混交比例对杉木和红锥早期生长的影响

known 发布于 2025-07-24 阅读(355)

摘 要 为研究不同混交比例对杉木和红锥早期生长的影响,采用随机区组设计,设置3个混交比例将杉木与红锥进行混交,测定各处理杉木和红锥的树高、胸径、单株材积,并分析不同处理间杉木和红锥生长指标的差异。试验结果表明,不同混交比例对杉木和红锥的早期生长具有显著影响;杉木与红锥的混交比例为7∶3时,对杉木的生长最为有利,在该处理下,杉木的树高、胸径和单株材积均显著大于其他处理;杉木与红锥的混交比例为9∶1时,最有利于红锥生长,在该处理下,红锥的胸径和单株材积均显著大于其他处理。在实际生产中,建议采用杉木与红锥混交比例为7∶3的行状混交模式进行造林。

关键词 混交林;杉木;红锥;早期生长

中图分类号:S718.5 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.04.062

森林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,在维持生态平衡、保护生物多样性和应对气候变化等方面发挥着至关重要的作用[1]。近年来,随着人们对森林多功能性认识的深化,混交林因具有提高林分生产力、增强生态系统稳定性和抵抗力等优势,逐渐成为林业研究和实践的热点[2]。

杉木是我国南方重要的速生用材树种,在人工林建设中占有重要地位[3]。然而,长期大面积营造杉木纯林存在生态系统脆弱、病虫害易发等问题[4]。已有大量研究表明,构建混交林可显著提高林分稳定性,尤其是引入阔叶树种,对提高林下养分含量具有积极作用。例如,王跃超等研究发现混交造林能显著提高土壤团聚体稳定性,降低土壤侵蚀的潜在可能性[5]。石昊楠等研究发现杉阔混交林的混交比例对林下物种多样性存在显著影响,杉木与其他树种的混交比例在50%~70%时,林下物种多样性和土壤养分含量均达到较高水平,林分稳定性较强[6]。刘杰等发现闽楠与杉木混交林的各生长指标均优于纯林,混交林能提升土壤肥力,土壤有机质及其他养分含量均高于纯林[7]。李光强研究了杉木和樟树不同混交比例下林分生长情况及土壤养分含量的变化,发现混交林的土壤养分(全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾及速效钾)含量普遍高于纯林,尤其是0~20 cm土层表现更为显著[8]。

红锥是我国南方常绿阔叶林的重要组成树种,具有较高的生态和经济价值[9]。将红锥引入杉木人工林,构建针阔混交林,有望在提高林分生产力的同时改善生态环境。因此,以杉木与红锥混交林为研究对象,设置不同混交比例,系统分析不同混交比例对杉木和红锥早期生长的影响,旨在为杉木与红锥混交林的科学营造提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西南宁市,该地区属亚热带季风气候,年平均气温20~27 ℃,年平均降水量938.0~

1 304.2 mm,平均相对湿度79%,年平均日照时间

1 750 h[10-11]。试验地海拔259 m,坡度10°~20°,土壤类型为砂页岩红壤,微酸性。

1.2 试验设计

于2020年春季在试验地内划定试验小区,共设置3个混交处理和2个对照处理,每个处理面积0.5 hm2,进行3次重复试验,共计7.5 hm2。3个混交处理均为杉木、红锥混交,混交比例分别为9∶1、7∶3、5∶5,分别记为T1、T2和T3,2个对照处理分别为杉木纯林和红锥纯林,分别记为CK1、CK2。混交模式为行状混交,株行距均为2.0 m×3.0 m。试验期间所有林分均采用当地常规的抚育管理模式,且在相同时间进行抚育。

1.3 生长指标测定

于2023年秋季进行指标调查,调查时在每个试验小区内随机布设3块20 m×20 m的调查样地,使用测高仪测定样地内植株树高,使用胸径尺测定样地内植株胸径,并计算植株单株材积,计算公式为

V1=0.656 71×10-4×D1.769 412×H1.069 769(1)

V2=0.667 054×10-4×D1.847 954 5×H0.966 575 09(2)

式中:V1和V2分别为杉木、红锥的单株材积,m3;D为胸径,cm;H为树高,m。

1.4 数据分析

使用Excel软件进行数据的统计整理,使用SPSS软件进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同混交比例对杉木和红锥树高生长的影响

由表1可知,各处理杉木树高、红锥树高均存在显著差异。T2处理杉木树高最高,为4.917 m,显著高于其他3个处理;其次为T1处理,显著高于其他2个处理;T3处理和CK1处理杉木树高较低,二者之间不存在显著差异。T2处理红锥树高最高,为4.672 m,显著高于其他3个处理;其次为T3处理,树高为4.529 m,

显著高于T1处理和CK2处理;T1处理红锥树高相对较低,但显著高于CK2处理;CK2处理红锥树高最低。

2.2 不同混交比例对杉木和红锥胸径生长的影响

由表2可知,各处理杉木胸径、红锥胸径均存在显著差异。T2处理杉木胸径最大,为7.793 cm,显著大于其他3个处理;其次为T1处理和T3处理,二者之间不存在显著差异,但显著高于CK1处理;CK1处理杉木胸径最小,为7.121 cm。T1处理红锥胸径最大,为6.451 cm,显著大于其他3个处理;其次为T2处理,显著大于其他2个处理;T3处理和CK2处理红锥胸径较小,二者之间不存在显著差异。

