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王军新, 郑坚, 张旭乐. 火烧迹地不同造林模式对浙江楠生长影响的分析[J]. 浙江农业科学, 2017,(1):82-84  
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火烧迹地不同造林模式对浙江楠生长影响的分析
王军新1, 郑坚2,*, 张旭乐2
1.临安市林业局,浙江 临安 311300
2.浙江省亚热带作物研究所,浙江 温州 325005
通讯作者:郑 坚, E-mail:793353254@qq.com。

作者简介:王军新(1977—),男,浙江临安人,工程师,从事森林资源保护管理工作,E-mail:wjxzl@sina.com。

摘要

浙江楠( Phoebe chekiangensis)为樟科楠木属高大常绿乔木,为我国特有的珍贵木材,属阔叶树种。由于人为乱砍滥伐、浙江楠的生物学特性、自然环境以及病虫害等因素的综合作用,致使浙江楠资源接近枯竭。为此,许多地区开展了浙江楠人工造林等试验。国内有不少学者对楠木的生物学特性及造林技术进行研究表明,浙江楠幼林较耐荫。因此,本研究以浙江楠造林基地为研究对象,探讨比较火烧迹地条件下的不同造林模式对浙江楠生长效果的影响,为今后推广应用提供参考。

关键词: 浙江楠; 造林模式; 生长效果
中图分类号:S68 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2017)01-0082-03 doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20170127

楠木是我国的珍贵树种, 在国内外享誉盛名, 但由于人为乱砍滥伐等因素的制约, 导致楠木资源极尽枯竭[1, 2]。天然楠木生长缓慢, 而人工楠木林受其自身生物学特性制约成活率较低, 这就要求人工楠木林的发展与经营技术进一步提高[3]。我国又是一个森林资源十分匮乏的国家, 人均森林蓄积量仅为世界平均水平的12%左右, 并且森林火灾事故多发, 仅有的森林经常遭受火灾危害, 直接危及林木、土壤、微生物以及野生动物等生态安全[4, 5], 造成巨大的人员伤亡与经济损失[6], 后续森林的生态功能修复较为困难[7, 8]。本研究初步探索了火烧迹地不同造林模式条件下楠木的生长情况, 以期在保护楠木资源的同时, 改良火烧迹地的生态环境。

1 研究地区自然概况

研究地位于青山湖风景区内, 为丘陵山地, 坡度在20~30° , 土壤类型为红壤。由于历史原因遭受过严重的人为破坏, 自然生长的乔木种类仅有马尾松(Pinus massoniana), 林下分布少量的灌木如野漆(Toxicodendron succedaneum), 乌饭(南烛)(Vaccinium bracteatum Thunb.), 其余为铁芒萁(Dicranopteris dichotoma)。

2 研究方法
2.1 浙江楠不同造林模式的生长效果比较

采用平衡不完全随机区组(BIB)设计, 对纯浙江楠(Phoebe chekiangensis)、浙江楠与枫香(Liquidambar formosana)、浙江楠与木荷(Schima superba)3个处理分6个区组进行对比研究。每个区组设3小区, 共设样地15个, 样地面积为20 m× 30 m。

2011年2月全面挖坑(50 cm× 50 cm× 40 cm), 3月种植2年生大苗木进行迹地更新, 树种有浙江楠、枫香、木荷等, 苗木高度1~1.1 m, 地径0.8~1 cm, 根据试验要求, 采用不同混交方式, 于造林的2012年2月下旬、2013年2月下旬各施复合肥1次, 每次每株250 g。2011年10月对苗木的成活情况进行全面抽样调查, 对死苗于2012年3月进行补植, 2014年4月, 对造林3年后的试验林进行全面的抽样调查[9, 10]。

每片更新造林地设置5个面积为20 m× 20 m的临时样地, 对样地进行每木调查, 测定树高和冠幅, 根据测定的冠幅值推算林分盖度。并对小灌木设定2 m× 2 m的临时样地。测定物种多样性及盖度。

物种多样性的测度选用丰富度指数(S, 即样地中物种总数)、物种多样性指数(H为Shannon-Weiner指数, D为Sinpson指数)和均匀度指数(JH)3类。

H=- ∑i=1sPilog2Pi;

D=1-Σ Pi2;

JH=H/lnS, JD=D/(1-1/S)。

式中Pi为个体数占群落总个体数的比例。

2.2 火烧迹地的土壤理化性质变化

火烧过和未烧过的地区采集土样, 分别用S和CK表示, 采土深度分为0~5、5~10 和10~15 cm, 每层重复3个, 带回室内, 风干磨细, 通过5 mm筛孔备用。分别测定土壤容重、有机质、pH值、有机磷含量。

3 结果与分析
3.1 浙江楠不同造林模式的生长效果比较

由表1可见, 楠木与不同树种混交后生长均好于楠木纯林, 其中以与枫香混交生长水平最好, 其平均树高和地径分别比楠木纯林高18.3%和16.7%; 其次是与木荷混交, 其平均树高比楠木纯林高8%以上。

