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摘要 进行了杉木林通过不同面积块状间伐后套种枫香的经营效果试验，分析了生长效应、物种多样性和土壤养分的变化。试验结果表明：间伐以错位块状间伐200～400 m2较为合适，能够保持枫香较高造林保存率，高径生长较快且协调，林分结构合理，与不间伐不套种的对照相比，物种多样性较高，能够提高土壤养分含量。现有杉木林块状间伐后套种枫香，可以形成中小尺度范围内的森林斑块结构，生长效应较好，且具有观赏性和生态功能性，是一种可行的现有杉木林更新方式。
关键词 杉木林；更新；块状间伐；套种；枫香；经营效果
中图分类号 S791.27 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）13-0169-03
杉木（Cunninghamia lanceolata）生长快、材质好、用途广，深受南方林区广大林农的喜爱，人工造林面积大。有资料报道，杉木人工林造林面积，占全国造林面积的28.54%[1]，全国杉木人工林面积已达1 000万hm2以上，在南方林区杉木人工林面积约占人工造林面积50%。随着人工造林面积的扩大，已经出现多代连栽现象。杉木连栽容易出现连作障碍，导致地力衰退，林分生产力下降，林分生长量逐代下降，且林分结构较简单，容易引起森林火灾、病虫害发生并迅速蔓延[2-9]。这种现象已经引起林业界的广泛重视，一直以来，有识之士积极提倡营造混交林，发展珍贵乡土阔叶树种[10-14]，同时鼓励、引导和促进杉木林的改造，企图改善杉木大面积纯林的林分结构，提高林分生产力。应该指出的是，现有杉木纯林，采取大面积皆伐，重新造林，并不是唯一的途径，如果能够采取适宜的间伐方式，逐步替代现有杉木林分，而不是大面积的间伐，不仅可以有效利用现有资源，培育杉木中大径材，而且可以利用现有林木屏障，遏制水土流失程度，更能体现现代林业生态优先的原则。基于以上的考虑，在福建省大田桃源国有林场杉木林进行了不同大小块状、不连续间伐，之后进行更新性套种枫香（Liquidambar formosana）。枫香系金缕梅科枫香属的落叶大乔木，是一种多用途树种，其木材轻软、纹理细致、旋刨性能好，是生产胶合板、木地板的上等原料，亦可作建筑材料。木材无特殊气味，适合做食品箱、茶叶箱和贵重商品装箱[15-16]。其生长快，树势高大，深秋时节，枫香叶呈鲜红或金黄色，放眼眺望，层林尽染，灿若红霞，映红天空，是著名的秋色叶树种，同时枫香也是药用植物，木质原料可培育香菇、木耳等食用菌，是值得发展的阔叶树。通过将现有杉木林改建成杉木枫香中小尺度范围内的块状混交林，构建人工干扰下的森林斑块结构，旨在改善林分结构，提高林分生产力，保护生物多样性，保证林业的可持续发展，使得这种斑块结构具有观赏性，更具有生态功能性。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
福建省大田桃源国有林场位于福建省中部大田县境内。大田县（东经117°28′～118°3′，北纬25°28′～26°9′）位于福建省中部，地处戴云山脉西北山麓中段山区。属于亚热带季风气候，有海洋性和大陆性气候兼具的特色。年平均气温15.3～19.6 ℃，极端最低气温-6.7 ℃，极端最高气温39.2 ℃，年平均空气相对湿度79.8%。年降雨量1 491.7～1 809.6 mm，年平均蒸发量为1 374.7 mm，降雨量大于蒸发量，土壤是在中亚热带特点的气候和生物条件下形成的，主要土壤类型为红壤。试验杉木林位于本场分水格保护站28大班17小班，面积20.2 hm2，海拔410～600 m，坡度20～28°。林地土壤为发育于片麻岩的山地红壤，质地中黏，土层深厚，立地属于较肥沃类型的Ⅱ类地。主要植被有苦竹、乌饭、黄瑞木、柃木等。杉木林为1997年春营造的杉木纯林。该林分前身为杉木采伐迹地，林地经炼山清杂后，采用块状整地，穴规格50 cm×30 cm×30 cm，苗木为桃源林场杉木1.5代种子园种子培育的一年生实生苗，造林后采用常规经营管理。2005年进行了1次间伐。间伐强度在20%～25%。
1.2 试验设计