2.3 不同混交比例对杉木和红锥单株材积生长的影响

由表3可知,T2处理杉木单株材积最大,为

0.015 362 m3,显著大于其他3个处理;其次为T1处理,杉木单株材积为0.013 892 m3,显著大于T3处理和CK1处理;T3处理杉木单株材积相对较小,为0.012 017 m3,

但显著大于CK1处理;CK1处理杉木单株材积最小,仅为0.011 791 m3。T1处理红锥单株材积最大,为

0.010 044 m3,显著大于其他3个处理;其次为T2处理,红锥单株材积为0.006 862 m3,显著大于其他2个处理;T3处理和CK2处理红锥单株材积较小,二者之间不存在显著差异。

3 结论与讨论

杉木和红锥是广西重要的造林树种,通过分析杉木与红锥混交对两个树种早期生长情况的影响,得到以下结论。

1)不同混交比例对杉木和红锥的早期生长均产生了显著影响。与纯林相比,杉木与红锥适度混交能够促进杉木和红锥的生长,但过高或过低的混交比例可能会抑制其生长。这可能是因为适度的混交比例能够优化林分结构,提高资源利用效率,从而促进树木生长;而过高或过低的混交比例可能会导致种间竞争加剧或资源利用不充分,进而抑制树木生长[12-13]。

2)杉木与红锥的混交比例为7∶3时,对杉木的生长最为有利。在该处理下,杉木的树高、胸径和单株材积均显著大于其他处理,表明在杉木林中适当引入红锥作为伴生树种可以显著促进杉木生长。这可能是因为红锥为阔叶树种,相较于针叶树种凋落物量更大[14];红锥的引入改善了林分的微环境,增加了土壤养分、改善了土壤理化性质,因此促进了杉木生长[15]。同时,红锥作为阔叶树种,其根系分布与杉木存在差异,可能减少了种间竞争,促进了杉木生长。

3)混交林对杉木和红锥的影响存在差异。对于红锥而言,杉木与红锥的混交比例为9∶1时,最有利于其生长。在该处理下,红锥的胸径和单株材积均显著大于其他处理。这种差异可能与两个树种的生态位和生理特性有关。杉木作为速生树种,可能更需要红锥的伴生来改善生长环境;而红锥作为耐阴树种,可能更适合在杉木为主的林分中生长。

此次研究结果为杉木与红锥混交林的营造提供了科学依据。考虑到杉木的经济价值相对更高,也是主要用材树种之一,因此在实际生产中,可将杉木与红锥的混交比例设置为7∶3,以促进杉木生长。此次研究的局限性在于仅关注了不同混交比例对杉木和红锥早期生长的影响,未来研究可以进一步探讨不同混交比例对杉木和红锥生长的持续影响、不同混交比例促进树木生长的内在机理,以及评估不同混交比例对整体林分生产力和生态系统服务功能的影响。

参考文献:

[1] 涂宏涛,马国强,潘中平,等.云南省2002—2017年森林生态系统服务功能价值评估[J].广西林业科学,2023,52(1):23-30.

[2] 李玉玲,梁素,周丽珠,等.基于功能性状的中亚热带岩溶常绿落叶阔叶混交林物种多样性维持研究[J].生态学报,2024,44(10):4400-4411.

[3] 秦江华.杉木速生丰产林栽培技术探究[J].现代园艺,2024,47(6):72-74.

[4] 陈光丽,郭庆峰,杨婷.贵州人工商品纯林树种结构调整存在的问题及对策[J].贵州林业科技,2023,51(1):77-81.

[5] 王跃超,李小英,杨能,等.不同混交比例云南松林土壤稳定性和养分特征[J/OL].生态学杂志,1-18[2024-10-10].http://kns.cnki.net/kcms/detail/21.1148.Q.20240716.1133.002.html.

[6] 石昊楠,李伟坡,李智华,等.不同混交比例的杉阔混交林对林下物种多样性和土壤养分的影响[J].中南林业科技大学学报,2022,42(12):

34-41.

[7] 刘杰,翟学杰,夏昕.闽楠-杉木混交林生长和土壤特性研究[J].绿色科技,2024,26(7):111-113.

[8] 李光强.杉木樟树混交比例对林分生长及土壤养分含量的影响[J].湖南林业科技,2023,50(6):

25-29.

[9] 杨嘉麒,邓海燕,张港隆,等.4种混交比例对桉树-红椎人工混交林生长和土壤养分的影响[J].中南林业科技大学学报,2021,41(11):90-97.

[10] 贾艳红,苏筱茜,李鹤冉.1991—2020年南宁市气候变化特征分析[J].广西师范大学学报(自然科学版),2023,41(2):190-200.

[11] 莫崇勋,刘朋,朱新荣,等.1951年—2013年南宁市气温和降水量变化特征分析[J].水力发电,2018,44(9):20-23.

[12] 周新华,孙韵,王丽云,等.闽楠-杉木人工混交林混交比对闽楠生长形质和空间利用能力的影响[J].东北林业大学学报,2024,52(5):13-18.

[13] 肖伟伟,王龙凤,王树力.造林密度和混交比例对水曲柳生长形质及空间利用能力的影响[J].北京林业大学学报,2024,46(3):60-68.

[14] 张誉宝.广西红椎不同混交模式对土壤特性影响[D].长沙:中南林业科技大学,2023.

[15] 牛长海.马尾松与红椎混交林及其纯林生物量和碳贮量研究[D].南宁:广西大学,2012.

(责任编辑:张春雨)

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