acacia confusa （mixed mode B）.The growth status，Mikania biomass，leaf biomass，stand transparency and Mikania micrantha coverage of the three afforestation models were analyzed and the key factors controlling Mikania micrantha were revealed.[Result］The results showed that in the mixed forest，the average height，average diameter at breast height，average crown width，and single leaf biomass of Acacia confusa were higher than those of pure Eucalyptus spp. forests; The order of stand transmittance and biomass of Mikania micrantha is as follows：pure Eucalyptus spp.forest>mixed mode B.mixed mode A （P<0.05）.The order of total leaf biomass and Mikania micrantha biomass in the tree layer of the forest is as follows：mixed mode A.mixed mode B>pure eucalyptus forest;among the three afforestation modes，the coverage of Mikania micrantha reaches over 70% and only exists in the pure eucalyptus forest，with a coverage of only 5%-10% or only in the mixed forest without Mikania micrantha.Based on the above factors，the effectiveness of the three afforestation modes in controlling the invasion of Mikania micrantha is as follows：mixed mode A.mixed mode B>Eucalyptus spp. pure forest，indicating that factors such as forest density，degree of branch and leaf flourishing，and forest transparency are the key to controlling the invasion of Mikania micrantha.[Conclusion］The research results provide a reference basis for constructing Eucalyptus acacia mixed forests in the southeastern region of Guangxi to control the occurrence of Mikania micrantha.

Key words? Eucalyptus spp.mixed forest;Mikania micrantha;Intrusion;Ecological control

基金項目? 廣西自籌經(jīng)費林業(yè)科技項目“用材樹種混交林培育模式篩選及綜合效益評價”（桂林科研〔2022ZC〕第33號）；廣西林業(yè)科技推廣示范項目“多目標功能的人工林經(jīng)營模式研究”（桂林科研〔2021〕21號）。

作者簡介? 姚永廣（1975—），男，廣西凌云人，工程師，從事人工林高產(chǎn)栽培技術研究。*通信作者，高級工程師，從事人工林高產(chǎn)栽培技術研究和森林綜合效益研究。

收稿日期? 2023-04-14

薇甘菊（Mikania micrantha ），是菊科（Compositae）假澤蘭屬（Mikania）的多年生草質(zhì)藤本，原產(chǎn)熱帶美洲［1-2］，其向光性強［3-5］，生長速度快，蔓延迅速，可攀援纏繞于喬冠草本等植物，重壓植物頂部，阻礙附主植物的光合作用至其死亡，也稱“植物殺手” 。昝啟杰等［6］調(diào)查發(fā)現(xiàn)，薇甘菊于20世紀80年代傳入我國海南、珠江三角洲等地，2000年在廣州境內(nèi)被大量發(fā)現(xiàn)［7］。蔣波等［8］調(diào)查發(fā)現(xiàn)，薇甘菊于2003年進入梧州，韋春強等［9］調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2008年薇甘菊出現(xiàn)在陸川縣鐵路沿線，胡立明［10］調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2010年薇甘菊在陸川縣烏石鎮(zhèn)巨尾桉林邊出現(xiàn)，至2018年1月，廣西受薇甘菊危害面積達5 227 hm2。廣西是桉樹人工林種植大省，陸川縣80%以上林業(yè)用地用于種植桉樹［11］，但受薇甘菊入侵的危害，桉樹人工林的經(jīng)營和產(chǎn)量受到了嚴重影響。對薇甘菊的防治措施，學者進行了大量研究［12-16］，一般為人工鏟除、化學防治、生物防治，這些方法投入大，成本高，難以根除薇甘菊。基于陸川縣桉樹人工林受薇甘菊入侵危害的現(xiàn)狀，為探索更多有效控制薇甘菊的措施，高峰林場陸川造林部于2018年在陸川縣清湖鎮(zhèn)三水村2、4林班建立了巨尾桉與雜交相思混交的試驗林，試圖通過混交林改變林分生態(tài)環(huán)境，以達到控制薇甘菊危害的目的。筆者通過對桉樹純林、桉樹+相思樹2種不同混交林3種造林模式的林木生長量、葉生物量、林分透光度、薇甘菊生物量、薇甘菊蓋度等相關指標調(diào)查，旨在評估桉樹不同混交模式對薇甘菊入侵的控制效果，并探討其控制機理和關鍵因素。