2010年在杉木林（十五年生）中按照试验设计进行不同面积块状间伐更新枫香试验。为了减少间伐引起水土流失，试验采用不连续块状间伐错位配置。试验设5个水平：设立标准地20 m×20 m，间伐面积100 m2（等高线10 m×10 m正方形配置），等面积同形状保留杉木原有林，间伐后清杂，按照株行距2 m×2 m块状整地，穴规格50 cm×30 cm×30 cm，2011年春种植一年生枫香实生苗（J100）；设立标准地20 m×20 m，间伐面积200 m2（等高线20 m×10 m长方形配置），其他同上（J200）；设立标准地40 m×20 m，间伐面积400 m2（等高线20 m×20 m正方形配置）（J400）；设立标准地60 m×20 m，间伐面积600 m2（等高线30 m×20 m长方形配置）（J600）；不间伐不套种，标准地面积20 m×20 m，作为对照（JCK）。试验同一区组选择立地条件相似的同一面坡，采用随机区组田间试验设计，3次重复。
1.3 调查内容与方法
枫香套种当年调查造林保存率，2015年进行全林分每木调查测定主要生长因子。
在每个处理中间（除JCK处理，均在杉木与枫香2个树种交界处）建立4个5 m×5 m样方，在各样方调查草本、灌木的种类、个体数、高度和直径，计算物种丰富度（S）、Simpson多样性指数（sp）、均匀度指数（JSP）指标测定物种多样性[17-18]：
sp=N（N-1）/■Ni（Ni-1）（1）
Jsp=SP/SPmax（2）
式（1）～（2）中，Ni为种i的个体数，N为所在群落的所有物种的个体数之和，S为样地中所有种的种数。
其中，SPmax=S（N-1）/（N-S）。 同时，各建立土壤剖面1个，按照土层0～20、20～40 cm分层取样，采用TFC-ZNS-1土壤养分速测仪检测土壤中的速效氮、速效磷、有效钾、全氮、全磷和有机质含量。
1.4 数据统计与处理
分别采用Excel 2003软件和Duncan′s方法进行方差分析和多重比较。保存率经平方根变换后进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 杉木林生长状况
间伐后（2010年底）调查小区内杉木的主要生长因子（表1）。
2.2 更新树种枫香生长状况
2.2.1 枫香造林保存率。造林保存率是检验造林成果的主要指标。表2是不同处理枫香造林保存率的调查结果，不同处理枫香造林保存率有所差别。造林成活率从高到低依次为J100>J200>J400>J600，随着块状间伐面积的扩大，造林保存率呈下降走势。造林保存率经平方根变换后，进行方差分析和多重比较，各处理间造林保存率差异未达到显著水平，但有一定差异，造林保存率最高是J100处理，比JCK处理提高了3.5个百分点，表明J100处理的生长环境有利于枫香苗木的生长与发育。造林初期，枫香苗木根系需要一段恢复期，在这一期间，苗木整合性生理功能比较脆弱，较大面积开放生长空间，对苗木早期生长有抑制，说明间伐面积大小对枫香造林保存率有影响。枫香虽是喜光树种，但长期系统发育在中低山一带，幼苗具有一定耐荫性，随着间伐面积的扩大，林地光照增强，尤其夏秋季节温度较高、气候干燥，蒸腾作用大，影响了造林成活与保存；而J100处理间伐面积较小，四周有现有杉木林木庇荫，光照时间较短，光照强度降低，为幼苗时稍耐荫的枫香提供了适宜的生长环境。
2.2.2 高径生长。高径生长是衡量林木生长的重要指标。不同块状间伐面积套种枫香六年生胸径和树高生长量的测定结果见表2，枫香不同处理的平均胸径和树高生长存在差异。平均胸径生长量最大是J400处理，平均树高生长最高是J100处理。经方差分析不同处理平均胸径间存在显著差异，进一步多重比较（表2）：处理J400、J100平均胸径间差异达到显著水平，其他处理平均胸径间差异未达到显著水平，但存在一定差异。处理J400比处理J200、J600平均胸径分别增加10.7%、3.3%，处理J600比处理J100、J200平均胸径分别增加20.0%、7.1%，处理J200比处理J100平均胸径增加12.0%，表明J400处理枫香平均胸径生长最好。枫香是喜光树种，随着林龄增加对光照要求增大，光照强度增大有利于光合作用，形成有机物积累，提高胸径生长量。但从处理J400与处理J100、J600平均胸径生长量比较也可以看出，间伐面积较大套种枫香对枫香幼林平均胸径生长存在一定抑制作用；而间伐面积过小，林木庇荫程度又较大，不利于枫香这一阳性树种对光照强度的需求。
