31a生杉木木荷不同类型的林分水源涵养量调查

吴琳生 林胜 李肇守 肖丽芳 董继敏 黄浙闽 陈志峰 李艳

[摘要]通过对31a生衫木、木荷纯林及混交林的水源涵養量进行调查分析，结果发现：不同类型的林分不同层次水源涵养量表现不同，各林分不同层次水源涵养量从高到低依次为土壤层、林冠层、灌木层、枯枝落叶层、草本层，其中地上部分水源涵养量占总水源涵养量的3.8%-5.1%，对土壤水源涵养量保护和提高起了至关重要的作用;少量木荷混交能提高杉木单株水源涵养童，但过多的木荷混交反而降低衫木单株水源涵养量;单位面积木荷株数增加，土壤表层水源涵养量增加。

[关键词]衫木;木荷;水源涵养量;林分层次

[中图分类号]F301.2 [文献标识码]A

针对杉木、木荷不同比例混交林的水源涵养功能的研究很多，主要集中在幼林、中林，近熟林。由于不同年龄不同林分各树种胸径、树高是变化的，林下各植物生长量、凋落物及在树木影响下土壤的结构也处于动态变化之中，本文通过对31a生杉木、木荷纯林及混交林（以下简称杉荷）的成熟林分水源涵养量进行调查对比分析，填补了杉木木荷混交林水源涵养量研究的空白。

1 试验地概况

试验地位于福建省尤溪国有林场，海拔170m～220m，中上坡，坡向南，红壤，土层深度1m左右，表层土壤0～20cm，平均pH值4.97、有机质30.55g/kg、碱解氮108mg/kg、有效磷1.5mg/kg，速效钾54.5mg/kg。林龄31a，地被物有黄润楠、峨眉鼠刺、粗叶榕、杜茎山、肿节少穗竹、芒萁、玉叶金花等。林分概况见表1。

2 研究方法

2.1 标准地设置与调查

2019年7月采用典型抽样法，选择位置相邻且有代表性的杉木纯林（下称纯杉）、杉荷（3：1）、杉荷（1：1）以及土壤类型、海拔、坡度、坡位、坡向等立地条件相近的木荷纯林（原杉荷混交林，12a前间伐时仅保留木荷，下称纯荷）分别设置20m×20m标准地共4个。在样地内进行每木检尺，调查林木胸径，不同树种分别选取平均木伐倒，量其树高，树冠分上、中、下三层分别称枝条重量，并选取1根标准枝;在标准地对角线上设置1m×1m小样方4个，采用收获法收集灌木、草本、枯落物，区分不同植物并称重。样品按Momsi分层切割法选取带回。

在每个标准地内按S形布3个点，用土壤环刀（100cm3）分别采集（0～10）cm、（10～20）cm、（20～40）cm、（40～60）cm土层的土壤样品。

2.2 水源涵养量的测定

2.2.1 地上部分水源涵养量的测定。林冠层、灌木层、枯落物层的所有样品均分成2份，一份烘干至恒重，测其生物量（W₁），另一份浸水12h以上，测其最大持水量（W₂）。最大持水量与生物量的差即是水源涵养量。灌木层、枯落物层计算公式是：1hm²

3 结果与分析

3.1 不同类型林分地上部分水源涵养t分析

3.1.1 林冠层水源涵养量比较。由表1可看出，各林分林冠层水源涵养量的排序是：杉荷（3：1）>杉荷（1：1）>纯杉>纯荷。纯荷水源涵养量低是由于纯荷株数偏少;少量的木荷促进杉木单株水源涵养量的提高，但过多的混交严重影响了杉木单株水源涵养量（仅3.94kg/株），杉荷（1：1）的水源涵养量反而小于杉荷（3：1）。

3.1.2 林下植被层水源涵养量比较。根据方差分析结果（见表2），各林分灌木层的水源涵养量（见表3）无显著差异。结果说明：灌木比较耐阴，林冠层郁闭度相差不大时，对灌木生长影响不大。

