不同造林地马大杂交相思人工林生物量及分配格局差异

摘要 ［目的］探究2种造林地马大杂交相思（Acacia mangium×A.auriculiformis）人工林林分生物量及其分配格局。［方法］以滨海沙地和丘陵山地7年生马大杂交相思人工林为研究对象，通过生物量收获法分析乔木层地上部分及根系生物量及其分配格局。［结果］丘陵山地马大杂交相思人工林胸径、树高、枝下高、冠幅、高径比分别比滨海沙地提高了53.81%、97.76%、67.83%、22.30%、21.88%；丘陵山地马大杂交相思人工林地上部分各器官生物量表现为树干＞枯枝＞活枝＞树叶，而滨海沙地表现为树干＞活枝＞枯枝＞树叶；丘陵山地马大杂交相思人工林枯枝、树干及树叶生物量高于滨海沙地，但活枝生物量低于滨海沙地。丘陵山地马大杂交相思人工林根生物量整体大于滨海沙地，滨海沙地各径级根生物量分配表现为根桩＞粗根＞大根＞细根＞中根＞小根，丘陵山地表现为根桩＞粗根＞大根＞中根＞小根＞细根。丘陵山地马大杂交相思人工林土壤物理性质与各器官生物量均无显著相关性（P＞0.05）；滨海沙地马大杂交相思人工林土壤容重、非毛管孔隙度分别与树干及根桩生物量呈显著正相关（P＜0.05）。［结论］丘陵山地更适宜马大杂交相思的正常生长，有利于该树种生长发育。

关键词 马大杂交相思；造林地；生物量；分配格局

中图分类号 S 724 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2025）05-0106-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.05.021

Differences of  Biomass and Distribution Pattern of Acacia mangium×A.auriculiformis Plantation Under Different Afforestation Sites

CHEN Jin-xiang

（Fujian Zhangpu Xiacai State-owned Protection Forest Farm，Zhangzhou，Fujian 363214）

Abstract ［Objective］To explore the stand biomass and distribution pattern of Acacia mangium×A.auriculiformis plantation in two kinds of forest land.［Method］Taking 7-year-old A.mangium×A.auriculiformis plantation in coastal sandy land and hilly area as the research object，the aboveground part and root biomass of tree layer and its distribution pattern were analyzed by biomass harvest method.［Result］The results showed that the DBH，tree height，under-branch height，crown width and height-diameter ratio of hilly and mountainous A.mangium×A.auriculiformis plantation were 53.81%，97.76%，67.83%，22.3% and 21.88% higher than those of coastal sandy land，respectively.The biomass of some organs in the hilly and mountainous A.mangium×A.auriculiformis plantation was trunk > dead branch > living branch > leaf，while that in coastal sandy land was trunk > living branch > dead branch > leaf.The biomass of dead branches，trunks and leaves of A.mangium×A.auriculiformis plantation in hilly and mountainous areas was higher than that in coastal sandy land，but the biomass of living branches was lower than that in coastal sandy land.The root biomass of A.mangium×A.auriculiformis plantation in hilly and mountainous areas was higher than that in coastal sandy land，and the root biomass distribution of different diameter classes in coastal sandy land was as follows：root pile > coarse root > large root > fine root > middle root > small root.Hilly and mountainous areas showed root pile > coarse root > large root > middle root > small root > fine root.There was no significant correlation between soil physical properties and organ biomass （P>0.05），but there was a significant positive correlation between soil bulk density and trunk biomass （P<0.05）.There was a significant positive correlation between non-capillary porosity and root pile biomass （P<0.05）.［Conclusion］The hills and mountains are more suitable for the normal growth of A.mangium×A.auriculiformis，which is beneficial to the growth and development of this tree species.

Key words Acacia mangium×A.auriculiformis;Afforestation site;Biomass;Distribution pattern

造林地的合理选择是造林成败的关键因素之一。长期以来，由于对树种的生态学特性不甚了解，导致出现“小老头林”的不良后果，直接影响我国林业的高质量发展［1］。引进外来适宜树种是短期内改善当地树种组成，提高森林生物多样性及提高森林资源总量的重要途径［2］。对于外来引进树种，诸多学者在规模种植前开展了多点区域造林试验，从而科学确定该树种的适宜造林区域及造林地［3］。

林分生物量是单位面积林地内全部生物有机体总干质量，能集中体现森林生态系统功能、结构、能量及生产力情况［4-5］。生物量分配格局是决定植物生物学特性及竞争和分配资源能力的主要指标之一［6］。长期以来，林分生物量及其分配格局受到诸多学者的关注。葛露露等［6］研究表明，纹荚相思（Acacia aulacocarpa）人工林地上部分各器官生物量表现为树干＞树枝＞树皮＞树叶，且总生物量分配特征表现为乔木层＞凋落物层＞草本层。列志旸等［5］研究表明，不同密度大叶相思（Acacia auriculaeformis）人工林树干、树根、树叶生物量分别约占林分生物量的55%、15%、10%，且总生物量径阶分配为正态分布。

