马尾松混交林特征与发展

马尾松混交林特征与发展

马尾松耐干旱、瘠薄,生长迅速、产量高、用途广,是最重要的乡土造林树种之一,具有耐干旱、贫瘠的优良特性,适生范围广泛,能在少壤土的石质性山地正常生长,常作为土壤条件瘠薄丘陵地造林绿化首选树种。但是,长期以来,马尾松广泛的生长适应性使林业生产单位在考虑不同山头地块造林树种时常将其优先选择于水肥条件差的林地上,致使出现了马尾松小老林、疏林、残林。引起松毛虫、松材线虫和松蠹圆蚧等危害松类树种的病虫害的发生,如(巴南区南泉林场马尾松毛虫大爆发后,该场在辖区内马尾松毛虫常发区、偶发区、安全区和第一生区、安全区等安装了黑光灯,并动员林区群众在地势相对较高的地方安装强光源,引诱成虫进行监测和防治,并由监测人员进行监测汇总,有效掌握下一代虫情发生区域和危害程度,降低隔代马尾松毛虫虫口密度,切实巩固第一代防治成效。)对马尾松纯林也造成极大的影响,甚至出现了大面积枯死的状况。混交林具有防止各种病虫害发生和蔓延、改善生态环境、改良土壤肥力状况和促进林木生长等多种作用。

南泉林场,属亚热带温润气候,四季分明,春早秋迟,夏热冬暖,初夏有梅雨,盛夏多伏旱,秋季有绵雨,冬季多云雾,霜雪甚少,无霜期长,日照少,风力小,湿度大。土壤主要为红壤,土层中厚,理化性质好。

1马尾松试验设计和方法

1.1试验设计

在重庆市巴南区南泉林场花溪林区4林班22~24小班因1991年火灾过火后进行迹地更新造林中于之次年营造的稀疏马尾松林中分别套种杜英和香樟,星状混交,比例为马尾松∶杜英=1∶3,马尾松∶香樟=1∶3,以马尾松纯林为对照,试验随机设计,3次重复,每小区面积20m×20m。杜英和香樟造林前林地采用穴状整地,植穴规格50cm×40cm×40cm,造林时回表土。

1.2研究方法

分别对马尾松杜英混交林、马尾松香樟混交林和马尾松纯林的样地全面实测树高、胸径、冠幅和枝下高等生长量指标。在每个小区中以梅花形排列,各设置5个2m×2m的小样方,调查每块小样方中灌木、草本及藤本的种类、高度、多度和盖度等。每样地按“S”形路线多点(5~6点)采集0~40cm层的土样供做养分化学分析,并用“环刀法”采集0~40cm的原状土做水分物理性状测定。土壤水分物理性质按常规方法测定,土壤化学分析按国际分析方法测定。

2马尾松结果与分析

2.1马尾松混交林生长状况

马尾松稀疏林分套种阔叶树杜英和香樟后经过19a生长,形成了层次较为分明的复层林,马尾松居于主林层,杜英、香樟位于第2层次(表1),从马尾松混交林和纯林生长量情况看出,混交林中马尾松高径生长量存在差异,特别是树高差距很大,马尾松杜英混交林和马尾松香樟混交林中马尾松树高与马尾松纯林相比分别增加了16.7%和33.3%,混交林中马尾松与纯林中马尾松蓄积量相比,分别提高了47.3%和39.1%,总蓄积量分别提高了143.2%和184.3%。经方差分析,马尾松混交林与马尾松纯林在树高、蓄积量方面差异达显著水平。

2.2马尾松混交林生物多样性特征

生物多样性高低是说明森林生态系统稳定性程度的一个主要指标。一般来说,结构简单的人工林生态系统,物种较为单一,林下植被稀少,生物多样性程度低,生态系统处于不稳定的状态。而由多层次林分结构组成的人工林生态系统,由于系统内水平结构和空间层次结构较为复杂,有利于形成人工林生物多样性良好的生境,系统中物种丰富,植物种类数量繁多,能形成完善稳定的人工林生态系统。

从马尾松杜英混交林、马尾松香樟混交林和马尾松纯林林下植被调查情况看出(表2),马尾松杜英混交林和马尾松香樟混交林林下植被种类多达14种和16种,马尾松纯林为14种,混交林下植被丰富度比纯林高27.3%和45.5%,混交林中灌木层和草本层的均匀度、simpson指数和shannon-wiener指数均比纯林大。可见,马尾松杜英混交林和马尾松香樟混交林下生物多样性比马尾松纯林高。

2.3马尾松混交林土壤肥力

人工林生长过程中,由于树种组成,林分结构,凋落物数量组成及分解速度,地下根系的分布状况,林下植被种类及土壤微生物数量和活动能力等方面不同,导致土壤肥力的差异。从表3可以看出,马尾松混交林土壤容重比马尾松纯林小,马尾松杜英混交林和马尾松香樟混交林土壤容重与马尾松纯林相比分别下降8.5%和15.7%。土壤容重大小反映土壤透水通气性能,松紧程度及林木根系伸展的难易,说明混交林对土壤结构起到较好的改善作用。从表3还看出,混交林土壤持水量、毛管孔隙、非毛管孔隙和总孔隙度都比纯林大,表明混交林比纯林更能改良土壤结构和改善土壤物理性状,增强土壤的涵养水源和保持水土功能。

土壤养分在自然环境中是一个复杂的变量,林分生长与土壤养分动态变化有着密切地关系。从表4看出,马尾松混交林土壤的有机质、全氮、全磷、水解氮、速效磷和速效钾含量高于马尾松纯林,在0~40cm土层,马尾松杜英混交林中上述土壤养分指标比马尾松纯林高出5.90%、14.13%、10.64%、20.08%、14.22%和11.95%,马尾松香樟混交林中上述土壤养分指标与马尾松纯林相比分别高11.30%、71.74%、27.66%、24.85%、27.71%和21.65%。这可能是因为马尾松混交林中凋落物数量多、成分复杂且养分含量高加上林内生境条件得到明显改善,以及根系分布在地下空间不同层次的合理分布与对土壤结构的改良等,促进了有机质的分解和矿物养分矿化和释放,故此提高了土壤肥力。由此说明,营造马尾松阔叶树混交林比马尾松纯林更能起到维护地力的作用。

3结论

结果表明,马尾松与杜英、香樟混交后,树高、胸径生长量增加明显,蓄积量增大;马尾松混交林下植被种类和数量都增多,生物多样性比马尾松纯林更加丰富;这也使得马尾松混交林土壤理化性质得到较大改善。