表1 不同混交类型对浙江楠生长的影响

由表2~3可知, 浙江楠不同造林密度及混交方式的平均树高204 cm, 平均地径3.3 cm。造林密度及混交方式之间生长量差异不明显。

表2 不同混交方式对浙江楠生长的影响
表3 不同造林密度对浙江楠生长的影响
3.2 火烧对土壤结构养分的变化

火烧对土壤性质的影响如表4所示。结果表明, 相比对照, 火烧迹地0~5 cm深度的表层土壤容重增加10%, 而5~15 cm深度土壤容重无明显变化; 火烧迹地0~5 cm和5~10 cm的pH值较对照有所增加, 而10~15 cm土层pH值差异不明显; 火烧迹地表层0~5 cm有机质比对照减少14%, 但5~10 cm和10~15 cm土层有机质含量变化不大; 速效磷0~5 cm增加了500%, 5~10 cm增加150%, 10~15 cm增加了60%, 均明显高于对照; 全氮0~5 cm下降了44%, 5~10 cm下降37%, 10~15 cm无明显差异。

表4 火烧对土壤理化性质的影响
3.3 植被恢复情况

未种植地的小乔木树种为野漆, 盖度为0.007, 种植乔木树种后盖度显著高于未造林(表5)。草本层及灌木层的植物以自然更新萌发的植物为主, 草本层主要为铁芒萁, 盖度占80%以上; 其余为算盘子、白花龙、杜鹃、乌饭、大青、白茅、盐肤木, 盖度约为0.01。

表5 火烧更新迹地不同样地物种多样性
4 小结与讨论

浙江楠× 枫香混交林中树高与地径生长均好于楠木纯林, 而在枫香、木荷混交林中, 由于枫香、木荷幼树生长快, 郁闭早, 导致楠木受光不足, 影响目的树种浙江楠地径生长。而纯楠木林分由于光照过强, 也抑制了浙江楠生长。浙江楠与枫香混交林中, 由于马尾松生长速度较适宜, 能为浙江楠幼苗生长提供较良好的生态环境, 长势较好。因此, 根据浙江楠幼年喜阴和天然楠木林有枫香伴生的特性, 采用浙江楠与枫香混交最为理想, 可以推广应用。

火烧对土壤最直接的影响是土壤温度的变化, 随之土壤理化性质也会发生一定的改变[11]。这些改变与土壤类型、可燃物类型、林火强度、消耗的地被物载量、土壤受热程度、火烧面积及频率有关。研究中发现, 火烧迹地表层0~10 cm土壤结构发生较大的变化, 容重、pH值、速效磷与对照相比均有所增加, 而有机质含量、全氮浓度均呈下降趋势, 10~15 cm土层各指标变化不大。表层土壤容重的增加与表层土壤火烧强度较大、温度较高、有机碳损失有关; 另外, 也可能是高温条件下土壤结构被破坏, 后续雨水冲刷造成土壤板结, 进而导致容重增加。pH值增加, 其原因是火烧后地表枯枝落叶、活地被物、活立木等都转化成灰烬, 灰分元素(钾、钠、镁等)被释放, 通过火烧后第一场大雨淋溶到土壤层中, 中和土壤酸性, 使土壤pH值升高。火烧产生灰分物质, 进而促使土壤磷含量的提高。火烧对土壤化学性质的直接影响表现为土壤无机物分解, 间接表现则为将复杂的有机物转换为简单的无机物, 并重新与土壤发生化学反应, 所以火烧后土壤的化学性质必然会发生一系列的变化, 导致有机质含量下降。由于土壤氮素主要来源于土壤有机质, 因此, 一般情况下氮素在田间条件下的损失量与消耗的土壤有机质相关。由于林火影响到土壤氮素, 降低土壤全氮含量, 因此建议烧后要及时造林更新, 既可及时应用有效磷, 又可及早改变土壤性状。

由于林业周期较长, 特别是珍贵树种-浙江楠生长也较慢, 其不同密度、不同混交方式对浙江楠生长的影响目前还未见明显表现, 有待继续观测。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
[1] 刘志雄, 费永俊. 我国楠木类种质资源现状及保育对策[J]. 长江大学学报(自然科学版), 2011, 8(5): 221-223. [本文引用:1]
[2] 俞新妥. 混交林营造原理及技术[M]. 北京: 中国林业出版社, 1989. [本文引用:1]
[3] 宋金聪. 人工楠木林分结构及生长状况分析[J]. 福建农业科技, 2006, 36(4): 73-75. [本文引用:1]
[4] 关百钧, 魏宝麟. 世界林业发展概论[M]. 北京: 中国林业出版社, 1994: 160-172. [本文引用:1]
[5] 舒立福, 田晓瑞. 国外森林防火工作现状及展望[J]. 世界林业研究, 1997, 10(2): 28-36. [本文引用:1]
[6] 舒立福, 田晓瑞. 世界森林火灾状况综述[J]. 世界林业研究, 1998, 11(6): 41-47. [本文引用:1]
[7] HANES T L. Succession after fire in the chaparral of southern California[J]. Ecological Monographs, 1971, 41(1): 27-52. [本文引用:1]
[8] 杨春田, 李宝印. 大兴安岭北坡火烧迹地更新的策略与技术[J]. 林业科技, 1989(6): 23-24. [本文引用:1]
[9] 陈华豪, 丁思统, 蔡贤如. 林业应用数理统计[M]. 大连: 大连海运学院出版社, 1988. [本文引用:1]
[10] 周光亚, 董文泉, 夏立显. 关于数量化理论Ⅰ、Ⅱ的数学模型[J]. 吉林大学学报(自然科学版), 1979(1): 11-17. [本文引用:1]
[11] RAISON R J. Modification of the soil environment by vegetation fires, with particular reference to nitrogen transformations: a review[J]. Plant and Soil, 1979, 51(1): 73-108. [本文引用:1]