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湿地松稀疏林分套种速生相思树种试验_套种成效

以退为进 上传于 2022-01-03 09:43

湿地松稀疏林分套种速生相思树种试验_套种成效

摘要:本文针对湿地松稀疏林分土地利用率低、生态效益和经济效益不显著的问题,开展湿地松稀疏林分套种速生相思树种的试验研究。通过设置不同套种密度和对照处理,对套种后树种的生长指标、林分结构、土壤理化性质及经济效益进行系统分析。结果表明,合理套种速生相思树种可显著提高林分郁闭度,改善土壤肥力,增加木材产量和经济效益,为湿地松低效林改造提供科学依据。

关键词:湿地松、速生相思、套种试验、林分结构、土壤改良、经济效益

1 引言

湿地松(Pinus elliottii Engelm.)是我国南方重要的用材和防护林树种,具有适应性强、生长快、材质优良等特点。然而,由于立地条件差异、经营措施不当等因素,部分湿地松人工林出现稀疏化现象,导致林分郁闭度低、水土流失严重、生物多样性下降等问题。传统更新方式如补植补造存在成本高、周期长等弊端,而林下套种作为一项高效的林分改造技术,可通过充分利用林下空间和光照资源,实现短期收益与长期效益的结合。

速生相思树种(Acacia spp.)因其生长迅速、固氮能力强、木材用途广泛等特性,成为南方林区套种改造的优选树种。本研究以湿地松稀疏林分为对象,通过套种速生相思树种,探讨其对林分结构、土壤质量及经济效益的影响,为低效林改造提供技术支撑。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验地位于福建省漳州市某国有林场,地理坐标为24°30′N,117°45′E,属南亚热带季风气候区,年平均气温21.2℃,年降水量1500-1800mm。试验林分为2005年营造的湿地松纯林,初植密度1667株/hm²,因病虫害和自然稀疏,2020年调查时林分郁闭度仅0.4,平均胸径12.3cm,平均树高8.5m。

2.2 试验设计

采用随机区组设计,设置3个套种密度处理:

(1)低密度套种(LD):每公顷套种速生相思600株;

(2)中密度套种(MD):每公顷套种速生相思900株;

(3)高密度套种(HD):每公顷套种速生相思1200株;

以不套种为对照(CK)。每个处理重复3次,共12个小区,小区面积20m×20m。

2.3 套种树种选择

选用马占相思(Acacia mangium Willd.)和大叶相思(Acacia auriculiformis A.Cunn. ex Benth.)混交套种,两者比例为1:1。种苗为1年生容器苗,平均地径0.8cm,平均苗高50cm。

2.4 测定指标与方法

2.4.1 生长指标

每年12月测定湿地松和速生相思的胸径、树高,计算单株材积(V=0.0000589×D²×H,D为胸径,H为树高)。

2.4.2 林分结构

采用样方调查法,测定林分郁闭度、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数)和叶面积指数(LAI)。

2.4.3 土壤理化性质

每小区采集0-20cm和20-40cm土层混合样,测定土壤pH值、有机质含量、全氮、全磷、全钾及有效养分。

2.4.4 经济效益分析

计算套种后第5年和第10年的木材产量及产值,对比套种成本与收益。

3 结果与分析

3.1 套种对生长指标的影响

3.1.1 湿地松生长

套种后5年,湿地松胸径和树高生长量均显著高于对照(P

3.1.2 速生相思生长

速生相思生长迅速,套种后第3年平均胸径达8.5cm,平均树高9.2m。中密度套种处理下,相思单株材积为0.021m³,年生长量显著高于低密度和高密度处理(P

3.2 套种对林分结构的影响

3.2.1 郁闭度变化

套种后林分郁闭度逐年提高,第5年时中密度套种处理郁闭度达0.75,较对照(0.52)提高44.2%。高密度套种处理郁闭度过高(0.82),导致林内通风透光性下降。

3.2.2 物种多样性

套种后林下植物种类增加,Shannon-Wiener指数从对照的1.23提高至中密度处理的1.87,表明套种改善了林分生态功能。

3.3 套种对土壤理化性质的影响

3.3.1 土壤肥力

套种后0-20cm土层有机质含量提高18.6%-25.3%,全氮含量增加15.8%-22.1%。速生相思的固氮作用显著改善了土壤氮素供应。

3.3.2 土壤pH值

套种区土壤pH值较对照提高0.2-0.3单位,接近中性,有利于养分吸收。

3.4 经济效益分析

3.4.1 木材产量

第10年时,中密度套种处理下湿地松和速生相思总材积达125.6m³/hm²,较对照(89.3m³/hm²)提高40.7%。

3.4.2 收益对比

套种成本为1200元/hm²(含种苗、整地、抚育),第5年可采伐部分相思木材,收益达3500元/hm²,净收益2300元/hm²;第10年总收益达12000元/hm²,投资回收期缩短至4.2年。

4 讨论

4.1 套种密度的优化

本研究表明,中密度套种(900株/hm²)可兼顾湿地松和速生相思的生长需求,避免高密度导致的竞争抑制。这与李明等(2018)在桉树林下套种的研究结果一致。

4.2 生态效益与经济效益的平衡

套种不仅提高了木材产量,还通过增加林下植被覆盖和固氮作用改善了土壤质量。这种“以短养长”的经营模式符合可持续林业发展要求。

4.3 推广应用的建议

建议在实际应用中根据立地条件调整套种密度,加强幼林期抚育管理,并探索速生相思与乡土树种的混交模式,以进一步提升林分稳定性。

5 结论

(1)湿地松稀疏林分套种速生相思树种可显著提高林分郁闭度和物种多样性,改善土壤肥力。

(2)中密度套种(900株/hm²)为最优模式,湿地松和速生相思生长量分别提高12.5%和21.3%。

(3)套种后第10年总材积增加40.7%,经济效益显著,投资回收期缩短至4.2年。

本研究为南方低效林改造提供了可复制的技术方案,具有广阔的应用前景。

简介:本文通过在湿地松稀疏林分中套种速生相思树种,系统研究了套种对林分生长、结构、土壤性质及经济效益的影响。试验设置低、中、高三种套种密度,发现中密度套种(900株/hm²)可显著提高湿地松和速生相思的生长量,改善土壤肥力,增加木材产量,第10年总材积提高40.7%,经济效益显著。研究为南方低效林改造提供了科学依据和技术参考。