杨延福+
(福建省宁化国有林场，宁化365400)
摘要：研究了10年生马尾松+马褂木、马尾松+光皮桦和马尾松+乳源木莲混交林生长、生物量及土壤养分特征。结果表明：马尾松+马褂木、马尾松+光皮桦和马尾松+乳源木莲总蓄积量分别比马尾松纯林增加了103．6％、51．5％和1．5％，总生物量分别比纯林增加了122．0％、39．7％和5．O％。马尾松混交林与纯林生物量空间分布模式类似，均为干>根>枝>叶。马尾松混交林的营建有效改善了土壤肥力状况，其中马尾松+马褂木效果最佳，尤其是显著提高了土壤有机质、土壤全磷和有效磷含量。
关键词：混交林；马尾松；蓄积量；生物量；土壤养分
中图分类号：S75文献标识码：A文章编号：l004—2180(2013)0l一0077—05
马尾松(Pi nus m assoni ana)是福建省主要的用材树种，其造林面积约占全省人工林面积的43．6％，在林业生产中一直占有重要地位。然而，由于长期采取单一树种的纯林经营模式，致使立地衰退与森林生产力下降。同时，大面积马尾松纯林经营导致松毛虫发生猖獗，森林火灾易发，严重制约着林业的可持续发展…。营造马尾松阔叶树混交林，不仅能有效增加马尾松人工林的生长量，还能提高马尾松林分的
抗逆性和稳定性，是提升林分整体功能和效益的主要途径B．3J。目前，我国已开展了一些树种与马尾松混交的试验，对马尾松人工林培育发挥了积极作用H一’7J。大量研究表明，不同树种混交对林分生长和土壤性质有不周的影响，只有选择出适宜的混交模式才能真正提高林地生产力，促进森林综合效益的发挥。因而，不同的马尾松阔叶树混交林对林分蓄积、生物量空间分布和土壤养分等的长期影响仍是值得深入探讨的问题。本文对10年生马尾松阔叶树混交林进行生长及土壤养分状况的调查，以期明确不同树种混交对林分蓄积量、生物量空间分布和土壤肥力状况的影响，为今后马尾松人工林的高效培育提供参考。硫铁矿制硫酸
1研究区概况与研究方法
1．1研究区概况
试验区位于福建省宁化国有林场，该场地处闽西北丘陵地带，现有人工林以马尾松为主，占林地总面积的55．4％。年平均气温15—18。C，年降水量1700—1900r am，无霜期214—246d，属中亚热带季风气候。山场海拔高度在300一1000m，土壤以红壤为主。
1．2试验设计
2001年春季在宁化国有林场杉木采伐迹地上(黄竹坑工区4大班2、3小班，面积8hm2)选择立地条件基
本一致的地块营造马尾松阔叶树混交林(马尾松：阔叶树混交比例2：1)，包括马尾松+马褂木(Li r i o dendr on chi nensi s)(以下简称马一马)、马尾松+光皮桦(B et ul a l um i ni f ei'a)(以下简称马一光)和马尾松+乳源木莲(M angLi et i a Y uyuanensi s)(以下简称马一乳)。根据坡位(上、中、下位)分为3个区组，每个区组包括马一马、马一光、马一乳和马尾松纯林4种试验处理，不同区组内试验处理随机排列。每个试验处理小区面积0．15hm2，共计12个试验小区，每个小区之间用1行木荷做保护行。马尾松采用1年生容器苗，阔叶树为裸根苗，采用行间混交方式，每个试验小区初植密度均为3000株hm～。造林后连续2年进行全面劈草和培土抚育，第3、4年采用全面劈草进行抚育。
I．3研究方法
2010年11月对所有试验小区内的林木进行每木检尺，立木单株材积分别按福建省马尾松及阔叶树+作者简介：杨延福(1962一)男，福建宁化人，林业工程师，主要从事营造林规划设计工作。
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二元材积公式计算：％=O．00006234×D1’855150／．／o．嘲25，V M=0．00005276×D1‘855150no嗍25；林分蓄积量通过单株材积乘以单位面积林分密度获得。
在每个试验小区内选择4株平均木(马尾松和阔叶树各2株)，每种处理马尾松和阔叶树各6株，马尾松纯
金属圆锯片
林6株。采用全挖法测量全株生物量，在野外分段分别测定各组分(叶、枝、干和根)的鲜重，同时各组分分别取小样密封后带回实验室在75。C烘至恒重，测定含水率，换算出各器官干物质重量及全株的干生物量，然后根据样地林分密度推算不同林分的生物量。此外，林下灌木和草本植被稀疏，本研究中忽略不计。
在每个试验小区内用土钻(面=4cm)分层(0—15cm、15～30em和30—50cm)随机采集4—5个样点的土壤样品，每个小区内多点土样混合后装入土样袋并编号，用于土壤养分测定。土壤有机质采用重铬酸钾氧化一外加热法测定；全氮采用半微量凯氏法测定；水解氮采用碱解扩散吸收法；用硫酸一高氯酸浸提一钼锑抗比法测定全磷；有效磷用盐酸和硫酸溶液浸提一钼锑抗比法测定；用酸熔一火焰光度法测定全钾，速钾采用乙酸铵浸提一火焰光度法测定一1