从平均树高生长状况及方差分析结果（表2）可以看出，不同处理枫香平均树高生长量间存在差异，但差异未达到显著水平，平均树高生长量依次为J100>J200>J400>J600。这可能与其喜光特性有关，为了争夺阳光，促进了树高生长，抑制树冠和胸径生长。说明枫香胸径生长与树高生长并不表现为同步生长，适宜的高径生长需要适宜地开放，但又应有所限制，较为合理的处理是J400和J200，即在现有杉木林中块状间伐200～400 m2较为合理。
2.3 林分结构比较
杉木林原为人工同龄林，树种单一，林分结构简单，处于同一林层。随着林龄增长，二十年生树冠已经出现交接、重叠和相互穿插，林分充分郁闭，林内光照强度明显不足，林下植被稀少，平均枝下高11.6～12.1 m，超过全高的2/3。在林业实际生产中，当枝下高与全高比超过2/3时，必须及时进行疏伐。未间伐的杉木林个体间的竞争比较激烈，生长减缓且拥挤，一旦发生病虫害，容易迅速蔓延扩大。采取块状间伐后套种枫香，林分结构发生了明显变化。表3是改造后林分状况调查测定结果。从水平结构分析，由于人为的干扰，杉木和枫香形成了等面积交错分布的森林斑块结构。杉木为常绿针叶树种，树干通直，始终郁郁葱葱；而枫香系落叶乔木，春天嫩叶绯红，进入夏季呈翠绿，秋季叶色又渐变呈金黄色转红色。林分由单一绿色变换为具有不同林相和季相的复合林分，颇具观赏价值。从表3可知，利用时间差在现有杉木林中通过块状间伐套种枫香，杉木（外缘交界处）平均树高17.6～18.1 m，套种枫香平均树高3.2～3.7 m。杉木树高比枫香树高13.9～14.7 m，形成了垂直分布的呈层性，利用时间差形成的空间差，其生物学价值在于避免或减少2个树种之间的激烈竞争，有利于发挥边缘效应，促进杉木生长。据测定（表3），处于边缘的杉木林木个体，间伐套种5年，杉木平均胸径增加量为4.5～4.8 cm，平均树高增加量为4.4～4.8 m，而林中杉木（实测30株），平均胸径增加量为3.9 cm，平均树高增加量3.8～4.3 m，边缘杉木个体与林内杉木个体比平均胸径、平均树高增加量分别增加15.4%～23.1%和7.3%～15.8%，反映出明显边缘效应，有利于杉木生长。从森林防护角度分析，形成人为空间隔离有利于防止病虫害的发生和蔓延，更为重要的意义在于现有杉木纯林，间伐后释放了林中空间，形成大小不一的林隙，实际上形成了生长空间的异质性，可使林下植被健康生长发育，对于保护生物多样性和改善土壤肥力有积极作用，具有长远的生态价值。
2.4 物种多样性变化
物种多样性是生物多样性的重要组成和基础。现有杉木林通过块状间伐套种枫香对物种多样性有深刻影响。表4是不同处理林分物种多样性几个重要指标的测定结果。从表4可知，无论块状间伐面积大小，配置形状异同，物种多样性都明显高于JCK。处理J100、J200、J400、J600丰富度分别为39、48、38、32，比JCK分别增加178.6%、242.9%、171.4%、128.6%；林下个体总数分别增加124.4%、211.1%、235.9%、301.8%，块状间伐面积越大，个体总数越多，但植物种数最多是处理J200。 从表4也可以看出，与JCK相比，处理J100、J200、J400、J600处理的均匀度指数和Simpson多样性指数都有不同程度提高，均匀度最高为J600处理，Simpson多样性指数最高为J200处理。均匀度指数和Simpson多样性指数都可反映林分物种多样性的高低，表明杉木林通过块状间伐套种枫香可提高林分物种多样性，对林分总生产力、可持续发展以及物质循环过程具有重要而积极作用。
2.5 土壤养分变化
