马尾松与枫香混交造林技术

2013/5/5 0:00:00

全椒县瓦山林场位于皖东丘陵地区,为安徽省面积在3333hm2以上的15个大林场之一。有林地面积为3513hm2,蓄积量达28.3万m3。其中针叶树种——马尾松、湿地松、火炬松、杉木(少量)等占95%,并且皆为纯林。如此集中成片的大面积针叶纯林,不但易发生森林火灾和病虫害,如马尾松毛虫和松材线虫的危害,而且使林地土壤13趋灰化、贫瘠,导致后代林分生产力不可逆转地明显下降。对于这一严峻问题的认识,被称为日本国造林学始祖的东京大学教授本多静六,早在20世纪初就已提出警告,并发表了《我国地力衰退与赤松》一文。近年来仓田盖二郎教授,根据他长期从事松林的调查研究,并且确实观察到“松林亡国”的危险。鉴于林种单一,松树居多的严峻现实,实行多树种造林和混交造林势在必行。

一、试验地自然概况

试验地位于江淮丘陵东部地区,属于暖温带向亚热带过渡带的气候型,按中国气候区划,为亚热带湿润季风气候。这种过渡带气候型的主要气候特征是:季风明显、四季分明、气候温和、雨量适中、春温多变、秋高气爽、梅雨显著、夏雨集中。这种气候型适宜于马尾松和枫香的生长发育,故为这2种树种的主要分布和栽培区之一。试验地设在全椒县瓦山林场,位于北纬32度10分,东经117度50分,母岩为灰绿色千枚岩,黄棕壤,pH值6.5,海拔80m,极端温度最高41.4℃,最低一11.2℃,一月均温1.9℃,年平均温度15.3℃,年降雨量1000mm,6-9月降雨量522.9mm,无霜期215d。

二、试验材料

混交树种为当地主栽的马尾松和当地分布及栽培的枫香。马尾松适应性强,繁殖容易,造林成本低,特别是经济价值高,是用材、采脂、造纸、人造纤维和“三板”工业原料不可缺少的树种。而且耐瘠、耐旱,是个抗逆性很强的树种,是针阔混交树种的首推对象。马尾松试验用种采于皖南主产区,上山造林为本场培育的I级苗;枫香具有很强的适应性和抗性,且生长速度快。其木材宜作胶合板、包装箱材料,当前市场需求量极大;叶可提炼芳香油;树脂有止血生肌、解毒止痛之功效;枫香叶入秋变红,耐火力强,宜选为林区防火带用及城乡营造景观林的理想树种。枫香试验用种采于当地散生的成年树上,上山造林亦为本场培育的I级苗木。

三、试验设计

遵循探索性和可比性的原则,马尾松与枫香混交试验林的设计分为:马+枫块状混交试验林,并设马尾松纯林对照区;马+枫带状混交试验林,并设马尾松纯林对照区。

1、马+枫块状混交试验林

采用“有规则”混交设计,即将造林地分成若干个方形小块,总体呈现棋盘式布局,一块栽马尾松,相邻一块栽枫香,使之彼此间隔交错,以充分发挥其背离性和阻隔性,同时又保存一块中同一树种的群体性。就整片混交林来说,它既可发挥混交林的优越性,而块内树种划一,又具备小块纯林的特点,对于造林实施、护林防火、采伐更新等都有许多便利。

2、马+枫带状混交试验林

考虑到马尾松和枫香皆为阳性树种,为避免争夺阳光的矛盾,而使二者合理利用空间、光能和地力,特设计主要树种马尾松与伴生树种枫香相隔数行进行混交,即马尾松7行与枫香3行等量纵向相互间隔配置栽植。这样既能保证相互间不受压抑影响,又便于营林作业和发挥作用。

四、结果与分析

马尾松与枫香混交林和同龄、同样立地条件的马尾松对照林,其经营措施是一致的,以确保试验的精确程度。试验已历时15年,其生长量指标和形质指标均进入稳定和持续发展时期。

