CN113141964A - 一种亚热带地区长效碳中和林的种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种亚热带地区长效碳中和林的种植方法，本方法按杉木：闽楠为7‑6:3‑4的比例种植混交林或复层异龄混交林，具体包括以下步骤：1)选择林地：2)林地清理与整地：3)苗木准备：4)混交林营造：5)抚育管理：6)主伐：7)病虫害防治。本发明闽楠和杉木混交林种植模式，实现了规范化与规模化生产获得长效碳中和混交林目的，该混交林蓄积量、生物量和碳储量等指标均能达到较佳水平。同时也提高了林木种植效益，延长了经营周期，减少地表扰动，避免杉木连栽导致的地力衰退、生产力下降等问题，有利于林地的可持续利用。并通过该混交林既能形成相对复杂、稳定的林分结构，提高林分的抗逆性和稳定性，提供更多的生态产品，又能营建更好的森林景观，具有广阔的应用前景。

Description

一种亚热带地区长效碳中和林的种植方法

技术领域

本发明涉及林木种植，特别指一种亚热带地区长效碳中和林的种植方法。

背景技术

森林具有重要的固碳释氧功能，长期以来人们普遍以为只要是森林，就具有固碳作用，就是碳汇，实际上森林在生长过程中也需要呼吸作用，消耗氧气释放二氧化碳。当森林尤其时人工林生态***的前期当呼吸作用(包含土壤呼吸)中释放的二氧化碳量大于植物光合作用固定的二氧化碳量时，此时森林是碳源，只有森林生长到一定年限时，其生态***固定二氧化碳量超过释放的二氧化量时，森林才能成为碳汇。碳中和林，指森林具有碳汇功能，其固碳量能够平衡农业、工业生产等碳排放量，因此，碳中和林一定是碳汇林。所有的森林在一定的生长阶段都具有碳汇作用，都可以看作碳中和林，但是高效的碳中和林要求森林在碳源作用时间短、碳汇作用时间长，长期保持生态***稳定的森林。

碳中和林的营造不同于一般传统意义的人工林营造，碳中和林的营造需要考虑固碳的速率、森林碳源阶段持续时间和碳汇阶段持续时间、固碳树种木材价值与收益、人工林生态***稳定性、健康可持续经营性和树种阳生性等多种因素，因此在固碳树种筛选中需要综合考虑速生树种与中生树种相结合、短寿命树种(一般指生长周期100年左右)与长寿命树种(一般指生长周期在500年以上)相结合、一般用材和珍贵用材相结合、阳性树种与稍耐荫树种相结合、常绿针叶和常绿阔叶林相结合等多因素，需要本领域技术人员的深入探索和研究。亚热带地区人工林经营基本以杉木纯林为主，连作经营导致了地力衰退、生产力下降、经济效益与生态效益低下等问题，严重影响了林业的可持续发展。杉木经营周期短，一般在10-15年左右进入碳汇阶段，但在25-30年左右就会进行砍伐，严重影响了森林的碳中和能力，近年来，杉木木材市场低迷，价格持续走低，经济效益下降，因此营造一种碳中和能力强、生态***稳定的多树种混交林，尤其是杉木与其它珍贵用材混交林成为国家生态文明建设的需求。

闽楠是亚热带地区常绿阔叶林中的主要组成树种之一，是湖南的乡土树种，也是极为珍贵的用材树种，其木材为名贵的楠木(金丝楠)，由于长期的人为破坏和过度砍伐，这一树种资源已消耗殆尽，在部分次生林中还存有少量闽楠。为了开发和利用这一乡土珍贵用材树种资源，扩大闽楠在适生区的种植规模，同时提高杉木林的林分质量，应用混交林营建的理论和技术，在湖南的许多闽楠与杉木的适生区营建了一定面积的杉木闽楠混交林，林分生长较好且发挥了良好的生态效益。