土壤养分高低在一定程度上反映了土壤的肥沃程度，也可以表征某一经营措施对改善土壤肥力的功效。表5是不同处理土壤养分的速测结果。处理J100、J200、J400、J600在2个树种交界处0～20 cm土层与处理JCK相比有机质含量分别增加15.8%、11.4%、6.7%、6.2%，全氮含量分别增加34.3%、29.4%、27.5%、25.5%、全磷含量比处理JCK分别增加9.3%、7.0%、7.0%、2.3%，水解性氮含量分别增加23.5%、13.3%、12.3%、12.3%，速效磷含量分别增加4.4%、4.4%、2.2%、2.2%，有效钾含量分别增加7.7%、6.7%、3.7%、2.7%，在4种现有杉木林通过块状间伐套种枫香林分中有机质含量最高为处理J100，其次为处理J200。块状间伐面积越大，有机质含量越低，其他营养物质也有同样规律，这与水土流失程度有关，块状间伐面积越大，纵向坡长越长，径流长度随之延长，容易造成径流而导致水土流失。
20～40 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、水解性氮、速效磷、有效钾间伐后套种枫香在2个树种交界处也有一定程度提高，但增加幅度较小，这与混交时间仅为5年有关。
土壤养分既是植物生长所需要的营养物质，也是土壤中微生物生长发育的能源物质，同时是形成良好土壤结构的重要因子，各处理中土壤养分含量的提高，表明现有杉木林通过块状间伐套种枫香能够有效地改善土壤肥力，这对于林业可持续发展，遏制杉木林区地力严重衰退意义重大。
3 结论与讨论
现有杉木林采取错位块状间伐套种枫香是一种可行的更新性造林方式，可以构建人工干扰下的森林斑块结构，不仅能够完成更新性造林，更具有观赏性和生态功能性。但不同块状面积经营效果存在差异。试验结果表明：间伐面积以200～400 m2较为合适，其更新性造林保存率较高，枫香高径生长较快，经方差分析J400与J100处理平均胸径间差异达到显著水平，与其他处理比，J200、J400处理高径生长较协调，与JCK比较林分结构较合理，丰富了物种多样性，提高了土壤肥力。现有杉木林如何更新造林有多种途径，传统方式多采用皆伐方式，容易导致严重水土流失。有学者对日本海岸黑松林研究发现，适度间伐干扰不会影响林分的防护功能，反而能够通过形成林隙促进天然更新[19]，另有研究表明林窗出现是非耐荫树种的丰富度和多度增加[20]，林窗的形成还具有边缘生长效应，江 波等[21]对杨木研究表明，边行木比林分胸径生长可增加58.8%之多。
4 参考文献
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关键词 杉木林；更新；块状间伐；套种；枫香；经营效果
中图分类号 S791.27 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）13-0169-03
杉木（Cunninghamia lanceolata）生长快、材质好、用途广，深受南方林区广大林农的喜爱，人工造林面积大。有资料报道，杉木人工林造林面积，占全国造林面积的28.54%[1]，全国杉木人工林面积已达1 000万hm2以上，在南方林区杉木人工林面积约占人工造林面积50%。随着人工造林面积的扩大，已经出现多代连栽现象。杉木连栽容易出现连作障碍，导致地力衰退，林分生产力下降，林分生长量逐代下降，且林分结构较简单，容易引起森林火灾、病虫害发生并迅速蔓延[2-9]。这种现象已经引起林业界的广泛重视，一直以来，有识之士积极提倡营造混交林，发展珍贵乡土阔叶树种[10-14]，同时鼓励、引导和促进杉木林的改造，企图改善杉木大面积纯林的林分结构，提高林分生产力。应该指出的是，现有杉木纯林，采取大面积皆伐，重新造林，并不是唯一的途径，如果能够采取适宜的间伐方式，逐步替代现有杉木林分，而不是大面积的间伐，不仅可以有效利用现有资源，培育杉木中大径材，而且可以利用现有林木屏障，遏制水土流失程度，更能体现现代林业生态优先的原则。基于以上的考虑，在福建省大田桃源国有林场杉木林进行了不同大小块状、不连续间伐，之后进行更新性套种枫香（Liquidambar formosana）。枫香系金缕梅科枫香属的落叶大乔木，是一种多用途树种，其木材轻软、纹理细致、旋刨性能好，是生产胶合板、木地板的上等原料，亦可作建筑材料。木材无特殊气味，适合做食品箱、茶叶箱和贵重商品装箱[15-16]。其生长快，树势高大，深秋时节，枫香叶呈鲜红或金黄色，放眼眺望，层林尽染，灿若红霞，映红天空，是著名的秋色叶树种，同时枫香也是药用植物，木质原料可培育香菇、木耳等食用菌，是值得发展的阔叶树。通过将现有杉木林改建成杉木枫香中小尺度范围内的块状混交林，构建人工干扰下的森林斑块结构，旨在改善林分结构，提高林分生产力，保护生物多样性，保证林业的可持续发展，使得这种斑块结构具有观赏性，更具有生态功能性。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