1．4数据分析
试验数据采用E xc el2003和SPSSl6．0统计分析软件进行处理，不同马尾松阔叶树混交林之间生长及土壤养分差异采用单因素方差分析进行检验，并进行D unca n多重比较。
2结果与分析
2．1林分生长
对3种马尾松混交林生长的调查显示，混交林中马尾松平均树高和胸径比纯林有一定程度增加，尤其是胸径增加较为明显，马一光、马一马和马一乳混交林中马尾松平均胸径比纯林增加了9．6％、8．5％和5．6％，详见表l。混交林中阔叶树生长差异较大，马褂木生长最好，其次为光皮桦，乳源木莲平均树高和胸径均低于马褂木和光皮桦。林分总蓄积量大小为：马一马>马一光>马一乳>马尾松，分别比纯林增加103．6％、51．5％和1．5％；其中马一马和马一光总蓄积量显著高于马尾松纯林(P<0．05)。这表明速生的阔叶树种与马尾松混交可显著提高林分蓄积量。
表1马尾松阔叶树混交林树高、胸径及蓄积量的比较
2．2林分生物量
3种混交林林分生物量在不同林木器官中的分配模式与马尾松纯林类似，均为干生物量>根生物量>枝生物量>叶生物量，其中树干生物量约占70％左右，根生物量约占16％一19％(表2)。林分总生物量大小为：马一马>马一光>马一乳>马尾松，分别比纯林生物量增加122．O％、39．7％和5．0％。由此可见，不同的阔叶树与马尾松混交对林分生产力具有重要影响。
表2马尾松阔叶树混交林林分生物量及其分配
奉注：同一列字母不同表示林分之间差异显著P<0．05，字母相同差异不显著P>O．05，下同。
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2．3土壤养分特征
林地土壤养分特征反映了土壤肥力状况。对3种马尾松阔叶树混交林土壤养分的分析表明，混交林各土层土壤有机质含量均高于马尾松纯林(图2一A)，其中0—15er a土层马一光，马一马和马一乳混交林土壤有机质含量分别比纯林增加23．9％、32．7％和17．8％；15—30cm土层马一马土壤有机质含量显著高于纯林(P<0．05)，马一光和马一乳土壤有机质含量略高于纯林，但尚未达到显著差异水平(P>0．05)；30～50em土层3种混交林与纯林之间土壤有机质含量没有显著差异(P>0．05)。整个剖面(0—50c m)土壤有机质平均含量大小为：马一马>马一光>马一乳>马尾松，分别比纯林增加38．5％、16．3％和l1．5％。这表明马尾松混交林可以有效改善林地土壤有机质状况，尤其以马一马}昆交林改土效果最佳。
马尾松混交林和纯林土壤全氮含量均随土层深度增加呈递减趋势，各土层全氮含量混交林均比纯林有明显增加；O一50cm土壤全氮平均含量大小为：马一光>马一乳>马一马>马尾松，分别比纯林增加57．1％、37．2％和36．9％。混交林土壤全磷含量均比纯林有显著增加，0～50cm土壤全磷平均含量大小为：马一马>马一光>马一乳>马尾松，分别比纯林增加341．1％、127．8％和79．4％。马一光和马一乳土壤全钾含量在剖面的变化趋势与纯林类似，即随土壤深度增加，土壤全钾含量增大，而
荧光灯支架马一马整个剖面土壤全钾含量没有明显变化。O一50em土壤全钾平均含量大小为：马一乳>马一马>马一光>马尾松，分别比纯林增加30．9％、25．2％和5．5％。
马尾松混交林和纯林土壤速效养分(碱解氮、有效磷和速效钾)含量均随土层深度增加而降低。其中马一光不同土层土壤碱解氮含量均显著高于纯林，而马一乳和马一马仅表层(0—15cm)土壤碱解氮含量显著高于纯林，15～30cm和30～50cm土层与纯林没有显著差异。0～50cm土壤碱解氮平均含量大小为：马一光>马一马>马一乳>马尾松，分别比纯林增加了77．6％、18．2％和14．6％。混交林0—15em 和15—30cm土层土壤有效磷含量比纯林有显著增加，30～50cm混交林(马一马除外)与对照没有显著差异。O一50cm土壤有效磷平均含量大小为：马一马>马一光>马一乳>马尾松，分别比纯林增加了178．4％、119．6％和89．O％。混交林各土层土壤速效钾含量均比纯林有一定程度改善，尤其以0—15cm 土层最为明显。0～50e m土壤速效钾平均含量大小为：马一光>马一马>马一乳>马尾松，分别比纯林增加了36．8％、25．5％和14．8％。
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3结论与讨论
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图1马尾松混交林土壤养分状况
马马．乳马尾松