目前混交林的研究比较少，而且都没有形成成熟的技术模式，如杉檫混交、杉松混交，其应用范围也较小。闽楠是我国特有的珍贵用材树种，国外没有闽楠的相关研究。国内对于闽楠的研究，主要集中在闽楠的育苗与栽培技术方面的比较多一些，十多年前，人们开始对其关注并进行研究，研究的范围主要包括以下几个方面：(1)种群结构。吴大荣等人对罗卜岩、车八岭等自然保护区内的闽楠种群结构进行了研究，认为闽楠林下小的幼苗较多，但幼苗的死亡率很高，达80％以上。(2)种源试验。江香梅、刘宝等人分别对福建、江西的部分种源进行了苗期试验比较，初步确定了一些较好的地理种源。(3)种子特性与苗木繁殖。李铁华等对闽楠种子的休眠、萌发与活力变化的生理特性进行了研究，发现闽楠种子含有抑制物质，引起种子休眠，但经过处理，40天左右能打破休眠；王东光、申展与李铁华等研究了闽楠的扦插繁殖技术，解决了闽楠扦插成活方面的一些技术问题。(4)栽培技术。江香梅对闽楠林分的立地选择与生长状况进行了研究；欧建德认为，杉木林林窗对闽楠人工幼林生长有促进作用。

因此，还没有能实现规范化与规模化生产，以实现杉木闽楠混交林可持续经营的种植方法。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种亚热带地区长效碳中和林的种植方法。

本发明固碳树种的筛选与种植，树种的选择需要考虑固碳的速度、固碳的持续时间、固碳树种价值收益和生长生境等多种因素，因此本方法在固碳树种筛选中需要综合考虑速生树种与中生树种相结合、短寿命树种(一般指生长周期100年左右)与长寿命树种(一般指生长周期在500年以上)相结合、一般用材和珍贵用材相结合、阳性树种与稍耐荫树种相结合、常绿针叶和常绿阔叶林相结合。按照上述原则，通过多年试验研究，筛选了短寿命速生针叶阳性树种杉木和长寿命中生阔叶稍耐荫树种珍贵用材树种闽楠，作为碳中和林的主要树种，按杉木：闽楠为7-6:3-4的比例种植混交林或复层异龄混交林，具体包括以下步骤：

1、选择林地：

造林地选在地位指数16以上的地块，且适合闽楠生长，丘陵、低山皆可，山地在山坡中下部或山谷，土层深厚、土壤疏松肥沃，通气透水良好的红壤、黄红壤和山地黄壤。

2、林地清理与整地：

2.1、林地清理：清除杂草、灌木，严禁炼山；在人工造林前1～2个月，砍除造林地上的全部杂草、灌木，沿林地等高线按2m一带归带，将砍倒的杂灌草堆放在带的上下两边；

2.2、整地：砍杂除灌后，沿清理带中间进行带状整地，带宽1m～1.2m,整地应对带内的土地进行全面翻耕和整地，翻耕深度20cm即可，表层土壤应细碎、平整；

2.3、挖穴：在整好的带状地上，按2m的间距挖穴，穴的规格一般不低于50cm×50cm×50cm。

3、苗木准备：

杉木苗：杉木先植可以采用1年苗，先植闽楠时，可以使用2年生大苗进行造林；

闽楠苗：闽楠先植时可采用2年生苗造林，杉木先植时，要采用3年生及其以上大苗造林。

4、混交林营造：

4.1、按杉木和闽楠的比例进行混交林的种植，采用行状混交模式栽种；

4.2、回土与施基肥：先回表土15cm左右，每穴施复合肥200g～300g，有机肥1kg和腐殖酸钾10g，与土混匀后再将土全部填入，将穴填平；

4.3、初植密度：按初植间距2m×2m进行造林，即2500株/hm²；

4.4、造林时间：从12月底苗木休眠期开始，至翌年春萌芽前均可造林，造林最晚不能迟于3月底；

4.5、栽植方法：

裸根苗栽植应剪除过长根系，闽楠应剪除3/4叶片，苗木根系需打泥浆并添加生根粉，裸根苗采用“三覆二踩一提苗”的通用造林方法；容器苗或带土球的苗造林，也要适当剪除部分枝叶，除叶量约1/3左右，要确保容器或土球不散，在栽植时免去“一提苗”的过程；“二踩”一定注意在容器基质或土球的周围轻踩，使容器基质或土球与穴中的土壤充分密接；培土高度以高于苗木出圃土痕或容器苗原基质表面3cm～5cm；大规格的苗木造林要根据情况采用3～4根木桩做为支架扶干防风倒。