1? 材料與方法

1.1? 試驗地概況

試驗地位于高峰林場陸川縣清湖鎮(zhèn)三水村2、4林班，屬南亞熱帶氣候，夏長冬短，熱量豐富，雨量充沛。年無霜期359 d，年均氣溫21 ℃左右，極端最高氣溫40 ℃，極端最低氣溫-2 ℃。年降雨量為1 900 mm，多集中在6—9月。年日照時數(shù)1 450～1 650 h，相對濕度80%以上。土壤為赤紅壤，質(zhì)地為砂壤，土壤厚度為90 cm，成土母巖為砂巖。林下植被層常見的植物有光野漆（Toxicodendron succedaneum）、三椏苦（Melicope pteleifolia）、山蒼子（Litsea cubeba）、東方烏毛蕨（Blechnopsis orientalis）、鐵芒萁（Dicranopteris linearis）、黑腳蕨（Adiantum flabellulatum）、五節(jié)芒（Miscanthus floridulus）、蔓生莠竹（Microstegium fasciculatum）等。

1.2? 林分概況

試驗地設計有3種造林模式，共27 hm2。其中，桉樹純林10 hm2，造林密度為1 395株/hm2 （株行距為1.8 m×4.0 m）；桉樹（巨尾桉）+雜交相思樹混交有2種模式，第1種為水平行狀混交（用混交模式A表示），混交比例為1巨尾桉樹∶1雜交相思樹（1行桉樹、1行雜交相思樹），造林面積9 hm2；第2種為縱向列狀混交（用混交模式B表示），混交比例為2桉樹∶2雜交相思樹（2列桉樹、2列雜交相思樹），造林面積8 hm2。2種混交模式造林密度均為2 220株/hm2 ，即1 110株/hm2桉樹+1 110株/hm2相思樹（株行距均為1.5 m×3.0 m）。

試驗地為2017年桉樹采伐跡地，2018年6月完成種植。造林第1年夏季、秋季各進行除草1次，秋季施肥1次；第2～4年春季各施肥1次，夏季各除草1次。

1.3? 研究方法

1.3.1? 生長量調(diào)查。

調(diào)查時間為2022年7月上旬，在桉樹純林、混交模式A、混交模式B 3種林分中各設置3個20 m×20 m標準地，對樣地內(nèi)林木進行每木檢尺，測定林木胸徑、樹高、冠幅，統(tǒng)計保存密度等。

1.3.2? 林分薇甘菊及葉生物量調(diào)查。

薇甘菊生物量調(diào)查：在3種林分標準地中，采取“收獲法”收集薇甘菊。桉樹純林樣方面積按2 m×2 m、混交林A和混交林B按5 m×5 m，各設定5個重復收集薇甘菊，現(xiàn)場稱取鮮重并記錄，帶回實驗室烘干，測定樣品干重，從而計算各林分薇甘菊的生物量。

葉生物量調(diào)查：在3種林分標準地中，取桉樹、相思樹各2株平均木，分別收集樹葉總鮮重現(xiàn)場記錄，并取部分樣品帶回實驗室80 ℃烘干，測定樣品干重，計算單株葉生物量和各林分葉生物量。

1.3.3? 林分透光度調(diào)查。

在每個標準地，用照度計沿標準地對角線和沿行間、列間各測定5個重復（每個重復3組數(shù)據(jù)），共計30個光照測定點，取平均值。同時，在各林分邊緣測定照度，通過林內(nèi)照度和林邊緣照度，計算其林內(nèi)透光度。

