人工针阔混交林培育对生态条件的改变效果

宋德利

(辽宁省森林经营研究所，辽宁 丹东 118003)



人工针阔混交林培育对生态条件的改变效果

宋德利

(辽宁省森林经营研究所，辽宁 丹东 118003)

摘要通过对人工针阔混交林的培育试验，结果表明：培育人工针阔混交林改变了生态环境，调整了林种结构，涵养了水源，提高了林地的营养含量，调节了气候，保护了物种多样性，充分展现了混交林功能效益和潜在的性能。

关键词针阔混交林；生态条件；改变效果

The Effect of Artificial Coniferous and Broad-leaved Mixed Forest on Ecological Condition

Song Deli

(Liaoning province forest management institute , Dandong 118003,China)

AbstractBased on culture experiment of artificial coniferous and broad-leaved mixed forest, the results showed that developing artificial coniferous and broad-leaved mixed forest changes ecological environment, adjusts the structure of forest category and water conservation, improves woodland nutritional content and climate, protects species diversity, fully demonstrating the performance of mixed function efficiency and potential.

Key wordsConiferous and broad-leaved mixed forest; ecological condition; changed effect

人工针阔混交林基地的建设，是20世纪80年代初，开展的一项重点工程。主要以针叶树种红松、日本落叶松和阔叶树种白桦、色赤杨进行混交，面积达20多hm2。通过30多年的培育，针阔混交林已明显的显现出它的功能和特点，尤其生态效果更为突出。为了提高人们对针阔混交林的重视，加快对针阔混交林的建设，充分发挥人工针阔混交林的功能作用，对人工针阔混交林的生态效果进行了总结。

1试验地的自然概况

人工针阔混交林建于辽宁本溪新农村，为1982年营造，该地区属暖温带大陆性季风气候区，平均气温为6.3 ℃，年有效积温(≥5 ℃)为3 200 ℃。年降水量800 mm，年蒸发量1 200 mm，相对湿度70%，无霜期147 d，海拔350 m，土壤为山地棕色森林土，土层厚度40～60 cm，更新前为残次林皆伐迹地。坡向为N坡、EN坡、WN坡，坡度为5～18°。

2混交林培育和调查方法

人工针阔混交林的培育，主要选择针叶树种红松、日本落叶松与阔叶树种白桦，色赤杨进行混交，混交方式采用带状和块状2种形式：带状按6∶3、9∶3；块状按20 m×30 m进行。造林苗木，红松4年生、日本落叶松2年生，白桦、色赤杨各1年生，造林株行距为1.5 m×2.0 m，整地穴径60 cm，穴深40 cm。栽植比例6∶3是6行红松或日本落叶松与3行白桦或色赤杨混交，9∶3是9行红松或日本落叶松与3行白桦或色赤杨混交。块状混交是红松、日本落叶松与白桦、色赤杨交错混交。

调查方法采用定位和半定位方法进行，样地面积667 m2，在样地内对所有林木因子进行全部测量，设气象观测场，测量气候和生态因子的变化，测土壤的养分含量和水分含量，在样地内按对角线设2 m×2 m的小样方，调查混交林的植物种类，数量、频率。

3效果分析

3.1人工针阔混交林对土壤改良的作用

通过对针阔混交林的培育，随着林龄的不断增长，潜在的生态效果已经崭露出来，无论对植被的影响，气温的变化，土壤的改良都起到一定的作用。

针阔混交林土壤理化性质的测定结果为，红松+色赤杨、红松+白桦、日本落叶松+色赤杨、日本落叶松+白桦混交林的有机质、N、P、K的含量都高于纯林。红松+色赤杨混交林的N、P含量是红松纯林的140%和260%，是色赤杨纯林的12%和130%。日本落叶松+白桦混交林有机质含量是日本落叶松纯林的145%、是白桦纯林的136%。红松+色赤杨混交林的N、P含量是红松纯林的146%和260%，是色赤杨纯林的112%和123%。

日本落叶松+色赤杨混交林A、B层土壤容重小于日本落叶松纯林，分别低16%和20%，总孔隙度大于日本落叶松纯林，提高17.7%和8.9%，最大持水量比日本落叶松纯林高14%和24.2%，最小持水量比纯林高31.37%和18.77%，毛管持水量比纯林高30.9%和17.38%，混交林的土壤透气性能好于纯林。

3.2人工针阔混交林温度的变化

针阔混交林温度的变化，红松+色赤杨混交林和红松纯林温度的日变化规律，以早、晚温度低，中午12:00—14:00温度高，呈单峰曲线形式。针阔混交林早、晚温度高于纯林、其余时间皆低于红松纯林(见图1)

图1　不同林型温度的日变化

图2　不同林型温度的年变化

温度的年变化，红松+色赤杨混交林和红松纯林的温度年变化规律(生长季内)以4月份开始缓慢上升，8月份开始下降，全年7月份温度最高，4月和10月温度最低，在生长季内混交林的温度低于红松纯林，见图2。