5、抚育管理：

5.1、抚育与除草：

造林后第1～7a，每年抚育2次，分别于5月、9月各抚育1次，5月以劈除杂灌木为主，9月以全面锄草结合扩穴培土，培土高度为5～7cm；

5.2、抹芽与修枝：

造林后的第1～7a于生长季节经常对闽楠进行抹芽，抹除强势侧枝顶芽、次顶梢及剪除病虫枝；冬季进行修枝，剪除闽楠基部萌芽条、树冠下部受光差的枝条和上部竞争枝及病虫枝，修枝高度控制在树高的1/2以内；对被病、虫、机械损伤等破坏主干的2～4a生植株，宜截干促萌重新定干培养；

5.3、间伐：

在造林后的第9年进行第1次间伐，15年进行第2次间伐，21年进行第3次间伐和28年进行第4次间伐，留下的林木全部作为大径材进行培育。

6、主伐：

在35～40年，通过择伐全部主伐杉木，留下闽楠继续培育，一般在70-80年对闽楠进行主伐。

7、病虫害防治。

在其中一个实施例中，所述选择林地的具体条件如下：

地形与地貌：丘陵、低山，海拔300m～900m；

土壤：类型：红壤、黄红壤、山地黄壤，PH值：微酸性至中性，质地：壤土、粘壤土，紧实度：疏松至稍紧实，通气透水性良好；

立地类型：Ⅰ、优良立地，阴坡、半阳坡下部，山谷，坡度小于15度；土层厚80cm以上，黑土层厚度25cm以上；

Ⅱ、适宜立地：阴坡、半阳坡中下部，山谷，坡度小于25度；土层厚60cm以上，黑土层厚度15-25cm。

在其中一个实施例中，所述的杉木和闽楠按7：3的比例混交，具体按2杉木、1闽楠、3杉木、1闽楠、2杉木、1闽楠的布置行状混交。

在其中一个实施例中，所述的杉木和闽楠按6：4的比例混交，具体按1杉木、1闽楠、2杉木、1闽楠、1杉木、1闽楠、2杉木、1闽楠的布置行状混交。

在其中一个实施例中，所述的间伐的具体操作如下：

在造林后的第9年进行第1次间伐，保留密度为1750株/hm²，其中杉木1050～1225株/hm²、闽楠700～525株/hm²，15年进行第2次间伐，保留密度为1300株/hm²，其中杉木790～850株/hm²、闽楠510～450株/hm²，21年进行第3次间伐，保留密度为1040株/hm²，其中杉木590株/hm²、闽楠450株/hm²，和28年进行第4次间伐，保留密度为900株/hm²，其中杉木450株/hm²、闽楠450株/hm²，留下的林木全部作为大径材进行培育。

本发明的优点及有益效果：

本发明闽楠和杉木混交林是一种成功的混交模式，实现了规范化与规模化生产获得碳中和混交林目的，由该方法种植的混交林蓄积量、生物量和碳储量等指标均能达到较佳水平。

另外，本种植方法还具有如下优点：

1、相较于现有的纯林种植，本发明因混交的闽楠是非常名贵的珍贵用材，其价格是同一径级杉木的20倍左右，因此闽楠杉木混交林的效益远高于杉木纯林。

2、本发明混交林的杉木轮伐期为20年左右，闽楠轮伐期为60—80年，二者针阔混交，长短结合，延长了经营周期，减少地表扰动，避免杉木连栽导致的地力衰退、生产力下降等问题，有利于地力恢复及林地的可持续利用。