相思类树种为含羞草科（Mimosaceae）合金欢属（Acacia）常绿阔叶乔木，具有适应性强，生长迅速，耐干旱瘠薄，根瘤固氮等优良特性，可显著改善土壤质量，是调整热带及南亚热带地区林分树种组成的重要树种之一［7-8］。自20世纪90年代以来，我国热带及亚热带地区引进了卷荚相思（Acacia cincinnata）、厚荚相思（A.crassicarpa）、黑木相思（A.melanoxylon）、马占相思（A.mangium）等优良速生用材树种，且种植面积越来越大。马大杂交相思（A.mangium×A.auriculiformis）为马占相思和大叶相思杂交种，该树种除具有其他相思类树种的优良特性外，还具有分枝较细、干形通直、出材率高，是优良的园林绿化及速生用材树种［9］。截至目前，我国林业科技工作者针对马大杂交相思的研究主要集中在种苗繁育［10-11］、壮苗培育［12］、优良家系选择［13］、造林试验［14-15］等方面，而针对不同造林地对马大杂交相思生长及生物量的影响鲜见报道。鉴于此，笔者以滨海沙地和丘陵山地2种不同造林地7年生马大杂交相思林为研究对象，分析其地上部分各器官和地下部分不同径级根生物量及其分配特征，旨在为马大杂交相思人工林高效培育提供理论依据。

1 研究区概况

滨海沙地试验地位于福建省漳浦下蔡国有防护林场（117°41′05.26″E，23°56′49.62″N）下蔡工区001林班08大班100小班、001林班10大班160小班 2个小班，属于南亚热带海洋性季风气候，年气温21 ℃，年降雨量1 350 mm，常有台风登陆。造林地处在海岸前沿地段，距离最高潮水线150 m左右，土壤为风积沙土，厚达1 m以上，肥力差，立地等级Ⅳ类。造林前进行人工挖穴整地，穴规格为40 cm×30 cm×30 cm，穴内填入半穴的红土，并将0.5 kg钙镁磷肥散伴入红土中，株行距为2.0 m×2.5 m，种源来源于广东省湛江市林业科学研究所1年生组培苗。2017年4月雨天进行造林，造林时施放地虫杀药物，以防白蚁等地下害虫。造林当年8月扩穴培土1次，追施1次复合肥（25  g/株），第2年追施1次复合肥（200 g/株），第3年追施1次复合肥（300 g/株）。

丘陵山地试验地位于福建省龙海九龙岭国有林场（117°42′60″E，24°25′29″N）北径工区004林班01大班020小班，属沿海低山丘陵地带，海拔150～220 m，坡度20°～30°，土层较厚，腐殖质层薄，以砖红壤性红壤为主，立地等级Ⅱ类；试验地为马尾松采伐迹地。造林地经全面劈草、炼山、清杂后挖明穴，穴规格40 cm×30 cm×30 cm，株行距2.0 m×2.5 m，种源来源于广东省湛江市林业科学研究所1年生组培苗。苗木于2017年6月中旬定植，15 d后调查成活情况并补植，造林后45 d追施复合肥（25 g/株）；次年1月中旬、4月中旬分别进行割灌除草和块状培土，9月进行割灌除草；2019年4月中旬割灌除草，并埋施复合肥（300 g/株），11月上旬割灌除草。

2 研究方法

2.1 样地设置及生长指标调查

2024年3月对2种不同造林地点试验林进行全面踏查。在试验林内各设置3块20 m×20 m标准样地，共计6块，开展林木生长指标调查。树高、枝下高及冠幅采用测高杆测量，胸径采用围径尺测量。

2.2 土壤样品取样及测定

2024年3月在每个样地内按“S”形分别选取3个土壤采样点，去除表层枯枝落叶后，各剖面用容积为100 cm3的环刀分别取0～10、>10～20、>20～40 cm土层原状土测定土壤物理性质。土壤容重、含水率、毛管孔隙度等物理性质采用环刀法测定［16］。试验林土壤物理性质见表1。

2.3 生物量取样及测定

根据不同样地马大杂交相思生长指标调查数据，计算平均树高、平均胸径等数据［17］。各样地内分别选出1株生长量最接近平均值的马大杂交相思平均木，齐地表伐倒，分别测定平均木树干、树枝（活枝和枯枝）及树叶生物量鲜重。以平均木为圆心，以1.5 m为半径，挖取根系。用游标卡尺对根系进行径级划分，即细根（D≤0.2 cm）、小根（0.2 cm＜D≤0.5 cm）、中根（0.5 cm＜D≤1.0 cm）、大根（1.0 cm＜D≤2.0 cm）、粗根（D＞2.0 cm）、根桩，分别对6种径级的根系进行鲜生物量测定［18］。取各平均木部分树干、树枝（活枝及枯枝）、树叶、根新鲜样品带回实验室，置于烘箱中80 ℃高温烘干至恒重，测定含水率，并根据含水率折算平均木地上及地下各组分干生物量。