福建省大田桃源国有林场位于福建省中部大田县境内。大田县（东经117°28′～118°3′，北纬25°28′～26°9′）位于福建省中部，地处戴云山脉西北山麓中段山区。属于亚热带季风气候，有海洋性和大陆性气候兼具的特色。年平均气温15.3～19.6 ℃，极端最低气温-6.7 ℃，极端最高气温39.2 ℃，年平均空气相对湿度79.8%。年降雨量1 491.7～1 809.6 mm，年平均蒸发量为1 374.7 mm，降雨量大于蒸发量，土壤是在中亚热带特点的气候和生物条件下形成的，主要土壤类型为红壤。试验杉木林位于本场分水格保护站28大班17小班，面积20.2 hm2，海拔410～600 m，坡度20～28°。林地土壤为发育于片麻岩的山地红壤，质地中黏，土层深厚，立地属于较肥沃类型的Ⅱ类地。主要植被有苦竹、乌饭、黄瑞木、柃木等。杉木林为1997年春营造的杉木纯林。该林分前身为杉木采伐迹地，林地经炼山清杂后，采用块状整地，穴规格50 cm×30 cm×30 cm，苗木为桃源林场杉木1.5代种子园种子培育的一年生实生苗，造林后采用常规经营管理。2005年进行了1次间伐。间伐强度在20%～25%。
1.2 试验设计
2010年在杉木林（十五年生）中按照试验设计进行不同面积块状间伐更新枫香试验。为了减少间伐引起水土流失，试验采用不连续块状间伐错位配置。试验设5个水平：设立标准地20 m×20 m，间伐面积100 m2（等高线10 m×10 m正方形配置），等面积同形状保留杉木原有林，间伐后清杂，按照株行距2 m×2 m块状整地，穴规格50 cm×30 cm×30 cm，2011年春种植一年生枫香实生苗（J100）；设立标准地20 m×20 m，间伐面积200 m2（等高线20 m×10 m长方形配置），其他同上（J200）；设立标准地40 m×20 m，间伐面积400 m2（等高线20 m×20 m正方形配置）（J400）；设立标准地60 m×20 m，间伐面积600 m2（等高线30 m×20 m长方形配置）（J600）；不间伐不套种，标准地面积20 m×20 m，作为对照（JCK）。试验同一区组选择立地条件相似的同一面坡，采用随机区组田间试验设计，3次重复。
1.3 调查内容与方法
枫香套种当年调查造林保存率，2015年进行全林分每木调查测定主要生长因子。
在每个处理中间（除JCK处理，均在杉木与枫香2个树种交界处）建立4个5 m×5 m样方，在各样方调查草本、灌木的种类、个体数、高度和直径，计算物种丰富度（S）、Simpson多样性指数（sp）、均匀度指数（JSP）指标测定物种多样性[17-18]：
sp=N（N-1）/■Ni（Ni-1）（1）
Jsp=SP/SPmax（2）
式（1）～（2）中，Ni为种i的个体数，N为所在群落的所有物种的个体数之和，S为样地中所有种的种数。
其中，SPmax=S（N-1）/（N-S）。 同时，各建立土壤剖面1个，按照土层0～20、20～40 cm分层取样，采用TFC-ZNS-1土壤养分速测仪检测土壤中的速效氮、速效磷、有效钾、全氮、全磷和有机质含量。
1.4 数据统计与处理
分别采用Excel 2003软件和Duncan′s方法进行方差分析和多重比较。保存率经平方根变换后进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 杉木林生长状况
间伐后（2010年底）调查小区内杉木的主要生长因子（表1）。
2.2 更新树种枫香生长状况