3、本发明闽楠杉木混交林，既能形成相对复杂、稳定的林分结构，提高林分的抗逆性和稳定性，提供更多的生态产品，更好地发挥森林的多功能效益，又能营建更好的森林景观，为市民提供自然教育和生态休闲场所，因此，闽楠杉木混交林模式具有广阔的应用前景。

本发明的创新点：

1、树种选择。

该种植方法在选择混交树种时，采用速生、短寿命、阳生常绿针叶树种杉木与中生、长寿命、稍耐荫常绿阔叶树种闽楠混合种植。通过不同树种生长速率和生长寿命的搭配，该种种植方法营造出的混交林树种生长差异并不显著。其次，杉木纯林40年后成为老龄林，碳汇能力降低，而闽楠寿命可达上千年，其在40-80年仍为快速生长期，意味着40年后依旧是碳汇阶段，具有持续固碳的能力，碳汇时间较长。故该种植方法可使森林碳汇能力持续增加。此外，该种植方法选择阳生与耐荫树种进行搭配，闽楠属于前期耐荫或稍耐荫树种，杉木属于阳生树种，该种树种搭配方法有利于提高光能的利用率，有利于群落对光能资源的合理利用。其他种植技术，多选择多种速生短寿命树种或速生短寿命与慢生长寿命树种营造混交林，未注重树种的生长速率和生长寿命之间的搭配，其林分稳定性较差，碳汇功能也随之减弱。故总的来说，与其他技术相比，该种种植方法更有利于实现碳中和，有利于社会的发展和生态文明的建设。

2、创新了南方速生丰产林的经营模式。

创造了速生树种与珍贵树种混交林大径材培育可持续经营模式与复层异龄林丰产增效可持续经营模式，解决了南方速生林长期经营带来的地力衰退、林分质量和林地生产力下降、经济效益与生态效益低下等问题。

该成果有3种栽植形式：

①在采伐迹地上先栽1年生杉木苗，3年后在杉木林中补植2年生的闽楠苗木，每亩补植60株。造林后的第9年、15年、21年和28分别间伐，最后一次间伐完成后，保留60株/亩(杉木30株，闽楠30株)左右。所述的杉木和闽楠按6：4的比例混交，具体按1杉木、1闽楠、2杉木、1闽楠、1杉木、1闽楠、2杉木、1闽楠的形式进行行状混交。

②在采伐迹地上先栽2年生闽楠苗木，3年后在闽楠林中补植1年生的杉木苗木，每亩补植80株。杉木和闽楠按7：3的比例混交，具体按2杉木、1闽楠、3杉木、1闽楠、2杉木、1闽楠的形式进行行状混交。

③对15年左右的杉木林进行第二次间伐后，每亩保留长势良好的杉木80株左右，再补植闽楠优良种源2年生容器苗，密度为每亩60株。补植后1-4年，每年抚育2次，对杉木除萌。10年后，杉木疏伐至每亩50株；20年后，杉木保留30株/亩的种植密度；30年后，伐除杉木，闽楠种植密度调整为35-45株/亩。抚育间伐过程中，针对性保留天然更新的部分珍贵树种。

这三种栽植形式，通过先后栽植的方式避免树木间的恶性竞争，以保障水分、阳光、养分可以分别满足杉木和闽楠的生长需要，提高树木对资源的利用率，更有利于二者的生长。

3、森林生态***稳定。

速生树种一般40年左右便可进行采伐，该种种植模式下采伐后形成的森林是亚热带常绿阔叶林的主要组成部分，为顶级演替群落，群落结构更为复杂，林分结构稳定，物种多样性更高，既能提高林分的抗逆性和生态***稳定性，又能提供更多的碳汇产品，更好地发挥森林的多功能效益和长效碳汇功能。