1.3.4? 薇甘菊蓋度及林分照度值比較。

在每個林分標準地收集薇甘菊樣方的上方，用照度計測定并記錄其照度值（每個林分設計5個重復，每個重復記錄3組數(shù)據(jù)）；在2種混交模式內(nèi)選擇5 m×5 m面積內(nèi)有薇甘菊零星分布及無薇甘菊分布的樣方，用照度計測定并記錄林分照度值。此外，比較測定薇甘菊（蓋度70%以上）、有零星分布（蓋度5%～10%）、無薇甘菊分布林分的照度值。

1.4? 數(shù)據(jù)分析與處理

外業(yè)數(shù)據(jù)和室內(nèi)分析的數(shù)據(jù)整理和顯著性差異均采用Excel和SPSS進行統(tǒng)計分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 生長量指標

表1顯示，桉樹純林林分的平均樹高、平均胸徑比混交林略高；2種混交林雜交相思樹的平均樹高、平均胸徑、冠幅、保存密度均較桉樹高，且相思樹的保存率分別達93.2%、94.6%，桉樹的保存率分別為86.5%、83.8%，桉樹純林的保存密度只有76.0%。這可能與混交林種植密度高，相思樹生長速度快、枝葉茂盛、郁閉快、上層冠幅大等特性有關［17］。

2.2? 林分薇甘菊生物量與葉生物量

表2顯示，3種林分的薇甘菊生物量大小表現(xiàn)為桉樹純林>混交模式B>混交模式A，喬木層的葉生物量大小表現(xiàn)為混交模式A >混交模式B >桉樹純林。對薇甘菊生物量及喬木層的葉生物量結(jié)果進行方差分析，三者之間存在極顯著性差異（P<0.01）；進一步對數(shù)據(jù)進行多重比較，桉樹純林的薇甘菊生物量與混交模式A、混交模式B的薇甘菊生物量之間均存在顯著差異（P<0.05），混交模式A與混交模式B之間差異不顯著（P>0.05），混交林中，相思樹葉生物量與桉樹葉生物量達到極顯著差異（P<0.01）。這說明桉樹純林的造林密度低，保存密度也低，桉樹樹冠稀疏，枝葉少［18］，葉生物量積累少，林分通透，光照充足，有利于薇甘菊生長。

2.3? 林分透光度比較

圖1顯示，林分透光度的大小表現(xiàn)為桉樹純林>混交模式B>混交模式A，桉樹純林透光度最大，混交模式A最小。方差分析顯示，三者之間存在極顯著差異（P<0.01），進一步對結(jié)果進行多重比較，桉樹純林的透光度與混交模式A、混交模式B之間存在顯著差異（P<0.05），混交模式A與混交模式B之間差異不顯著（P>0.05）。這說明相思樹上層冠幅大，樹葉多，葉生物量大，增加了林分郁閉度，其透光度就越低。

2.4? 薇甘菊覆蓋程度與林內(nèi)光照度的關系

表3顯示，桉樹純林內(nèi)，薇甘菊分布的蓋度達到70%以上。2種混交林內(nèi)，薇甘菊僅零星分布（蓋度只有5%～10%），甚至沒有，林下大部分為枯落物。桉樹純林薇甘菊高覆蓋度分布樣方的照度值比混交林內(nèi)有薇甘菊零星分布地的照度值分別大1.36、1.05倍，比沒有薇甘菊分布樣方的照度值分別大3.97、2.82倍。方差分析顯示，三者之間存在極顯著差異（P<0.01），進一步多重比較結(jié)果顯示，桉樹純林與混交模式A、混交模式B之間存在顯著差異（P<0.05），混交模式A與混交模式B之間差異不顯著（P>0.05）。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2種混交林內(nèi)的薇甘菊均零星分布在桉樹（行或列）林下。說明桉樹純林林冠樹葉稀疏，光照充足，照度值就越高，薇甘菊覆蓋程度也越高。反之，混交林內(nèi)相思樹枝葉茂盛，冠幅大，林內(nèi)光照弱，照度值就越低，薇甘菊的覆蓋程度也越低。