2.2.1 枫香造林保存率。造林保存率是检验造林成果的主要指标。表2是不同处理枫香造林保存率的调查结果，不同处理枫香造林保存率有所差别。造林成活率从高到低依次为J100>J200>J400>J600，随着块状间伐面积的扩大，造林保存率呈下降走势。造林保存率经平方根变换后，进行方差分析和多重比较，各处理间造林保存率差异未达到显著水平，但有一定差异，造林保存率最高是J100处理，比JCK处理提高了3.5个百分点，表明J100处理的生长环境有利于枫香苗木的生长与发育。造林初期，枫香苗木根系需要一段恢复期，在这一期间，苗木整合性生理功能比较脆弱，较大面积开放生长空间，对苗木早期生长有抑制，说明间伐面积大小对枫香造林保存率有影响。枫香虽是喜光树种，但长期系统发育在中低山一带，幼苗具有一定耐荫性，随着间伐面积的扩大，林地光照增强，尤其夏秋季节温度较高、气候干燥，蒸腾作用大，影响了造林成活与保存；而J100处理间伐面积较小，四周有现有杉木林木庇荫，光照时间较短，光照强度降低，为幼苗时稍耐荫的枫香提供了适宜的生长环境。
2.2.2 高径生长。高径生长是衡量林木生长的重要指标。不同块状间伐面积套种枫香六年生胸径和树高生长量的测定结果见表2，枫香不同处理的平均胸径和树高生长存在差异。平均胸径生长量最大是J400处理，平均树高生长最高是J100处理。经方差分析不同处理平均胸径间存在显著差异，进一步多重比较（表2）：处理J400、J100平均胸径间差异达到显著水平，其他处理平均胸径间差异未达到显著水平，但存在一定差异。处理J400比处理J200、J600平均胸径分别增加10.7%、3.3%，处理J600比处理J100、J200平均胸径分别增加20.0%、7.1%，处理J200比处理J100平均胸径增加12.0%，表明J400处理枫香平均胸径生长最好。枫香是喜光树种，随着林龄增加对光照要求增大，光照强度增大有利于光合作用，形成有机物积累，提高胸径生长量。但从处理J400与处理J100、J600平均胸径生长量比较也可以看出，间伐面积较大套种枫香对枫香幼林平均胸径生长存在一定抑制作用；而间伐面积过小，林木庇荫程度又较大，不利于枫香这一阳性树种对光照强度的需求。
从平均树高生长状况及方差分析结果（表2）可以看出，不同处理枫香平均树高生长量间存在差异，但差异未达到显著水平，平均树高生长量依次为J100>J200>J400>J600。这可能与其喜光特性有关，为了争夺阳光，促进了树高生长，抑制树冠和胸径生长。说明枫香胸径生长与树高生长并不表现为同步生长，适宜的高径生长需要适宜地开放，但又应有所限制，较为合理的处理是J400和J200，即在现有杉木林中块状间伐200～400 m2较为合理。
2.3 林分结构比较
杉木林原为人工同龄林，树种单一，林分结构简单，处于同一林层。随着林龄增长，二十年生树冠已经出现交接、重叠和相互穿插，林分充分郁闭，林内光照强度明显不足，林下植被稀少，平均枝下高11.6～12.1 m，超过全高的2/3。在林业实际生产中，当枝下高与全高比超过2/3时，必须及时进行疏伐。未间伐的杉木林个体间的竞争比较激烈，生长减缓且拥挤，一旦发生病虫害，容易迅速蔓延扩大。采取块状间伐后套种枫香，林分结构发生了明显变化。表3是改造后林分状况调查测定结果。从水平结构分析，由于人为的干扰，杉木和枫香形成了等面积交错分布的森林斑块结构。杉木为常绿针叶树种，树干通直，始终郁郁葱葱；而枫香系落叶乔木，春天嫩叶绯红，进入夏季呈翠绿，秋季叶色又渐变呈金黄色转红色。林分由单一绿色变换为具有不同林相和季相的复合林分，颇具观赏价值。从表3可知，利用时间差在现有杉木林中通过块状间伐套种枫香，杉木（外缘交界处）平均树高17.6～18.1 m，套种枫香平均树高3.2～3.7 m。杉木树高比枫香树高13.9～14.7 m，形成了垂直分布的呈层性，利用时间差形成的空间差，其生物学价值在于避免或减少2个树种之间的激烈竞争，有利于发挥边缘效应，促进杉木生长。据测定（表3），处于边缘的杉木林木个体，间伐套种5年，杉木平均胸径增加量为4.5～4.8 cm，平均树高增加量为4.4～4.8 m，而林中杉木（实测30株），平均胸径增加量为3.9 cm，平均树高增加量3.8～4.3 m，边缘杉木个体与林内杉木个体比平均胸径、平均树高增加量分别增加15.4%～23.1%和7.3%～15.8%，反映出明显边缘效应，有利于杉木生长。从森林防护角度分析，形成人为空间隔离有利于防止病虫害的发生和蔓延，更为重要的意义在于现有杉木纯林，间伐后释放了林中空间，形成大小不一的林隙，实际上形成了生长空间的异质性，可使林下植被健康生长发育，对于保护生物多样性和改善土壤肥力有积极作用，具有长远的生态价值。