3.3人工针阔混交林相对湿度的变化

针阔混交林由于有二层林冠，使光照强度降低，温度下降，相对湿度比针叶纯林能提高2%～3%，比林外能提高4%～5%，红松与色赤杨混交林相对湿度的日变化规律以早晚偏大、中午偏低、呈凹线型曲线。年变化规律以7—9月相对湿度最大，4、5、6、10月相对湿度比较稳定，差距不大。由于人工针阔混交林的建立，降低了大气湿度，提高了相对湿度，不但增强了调节气候的功能，也促进了林木的生长。

3.4人工针阔混交林涵养水源的功能

人工针阔混交林每年有大量的枯落物，枯落物的贮量越多，贮水量越大。经对红松+白桦、日本落叶+色赤杨的针阔混交林枯落物的持水能力测定，人工针阔混交林的枯枝落叶层持水率可达300%(见表1)。红松+白桦针阔混交林未分解层最大持水率比红松纯林高34.2%，日本落叶松+色赤杨针阔混交林分解层最大持水率比日本落叶松提高63.8%。最大持水率半分解层和最大持水量，针叶纯林>针阔混交林。

表1　不同林型枯落物持水率和持水量

由于各林型树种的不同，林地土壤的渗透能力各异，因不同林型土壤的层次不同其渗透性能也表现出了一定的差别(见表2)。土壤各层的初渗速度和终渗速度都是A层>B层>C层。红松+白桦针阔混交林和日本落叶松+色赤杨针阔混交林的渗透能力都大于红松和日本落叶松纯林。

表2　各林型土壤不同层次的渗透速度　mmmin-1

表2　各林型土壤不同层次的渗透速度　mmmin-1

林型初渗速度终渗速度ABCABC红松30.217.612.62.82.31.1日本落叶松28.316.510.32.52.11.3红松+白桦37.418.916.53.02.81.4日落+色赤杨38.618.617.23.12.91.4

各林型的贮水能力，因土层厚度不同，差别较大，红松+白桦、日本落叶松+色赤杨针阔混交林，因土层厚度高于红松、日本落叶松纯林，因而贮水能力也>针叶林。A+B+C土层的贮水能力为针阔混交林比针叶纯林提高7%。

3.5人工针阔混交林的物种多样性

3.5.1人工针阔混交林的物种丰富度丰富度标志着林分内多样性的复杂程度，物种丰富度越大，表明该林分物种种类越多，调查结果表明，日本落叶松+色赤杨混交林比日本落叶松纯林丰富度大，植物种类繁多，植物种类为28种，数量达7.6×105株·hm-2，而日本落叶松纯林植物种类为17种，数量为0.88×105株·hm-2。

红松+白桦针阔混交林植物种类为21种，数量4.8×105株·hm-2。而红松纯林植物种类为8种，数量为0.56×105株·hm-2。

由此可见，人工针阔混交林有二层林冠，透光性强，使大量的植物能够侵入，林分结构变得复杂，物种丰富度明显增大。

3.5.2不同林型的物种重要值现将日本落叶松+色赤杨针阔混交林和日本落叶松纯林物种重要值列表3如下：

表3　不同林型物种重要值

从表3看出，日本落叶松+色赤杨针阔混交林，在乔木层中重要值以日本落叶松和色赤杨为主，常见的树种有水曲柳、糠椴、花曲柳、五角槭、榆树和辽

东栎 ；在灌木层中，山里红、胡枝子、平榛分布较多，山花椒、刺五加、刺龙芽、忍冬分布较匀，大翅卫矛、假色槭、锦带花有少量分布。草本层中，悬沟子、苔草、猴腿蹄盖蕨、玉竹分布较多，月见草、蕨菜、天门冬、鸡腿堇菜、酸浆分布均匀，山葡萄、东风菜为零星分布。

不同林型的多样性指数的测定结果见表4。

表4　不同林型的多样性指数

从表4看出，在乔木层中，混交林多样性好于纯林，在灌木层中，除优势度指数纯林高于混交林外，其余皆低于混交林。在草本层中，纯林的均匀度指数比混交林高，其余各项指数以混交林最大。

4小结

人工针阔混交林的培育，起到了对土壤的改良作用，红松+色赤杨、红松+白桦、日本落叶松+色赤杨、日本落叶松+白桦人工针阔混交林有机质N、P、K的含量都明显高于红松与日本落叶松纯林。

人工针阔混交林能调解林内的温度和湿度，对林木的生长有一定的促进作用。

人工针阔混交林有涵养水源的功能，红松+白桦混交林未分解层最大持水率比红松纯林高34.2%，日本落叶松+色赤杨混交林比日本落叶松纯林高63.8%。各林型的土壤渗透能力，混交林大于纯林；A+B+C土层的贮水能力，混交林比纯林高7%。

人工针阔混交林物种多样性好于纯林，无论在乔木层、灌木层、草本层中，其多样性指数、均匀度指数、优势度指数，除乔木层优势度高于混交林外，其余混交林均占绝对优势。

中图分类号：S718.5

文献标识码：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.03.003

作者简介：宋德利(1972-)，男，辽宁西丰人，大学,高级工程师，现从事林业管理工作.

收稿日期：2015-12-22

文章编号：1005-5215(2016)03-0007-03