1、试验林分与对照林分生长量

树高、胸径和材积主要生长指标是衡量林分生产力的高低,试验调查数据,结果表明(表1):从生长量总体来看,块状混交>带状混交>对照纯林。其中,块状混交林马尾松的平均树高为5.78m、胸径10.19em、蓄积量129.95m3/hm2,分别是带状混交和对照纯林的101.76%、106.93%、143.72%和107.04%、111.O1%、191.63%。带状混交林马尾松的平均树高为5.68m、胸径9.53em、蓄积量90.42m3/hm2,分别是马尾松纯林的105.19%、103.81%、133.33%。由此分析比较得出:混交林与纯林相比其生长效益极其明显,单位面积产量高;块状混交又比带状混交好。

2、试验林与对照林形质指标

形质指标主要是对木材品质有影响的指标,或者事关有利于提高单位面积产量、利用价值和能反映树木生长势的形质指标。据此对试验林和对照林按照上述原则进行了测定统计比较(表2)。

由表2可知:混交造林中的马尾松,其形质总的表现为树干比较通直,圆满度较高,尖削度较小,高径比适中,树干I、Ⅱ级通直度分别比马尾松纯林高28.17%、22.42%,Ⅲ级树干通直度比马尾松纯林小35.55%。由此看出,由于混交林马尾松的形质表现好,故出材率高、工艺价值大;相比较而言,马尾松纯林的形质指标皆没有混交林好,故出材率和工艺价值要小。还有值得提及的是,混交枫香林与散生枫香单株木相比,其形质总的表现是树干通直、圆满、尖削度小、高径比适中,是今后值得提倡的针阔混交好树种。

3、混交林与纯林土壤养分状况

据调查分析,混交林土壤的理化性质和养分状况均优于纯林,而且土壤中的养分循环良好,肥力高(表3)。由表3分析可知:混交林尤其是枫香的落叶量大,形成腐殖质层,其林地土壤的理化性质和养分状况均优于马尾松纯林。其土壤含水量、土壤有机质、全N、速效P、速效K分别为马尾松纯林的119.8%、217.45%、154.44%、191.83%、171.65%。这充分表明:针阔混交林对于提高土壤肥力和改善土壤理化性质,其效果是极其显著的,当然林分的生长量就大。

4、混交林与纯林虫害分析

由于混交林与马尾松纯林的林地小气候、林地土壤、林下植被演替及招引鸟类状况等不同,对于松毛虫、松梢螟的受害程度或受害与否,其结果显然不同(表4)。

表4结果表明:混交林与马尾松纯林相比,林内温度低0.5℃,湿度高0.4%,林地土壤湿润,林下植被多,而且害虫天敌鸟类也多,这样的森林环境不利于松毛虫等害虫的滋生繁殖,即使有少量害虫,灰喜鹊和杜鹃等益鸟即可捕而食之;相反,马尾松纯林内温度高,湿度小,呈干燥状态,林下植被少,仅存茅草,且天敌少,故极易发生松毛虫灾害。据调查,马尾松纯林在年份间松毛虫有不同程度的发生,一般发生年份,每株平均虫口密度达1-5条;在集中成片马尾松纯林地带,重灾发生年份,每株平均虫口密度达1000条以上。一般发生年份,松毛虫防治经费达105元/hm2;重灾发生年份,松毛虫防治经费达150元/hm2以上。至于松梢螟的危害,马尾松纯林要比混交林高55.15%。研究表明,营造针阔混交林能抑制松毛虫和松梢螟的危害,并且具有显著的生态、社会和经济效益。

五、结论

1、从提高林地生产力角度来衡量,马尾松与枫香的块状、带状混交均比马尾松纯林高,单位面积蓄积量分别比纯林高91.7%和33.3%;而块状混交比带状混交高43.7%。同时,混交林的形质指标也高于纯林。因此,营造混交林的增产潜力是很大的,尤其应提倡营造块状混交林。

2、马尾松与枫香混交造林,其林地土壤理化性质得到改善,肥力随之提高。不仅提高了本代林分生产力,而且可为下代林分正常生长发育,提供了可靠的营养基础。同时,可防止土壤逆向演替、灰化和贫瘠化。

3、针阔混交林由于林地生态条件优越,能抑制或减轻松毛虫、松梢螟的危害。混交林可减少松毛虫防治经费105元/hm2;混交林由于少受松梢螟对主梢的危害,其树干工、Ⅱ级通直度比马尾松纯林高25.95%,并能减轻松材线虫的入侵。因此,营造混交林是避免虫害大发生的关键所在。