2.4 物种多样性变化
物种多样性是生物多样性的重要组成和基础。现有杉木林通过块状间伐套种枫香对物种多样性有深刻影响。表4是不同处理林分物种多样性几个重要指标的测定结果。从表4可知，无论块状间伐面积大小，配置形状异同，物种多样性都明显高于JCK。处理J100、J200、J400、J600丰富度分别为39、48、38、32，比JCK分别增加178.6%、242.9%、171.4%、128.6%；林下个体总数分别增加124.4%、211.1%、235.9%、301.8%，块状间伐面积越大，个体总数越多，但植物种数最多是处理J200。 从表4也可以看出，与JCK相比，处理J100、J200、J400、J600处理的均匀度指数和Simpson多样性指数都有不同程度提高，均匀度最高为J600处理，Simpson多样性指数最高为J200处理。均匀度指数和Simpson多样性指数都可反映林分物种多样性的高低，表明杉木林通过块状间伐套种枫香可提高林分物种多样性，对林分总生产力、可持续发展以及物质循环过程具有重要而积极作用。
2.5 土壤养分变化
土壤养分高低在一定程度上反映了土壤的肥沃程度，也可以表征某一经营措施对改善土壤肥力的功效。表5是不同处理土壤养分的速测结果。处理J100、J200、J400、J600在2个树种交界处0～20 cm土层与处理JCK相比有机质含量分别增加15.8%、11.4%、6.7%、6.2%，全氮含量分别增加34.3%、29.4%、27.5%、25.5%、全磷含量比处理JCK分别增加9.3%、7.0%、7.0%、2.3%，水解性氮含量分别增加23.5%、13.3%、12.3%、12.3%，速效磷含量分别增加4.4%、4.4%、2.2%、2.2%，有效钾含量分别增加7.7%、6.7%、3.7%、2.7%，在4种现有杉木林通过块状间伐套种枫香林分中有机质含量最高为处理J100，其次为处理J200。块状间伐面积越大，有机质含量越低，其他营养物质也有同样规律，这与水土流失程度有关，块状间伐面积越大，纵向坡长越长，径流长度随之延长，容易造成径流而导致水土流失。
20～40 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、水解性氮、速效磷、有效钾间伐后套种枫香在2个树种交界处也有一定程度提高，但增加幅度较小，这与混交时间仅为5年有关。
土壤养分既是植物生长所需要的营养物质，也是土壤中微生物生长发育的能源物质，同时是形成良好土壤结构的重要因子，各处理中土壤养分含量的提高，表明现有杉木林通过块状间伐套种枫香能够有效地改善土壤肥力，这对于林业可持续发展，遏制杉木林区地力严重衰退意义重大。
3 结论与讨论
现有杉木林采取错位块状间伐套种枫香是一种可行的更新性造林方式，可以构建人工干扰下的森林斑块结构，不仅能够完成更新性造林，更具有观赏性和生态功能性。但不同块状面积经营效果存在差异。试验结果表明：间伐面积以200～400 m2较为合适，其更新性造林保存率较高，枫香高径生长较快，经方差分析J400与J100处理平均胸径间差异达到显著水平，与其他处理比，J200、J400处理高径生长较协调，与JCK比较林分结构较合理，丰富了物种多样性，提高了土壤肥力。现有杉木林如何更新造林有多种途径，传统方式多采用皆伐方式，容易导致严重水土流失。有学者对日本海岸黑松林研究发现，适度间伐干扰不会影响林分的防护功能，反而能够通过形成林隙促进天然更新[19]，另有研究表明林窗出现是非耐荫树种的丰富度和多度增加[20]，林窗的形成还具有边缘生长效应，江 波等[21]对杨木研究表明，边行木比林分胸径生长可增加58.8%之多。
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