根据方差分析结果（见表4），各林分草本层水源涵养量之间有显著差异（见表3），排序依次为纯杉>杉荷（3：1）>杉荷（1：1）>纯荷;其中纯杉与杉荷混交林（1：1）有显著差异，与纯荷有极显著差异，杉荷混交林（3：1）与纯荷有显著差异。结果说明：木荷越多，郁闭度越大，草本层水源涵养量减少。

3.1.3 枯落物层水源涵养量的比较。根据方差分析结果（见表4），各林分枯落物层水源涵养量之间有显著差异（表3），杉荷（1：1）>纯荷>纯杉>杉荷（3：1）;其中杉荷（1：1）与纯杉有显著差异，与杉荷（3：1）有极显著差异，纯荷与杉荷（3：1）有极显著差异。结果说明：木荷越多，其所产生的枯落物越多，枯落物层水源涵养量增加。

3.1.4 不同林分类型地上部分总水源涵养量评价。从水源涵养量来看（见表3），不同林分类型的地上部分总水源涵养量不同，表现为杉荷（3：1）>杉荷（1：1）>纯杉>纯荷。从地上部分各层次的水源涵养量分布来看，31a生林分各层次水源涵养量不同，主要集中（见表6）在林冠层（55.2%-66.4%），其次分别是灌木层（17.9%-26.7%）、枯落物层（6.6%-17.3%）、草本层（2.3%-8.6%）。

3.2 不同类型林分土壤层水源涵养功能分析

3.2.1 不同林分各层土壤容重比较。根据方差分析结果（见表2），不同林分各层的土壤容重无差异，本次选择的标准地有代表性。322不同林分标准土层的水源涵养量比较。根据方差分析结果（表4），各林分（0～10）cm土层的水源涵养量之间有显著差异（表3），表现为纯荷>杉荷（1：1）>杉荷（3：1）>纯（上接P73）甜菜夜蛾活虫数，施药前调查记录幼虫基数，药后1、3、7d调查残虫量。

1.6 数据处理

根据调查数据计算虫口减退率和校正防效，计算公式参照《农药田间药效试验准则》，并采用DPS（DataProcessSystem）数据处理系统对防效进行邓肯氏新复极差法（DMRT）差异显著性测验。

1.7 安全性调查

在施药后1、3、7d观察各处理区佛手山药生长情况，包括叶片颜色、形状、叶片上是否出现药害斑点等，判断各处理对佛手山药的安全性。

2 结果与分析

2.1 药剂防效

从表1中的试验数据可以看出，3种杀虫剂防治山药甜菜夜蛾速效性差，药后1d防效在5.74%～10.74%，药后3d防效在53.71%～64.94%，药后7d防治效果大幅提高，均在80%以上，以20%虫酞肼SC1200mL/hm²防效最好，达92.86%，显著高于25%灭幼脲SC375mLJhm²防效（88.89%），极显著高于25%灭幼脲SC150mL/hm²防效（80.00%）和32000IU/mg苏云金杆菌WP1200g/hm²、1500g/hm²防效（86.25%、88.22%），25%灭幼脲SC375mL/hm²和32000IU/mg苏云金杆菌WP1200g/hm²、1500g/hm²防效相近，无显著差异，25%灭幼脲SC150mL/hm²的防效极显著低于其他各药剂处理的防效。

2.2 药剂对佛手山药的安全性

药后1、3、7d分别调查各处理区佛手山药叶片的颜色、形状、药害性叶斑等，均未观察到药害现象，说明在试验设计的用量下，25%灭幼脲SC、32000IU/mg苏云金杆菌WP和20%虫酰肼SC对生长期佛手山药是安全的。

3 小结与建议

（1）试验结果表明，使用3种杀虫剂防治佛手山药田间的药效，以20%虫酰肼SC防效最好，显著或极显著高于25%灭幼脲SC和32000IU/mg苏云金杆菌WP防效，在试验剂量范围内对佛手山药生长安全，建议今后在佛手山药甜菜夜蛾的防治中重点推广使用20%虫酰肼SC。25%灭幼脲SC375mL/hm²和32000IU/mg苏云金杆菌WP1200g/hm²、1500g/hm²药后7d防效均在86%以上，可作替换药剂轮换使用，以减缓抗性的产生和发展。