3? 討論與結(jié)論

3.1? 討論

通過3種造林模式薇甘菊入侵的相關指標分析，結(jié)果顯示，薇甘菊在種植密度低、保存率低、郁閉度小、葉生物量小、透光度高、光照足的林分內(nèi)生長蔓延迅速，覆蓋度較高；反之，在種植密度高、保存率高、郁閉度大、葉生物量大、透光度低、光照弱的林分內(nèi)不易甚至不能生長，覆蓋度較低。這與周先葉等［19-23］的研究結(jié)果基本一致。這說明林分密度、透光性及光照與薇甘菊的生長分布有直接關系。

在桉樹種植受薇甘菊危害嚴重的區(qū)域，可通過提高桉樹純林的造林密度、加強管護等措施提高林分保存率，降低林分內(nèi)透光度，從而達到抑制薇甘菊生長的目的，促進桉樹林木正常、快速生長。該研究表明，林內(nèi)照度值在2 500 lx以下，對薇甘菊才起到比較理想的控制效果，但對桉樹造林密度提高的比例多少合適，既能達到抑制薇甘菊危害，又能實現(xiàn)桉樹產(chǎn)量和效益最大化，有待深入進行試驗研究。

與桉樹純林相比，桉樹相思樹混交模式對薇甘菊入侵控制取得了明顯效果。該試驗屬于生態(tài)防治薇甘菊的范疇。殷祚云等［24-26］通過試驗表明，在薇甘菊入侵地種植適生的喬、灌、草本植物或鄉(xiāng)土樹種，如大葉相思（Acacia auriculiformis）、醉笑含香（Michelia macclurei）、木荷（Schima superba）、殼菜果（Mytilaria laosensis）、甘薯（Dioscorea esculenta）等改變林相，調(diào)整群落結(jié)構(gòu)，可持續(xù)有效抵御薇甘菊的侵害，達到防除的目的。廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院發(fā)明提供了一種利用黑木相思（Acacia melanoxylon）控制桉樹人工林薇甘菊的方法［27］，能有效、全面地控制桉樹人工林薇甘菊的危害。這說明營造桉樹混交林能有效控制薇甘菊的入侵，但如何選擇混交樹種、混交密度、混交模式等還需深入探討。

該試驗桉樹與相思樹同時造林，樹高、胸徑基本一致，未形成復層林。2個樹種通過株間的地上、地下競爭，桉樹表現(xiàn)出被抑制的現(xiàn)象。如何通過錯開造林時間，讓混交林形成復層林，既控制薇甘菊蔓延，又提高林地總產(chǎn)量，有待今后進行試驗和探討。

3.2? 結(jié)論

該研究通過對桉樹純林、桉樹與雜交相思樹2種不同混交林內(nèi)薇甘菊入侵相關指標調(diào)查及測定，結(jié)果表明，混交林內(nèi)薇甘菊的覆蓋程度、生物量比桉樹純林少，三者之間存在顯著差異，混交模式A與混交模式B之間差異不顯著。說明在郁閉度大、光照弱的混交林生境下能有效抑制薇甘菊生物量的積累。在混交林模式中，混交模式A（水平行狀混交：1行桉樹、1行雜交相思樹）比混交模式B（縱向列狀混交：2列桉樹、2列雜交相思樹）對薇甘菊的控制效果略好。該研究結(jié)果表明，造林密度、枝葉繁茂程度、林分透光度是控制薇甘菊危害的關鍵因素，桉樹相思樹混交林能有效控制薇甘菊的發(fā)生。該研究結(jié)果為廣西東南區(qū)域營造桉樹相思樹混交林控制薇甘菊的危害提供參考依據(jù)。

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