4、经济效益增加。

闽楠是非常名贵的珍贵用材，其价格是同一径级杉木的20倍左右，因此闽楠杉木混交林的效益远高于杉木纯林。在湖南省蓝山县已营建的40年杉木闽楠混交林(杉36株/亩，楠20株/亩)，蓄积量为21.8m³，其中杉木14.8m³、闽楠7.0m³，故该成果杉木闽楠混交林经济效益是杉木传统经营的5倍以上。与闽楠纯林比较，闽楠杉木复层异龄林经营可获得数量可观的杉木大径材，其闽楠的平均胸径、平均树高也分别是闽楠纯林的1.4倍和1.5倍，故该成果杉木闽楠复层异龄林经济效益是传统经营的5-8倍。而且该模式是在林冠下造林，一定程度上保持了林地的原貌，减少了土地的扰动和水土流失，林地地力得以保持，有利于森林的可持续经营。

具体实施方式

为便于理解本发明，下面给出了本发明的几个实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1：

1、下列术语和定义适用于本实施例。

1.1、混交林：

由两个或两个以上树种组成的森林。

1.2、大苗：

在苗圃培育时间2年或2年以上的苗木。

2、立地质量要求。

杉木闽楠混交林造林地应选在地位指数16以上的地块，且适合闽楠生长。丘陵、低山皆可，山地一般在山坡中下部或山谷，土层深厚、土壤疏松肥沃，通气透水良好的红壤、黄红壤和山地黄壤上较好，改造地要求的详细条件见表1。

表1次生林地人工促进更新林地选择条件表

3、林地清理与整地。

1.1、林地清理：

林地清理时，清除杂草、灌木，严禁炼山。在人工造林前1～2个月，砍除造林地上的全部杂草、灌木，沿林地等高线按2m一带归带，将砍倒的杂灌草堆放在带的上下两边。

1.2、整地：

砍杂除灌后，沿清理带中间进行带状整地，带宽1m～1.2m,整地应对带内的土地进行全面翻耕和整地，翻耕深度20cm即可，表层土壤应细碎、平整。

1.3、挖穴：

在整好的带状地上，按2m的间距挖穴，穴的规格一般不低于50cm×50cm×50cm。

4、苗木准备。

苗木的质量控制按GB/T 6000主要造林树种苗木质量分级与DB43094主要造林树种苗木质量(湖南)执行。

4.1、杉木苗：

杉木先植可以采用1年苗，闽楠先植时，可以使用2年生大苗进行造林；

4.2、闽楠苗：

闽楠先植时可采用2年生苗造林，杉木先植时，采用3年生及其以上大苗造林。

5、混交林营造。

5.1、混交比例与混交模式：

混交比例为7杉3闽楠或6杉4闽楠。

采用行状混交，即分别按7杉3闽楠(2杉1楠3杉1楠2杉1楠)、6杉4闽楠(1杉1楠2杉1楠1杉1楠2杉1楠)进行排列。

5.2、回土与施基肥：

先回表土15cm左右，每穴施复合肥200g～300g，施有机肥1kg和腐殖酸钾10g，与土适当混匀后，再将土全部填入，将穴填平。

5.3、初植密度：

按初植间距2m×2m进行造林，即2500株/hm²，造林按GB/T 15776造林技术规程进行。

5.4、造林时间：

从12月底苗木休眠期开始，至翌年春萌芽前均可造林。造林最晚不能迟于3月底。

5.5、栽植方法：

裸根苗栽植应剪除过长根系，闽楠应剪除3/4叶片，苗木根系需打泥浆(加生根粉)，裸根苗采用“三覆二踩一提苗”的通用造林方法。容器苗或带土球的苗造林(也要适当剪除部分枝叶，除叶量约1/3左右)，要确保容器或土球不散，在栽植时免去“一提苗”的过程。“二踩”一定注意在容器基质或土球的周围轻踩，使容器基质或土球与穴中的土壤充分密接。培土高度以高于苗木出圃土痕或容器苗原基质表面3cm～5cm为宜。大规格的苗木造林要根据情况采用3～4根木桩做为支架扶干防风倒。