（2）在技术要点上推荐使用20%虫酰肼SC1200mL/hm²、25%灭幼SC375mL/hm²，32000IU/mg苏云金杆菌WP1200-1500g/hm²防治佛手山药甜菜夜蛾，在卵孵化盛期进行叶面喷雾，施药时间选择上午9时前或傍晚时进行，重点喷洒在叶片正反面，让药液充分接触虫体。

[参考文献]

[1]张同庆，石卫东，刘永康，等.灭幼脲防治铁棍山药甜菜夜蛾效果初探[J].中国植保导刊，2019，39（10）：64-65.

[2]GB/T17980.9-2000农药田间药效试验准则（一）[S].北京：中国标准出版社，2000：51-54.

[3]唐启义，冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京：科学出版社，2002：202-204.杉，其中纯荷极显著大于纯杉，杉荷（1：1）显著大于纯杉;这表明单位面积木荷株数增加，枯落物增多，腐殖质也随之增加，（0～10）cm土壤层土壤团粒性能好，物理性状得到明显改善。10-20cm层的水源涵养量之间无显著差异（表2），这表明31a生林分枯落物对10cm以下土层影响不大。

3.3 不同林分类型综合水源涵养功能评价

各林分地上部分水源涵养量（见表5）仅占林分地上部分与土壤（0-20cm）水源涵养总量的 3.8%-5.1%，但是这一小部分的水源涵养功能对土壤水源涵养总量的提高起着重要作用：林冠层和林下植被层对降雨起截留及降低降雨对地面击溅，从而保护土壤的结构和孔隙;枯落物层增加土壤有机质，促进团粒结构的形成，增加土壤孔隙，阻滞地表径流，提高土壤水分的入渗功能。

4 结论

通过上述分析，可得出如下結论：

（1）31a年生的各类型林分地上部分水源涵养量主要集中在林冠层（55.2%-66.4%），其次分别是灌木层（17.9%-26.7%）、枯落物层（6.6%-17.3%）、草本层（2.3%-8.6%）。林分地上部分水源涵养量仅占林分地上与土壤层（0-20）cm水源涵养总量的3.8%-5.1%，但对保护和提高土壤水源涵养起了至关重要的作用。

（2）31a年生的各类型林分地上部分水源涵养量对比，林冠层表现为杉木木荷混交林（3：1）>杉荷（1：1）>纯杉>纯荷，31a年生的各类型林分中，少量木荷混交对杉木单株水源涵养量的提高有促进作用;但过多的木荷混交反而降低杉木的单株水源涵养量;随着木荷混交比例增加，林分郁闭度增大，虽未显著影响灌木水源涵养量，但显著降低草本层的水源涵养量、增加枯落物层的水源涵养量。

（3）31a年生的各类型林分土壤表层（0-20cm）水源涵养量对比，木荷纯林>杉木木荷混交林（1：1）>杉木木荷混交林（3：1）>纯杉，单位面积木荷数量的增多，能增加腐殖质的数量，改善土壤团粒结构及增加表层土壤水源涵养能力。

[参考文献]

[1]蔡丽平，马祥庆等.木荷杉木混交林水源涵养功能研究[J].西南林业大学学报，2012，32（6）：13-18.

[2]林胜，李艳，陈志峰.不同植物在机械整地林地中水土保持能力的研究[J].亚热带水土保持，2020，32（1）：11-13.

[3]黄荣珍，罗绍华等.杉木人工林水源涵养功能的分析[J].南昌工程学报，2006，25（5）：120-124.

[收稿日期]2020-05-06

[基金项目]三明市林业科学研究项目（2019 N 02）：杉木与木荷混交林间伐技术研究。

[作者简介]吴琳生（1978-），女，福建尤溪人，营林高级工程师，研究方向：资源培育、保护利用;林胜（1973-），男，福建尤溪人，营林高级工程师，研究方向：森林培育、环境与资源保护。