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马尾松与阔叶树混交可以增加了林分蓄积量和生物量，但不同混交树种之间差异较大。马一马和马一
光总蓄积量和生物量显著高于马尾松纯林，而马一乳与马尾松纯林之间没有显著差异。马尾松混交林与纯林生物量空间分布模式类似，均为干>根>枝>叶。这表明树种差异对混交林林分蓄积量和生物量具有极其显著的影响。其他一些研究也得出类似结论。马尾松+红锥混交林蓄积量比马尾松纯林增加42．75％【9】。韩锦春和李宏开口1指出，马尾松+枫香混交林蓄积量高于马尾松+杜仲和马尾松+杉木混交林。张贵唪¨训研究表明，马尾松+闽粤栲混交林蓄积量显著高于马尾松+杜英混交林。这种差异很大程度上与林分结构变化对森林小气候、凋落物和土壤性质的改变有关HJ。有研究发现，马尾松+木荷混交比例为1：l时林分总生物量大于马尾松纯林，当马尾松+木荷混交比例为2：l时林分总生物量低于马尾松纯林u1|。这说明除树种外，混交比例对于林分总生物量也有显著影响。邱欢和傅松玲¨21对马尾松混交林生物量研究也得出类似结论。
马尾松混交林的营建有效改善了土壤肥力状况，其中马一马混交林效果最佳，尤其是显著提高了土壤有机质、土壤全磷和有效磷含量，马一光混交林其次，马一乳混交林土壤养分状况比马尾松纯林有一定程度改善，但土壤总体肥力状况低于马一马和马一光混交林。这表明马尾松与速生落叶阔叶树混交效果优于常绿阔叶树，可能是因为落叶阔叶树凋落物数量多，改变了凋落物组成，有利于林地凋落物的分解和养分释放。邓恢[13】研究发现，马尾松与杨梅等固氮树种的混交林土壤理化性质优于木荷等非固氮树种混交林。此外，马尾松+红锥混交林有效改善了表层(0—20em)土壤的理化性质归J。由此可见，不同树种混交对土壤肥力的影响差异较大。其他一些研究也证实，不同树种对土壤理化性质影响较大u5I。因此，开展不同马尾松混交林试验的长期监测对于筛选最佳的混交模式具有重要意义。
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据统计，福建省现有急需抚育的人工中幼林面积164．03万hm2(其中属于生态林的人工中幼林面积59．64万hm2)，由于未能及时开展中幼林抚育，致使这些林分生长不良、质量低下，病虫害频发，森
林火险等级高，极大地影响着森林资源质量和林地生产率。森林抚育内容主要有透光伐、卫生伐、疏伐及问伐后开展1—2次除草松土等。据《福建省林业统计年鉴》资料，2006—2010年中幼林共抚育面积35．36万hm2。因此，加大森林抚育力度，提高森林集约经营水平仍有较大空间。
4．3扩大速生丰产用材林基地建设规模
福建是我国南方重点集体林区，林地广阔，土壤肥沃，气候温和，雨量充沛，自然条件十分有利于林木生长，选择立地质量等级较高、相对集中连片、交通便利的地块，大力发展丰产优质用材林、推进集约型资源培育基地建设，进一步提高林地生产率。据统计，福建省现有速生丰产用材林基地面积73．3万hm2，仅占全省商品林地面积的11．74％和全省I、Ⅱ立地质量等级面积的16．O％。因此，要进一步扩大速生丰产用材林基地建设规模，积极争取国家财政对速生丰产用材林基地建设的资金扶持和优惠贷款等政策，推进速生丰产用材林基地建设持续、健康、快速发展。
4．4加快低产低效林改造步伐
据统计，福建省现有郁闭度0．2—0．4的稀疏林分面积72．53万hm2，占林分面积的31．6％。对其中林木株树未达到合理保存株树的林分或分布不均、有林隙或林中空地的林分，尤其是人工针叶林，通过补植、套种优良乡土阔叶树，形成针阔混交林，复层异龄林，在提高林地生产率的同时，增强森林生态系统的稳定性和抵御森林病虫害和森林火灾的能力。
5结束语
林地生产率是森林资源的一个重要的质量指标。提高林地生产率，是森林资源从数量扩展型向质量效益型转变的必然选择，对实现《福建省“十二五”林业发展专项规划》提出的2015年全省森林蓄积量达到52200万m3和《纲要》下达福建省的2020年林地生产率达到95m3／hm2的目标具有十分重要的意义。影响林地生产率的因素虽然复杂多样，但按大类归纳，主要是龄组结构和森林经营水平两大因素。经测算，如果2009—2020年福建省成过熟林年均皆伐面积保持在2006—2010年的年均皆伐面积规模，而且森林经营水平没有得到进一步的提高，那么2020年福建省林地生产率95m3／hm2的预期目标将无法实现。2009—2020年，如果通过进一步提高森林经营水平，仍无法达到林地生产率目标，则还要通过减少乔木林成过熟林年均皆伐采伐面积规模，改部分皆伐为择伐，调节乔木林龄组结构，只有这样，才能确保《纲要》下达福建省2020年林地生产率目标的实现。
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