6、抚育管理。

6.1、抚育与除草：

造林后第(1～7)a，每年抚育2次，分别于5月、9月各抚育1次，5月以劈除杂灌木为主，9月以全面锄草结合扩穴培土，培土高度为(5～7)cm。

6.2、抹芽与修枝：

造林后的第(1～7)a于生长季节经常对闽楠进行抹芽，抹除强势侧枝顶芽、次顶梢及剪除病虫枝。冬季进行修枝，剪除闽楠基部萌芽条、树冠下部受光差的枝条和上部竞争枝及病虫枝，修枝高度控制在树高的1/2以内。对被病、虫、机械损伤等破坏主干的(2～4)a生植株，宜截干促萌重新定干培养。

6.3、间伐：

在造林后的第9年进行第1次间伐，保留密度为1750株/hm²(其中杉木1050～1225株/hm²、闽楠700～525株/hm²)、15年进行第2次间伐，保留密度为1300株/hm²(其中杉木790～850株/hm²、闽楠510～450株/hm²)、21年进行第3次间伐，保留密度为1040株/hm²(其中杉木590株/hm²、闽楠450株/hm²)和28年进行第4次间伐，保留密度为900株/hm²(其中杉木450株/hm²、闽楠450株/hm²)，留下的林木全部作为大径材进行培育。

7、主伐。

在35～40年，通过择伐全部主伐杉木，留下闽楠继续培育，一般在70-80年对闽楠进行主伐。

8、病虫害防治。

杉木与闽楠病虫害不多，不易发生严重的病虫害，常见的病虫害及防治方法如下。

8.1、茎腐病：

闽楠优势发生茎腐病。发病严重时，导致幼苗茎基部变黑腐烂，病株下部叶片发黄叶缘变褐色，随即枯萎，此病病源为土壤习居性菌，圃地积水、土壤过湿或连续高温，植株生长不良，容易发病，土壤瘠薄，有机质少，也易感病。

防治方法：对于人工促进天然更新和人工播种更新的林窗内的当年生幼苗，注意排水，降低土壤湿度；发病初期，可用50％多菌灵可湿性粉剂每平方米1.5克喷粉。

8.2、梢象鼻虫：

以幼虫钻蛀嫩梢危害，使被害梢枯死，对高生长及干形发育有较大影响。1年发生1代，以成虫越冬，3月闽楠抽梢时，成虫产卵于新梢中，卵孵化后，幼虫在当年新梢中蛀食为害。

防治方法：在3月份成虫产卵期及5月中下旬成虫盛发期用621烟剂熏杀成虫，每亩用药0.5-1公斤。

在4月上旬用40％乐果乳剂400-600倍液喷洒新梢，可杀死梢中幼虫。

在发现新梢叶片萎蔫时，及时剪除被害新梢，集中烧毁。

9、档案管理。

杉木闽楠混交林营建实施单位要建立技术档案，实行专人负责，做到准确及时填写归档，长期保存，以便查询；技术档案主要内容包括更新林地情况、种子与苗木来源、更新方式、成活率、抚育措施、苗木与幼树生长情况、病虫防治等，可参照GB/T 15776中的第11条款“造林技术档案”执行。

实施例2——闽楠杉木混交林：

蓝山县荆竹林场建于1958年，位于永州市蓝山县西南部，地处九嶷山脉，属中亚热带季风湿润气候区，光照充足，无霜期长，年平均气温17.8℃，年平均降水量1660毫米。林场土壤较肥沃，地形以山地为主，湘江源位于场内野狗岭。林场于1979年到1982年，在场部山坡中下部营建闽楠杉木混交林，面积约20亩。

1、闽楠杉木混交林营建与管理

1979年春，在采伐迹地上采用1年生杉木苗，按2m*2m的密度营建杉木林，每年抚育2次，1982年春在杉木林中种植2年生的闽楠苗木，每亩种植50株。分别在杉木林造林后的第9年、15年、21年和28年进行了4次间伐，2020年7月对闽楠杉木混交林进行了样地复查，现保留株数56株/亩，其中闽楠20株，杉木36株。其它种植步骤和方法与实施例1基本相同。

2、闽楠杉木混交林样地调查

2020年7月15日，中南林业科技大学对闽楠杉木混交林进行了样地调查，并在闽楠杉木混交林样地设置5个小样方(1m×1m)调查混交林下闽楠天然更新幼苗的生长状况，统计结果见表1、表2。

表1样地调查结果

由表1可知，混交林中闽楠杉木平均胸径、平均树高、平均材积相当，而闽楠冠幅大于杉木；混交林中杉木和闽楠基本上属于同一个林层，两树种混交，林冠结构较为紧密，能够充分利用光照空间，提高光能的利用率，从而促进林分生长。

表2混交林下闽楠天然更新幼苗的生长状况

表2显示了林下闽楠幼苗的分布情况，幼苗在全林分中都有分布且数量较多。

3、对照林分为杉木纯林，1979年春季造林，2020年7月对现有林分进行样地复查，现保留株数为54株/亩。模式林和对照林蓄积量、生物量和碳储量统计情况如下表：

实施例3——闽楠杉木复层异龄林：

应用案例1：模式应用地点为湖南省永州市金洞林场，2012年，选择立地指数16以上，对15年左右杉木林第二次间伐后，每亩保留长势良好的杉木30株左右，补植闽楠优良种源2年生容器苗，密度为每亩60株。补植后1-4年，每年抚育2次，对杉木除萌；2020年对闽楠杉木复层异龄林进行了样地复查，现保留株数82株/亩，其中闽楠52株，杉木30株。对照林分为闽楠纯林，2012年春季造林，2020年对现有林分进行样地复查，现保留株数为150株/亩。其它种植步骤和方法与实施例1基本相同。模式林和对照林蓄积量、生物量和碳储量统计情况如下表：

应用案例2：模式应用地点为江西省吉安永丰县官山林场，2017年，选取40株/400m²、60株/400m²、80株/400m²，3种密度的杉木林，并在林内补植闽楠，闽楠为1年生裸根苗，平均苗高>35cm，补植密度为100株/400m²，株行距为2m╳2m，造林前均用采用林下全面除草和带状整地，造林后进行统一管理。其它种植步骤和方法与实施例1基本相同。2020年对现有林分进行样地复查。模式林胸径、树高和存活率统计情况如下表：

不同密度杉木林下补植闽楠林分土壤有机质含量如下表：

由上表可知，本方法中，不同密度杉木林下补植闽楠，因为闽楠种植年分较短，土壤养分的变化主要由杉木林分密度影响，闽楠对林地土壤养分的影响主要在土壤表层。林分有机质含量随土壤深度的增加而明显减少，尤其是0-20cm层次含量最高，并远高于20-40cm土层，林分表层土含有较多可利用分析的养分；随着杉木林密度的增加，土壤有机质表现出先降低后升高的变化趋势，且均在密度最大的林分时达到最大。

另外，为探明闽楠、杉木及其混交人工林土壤和凋落物养分季节动态演变特征，改善闽楠人工林土壤养分状况，实现林地可持续经营。通过对闽楠人工林、杉木人工林和闽楠-杉木人工混交林三种林分各设置3块标准地，分别于2018年的1月(冬季)、4月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)进行土壤和凋落物样品的采集，测定样地内土壤16项养分指标及凋落物9项养分指标，运用相关性分析和典型相关分析等方法开展对湖南省三种林分类型下土壤和凋落物养分季节动态研究。主要研究结果如下：

1、不同林分类型土壤养分指标：有机质、可溶性有机氮、可溶性有机磷、全氮、全磷、水解氮、有效磷、全钙、全镁、全硫、全铁、全锰、全铜和全锌的含量均存在显著性差异(p<0.05)，而可溶性有机碳和全钾的含量无显著性差异。闽楠人工林中土壤有机质、全氮、全磷、水解氮、全钙、全镁和全锌的含量显著高于杉木人工林；闽楠-杉木人工混交林中可溶性有机氮和可溶性有机磷的含量显著高于杉木人工林；杉木人工林中全硫和全锰的含量显著高于闽楠人工林；杉木人工林中全锰的含量和闽楠人工林中全铜的含量均显著高于闽楠-杉木人工混交林；有效磷的含量仅在0～10cm土层中具有显著差异。随着土层深度的增加，各林分中土壤有机质、可溶性有机碳、可溶性有机氮、可溶性有机磷、全氮、水解氮、全钙、全硫、全锰、全铜和全锌的含量均显著降低，而全磷、全钾、有效磷、全镁和全铁的含量在不同土层之间无显著差异。

2、三种林分类型土壤有机质、可溶性有机磷、全磷、有效磷、全钙、全硫、全铁、全锰、全铜和全锌的含量均随季节性动态变化具有显著性差异(p<0.05)，而全镁的含量随季节性动态变化无显著性差异。各林分中土壤养分指标的含量随季节性变化并不一致，其中，闽楠人工林中，秋季中土壤有机质、可溶性有机磷、全磷、水解氮、全铜和全锰的含量最大；冬季中土壤可溶性有机碳、全硫、全铁的含量最大；夏季中可溶性有机氮和全钙的含量最大；春季中有效磷的含量最大。杉木人工林中，秋季中土壤可溶性有机氮、全氮、全磷、水解氮和全铜的含量最大；冬季中可溶性有机磷、有效磷、全硫、全铁的含量最大；春季中土壤有机质、全钾、全钙和全锰的含量最大。闽楠-杉木人工混交林中，秋季中有机质和可溶性有机磷的含量最大；冬季中有效磷、全硫、全铁、全锰和全锌的含量最大；春季中可溶性有机碳、全钙和全铜的含量最大。随着土层深度的增加，三种林分类型中各季节中土壤有机质、可溶性有机碳、可溶性有机氮、可溶性有机磷、全氮、水解氮、全钙、全硫、全铁、全锰、全铜和全锌的含量均显著降低，而全磷、全钾和全镁的含量在不同土层之间无显著差异。

3、不同林分类型凋落物养分指标：有机碳、可溶性有机氮、可溶性有机磷、全磷和钙的含量均存在显著性差异(p<0.05)，可溶性有机碳、全钾和全镁的含量仅在未分解层凋落物中存在显著性差异，全氮含量仅在半分解层中均存在显著性差异。闽楠人工林中有机碳、可溶性有机氮、可溶性有机磷、全磷、钙和镁的含量在最大。未分解层凋落物中，全钾在闽楠-杉木人工混交林中最大，显著高于闽楠人工林，镁在闽楠人工林中最大，显著高于闽楠-杉木人工混交林；半分解层中闽楠人工林全氮的含量显著高于杉木人工林。此外，随着分解程度的增加，各林分中凋落物中有机碳、可溶性有机碳、可溶性有机氮、可溶性有机磷、全氮、全磷、全钾、钙和镁的含量均显著降低。

4、三种林分类型凋落物中有机碳、可溶性有机碳、可溶性有机氮、全氮、全磷、全钾和钙的含量均随季节性动态变化具有显著性差异(p<0.05)。各林分中凋落物养分指标的含量随季节性变化并不一致。其中，闽楠人工林中，冬季中有机碳、可溶性有机碳、可溶性有机磷和全氮的含量最大；秋季中全磷和全钾的含量最大；春季中可溶性有机氮的含量最大；夏季中钙的含量最大。杉木人工林中，秋季中有机碳、全氮和全钾的含量最大；夏季中全磷和钙的含量最大；冬季中可溶性有机碳和可溶性有机磷的含量最大；春季中可溶性有机氮的含量最大。闽楠-杉木人工混交林中，秋季中机碳、全氮、全磷和全钾的含量最大；冬季中可溶性有机碳、可溶性有机氮和可溶性有机磷的含量最大；钙夏季中的含量最大；春季中镁的含量最大。此外，闽楠人工林和杉木人工林中镁的含量仅在未分解层中随季节的变化具有显著差异。随着分解程度的增加，三种林分类型中各季节凋落物中有机碳、可溶性有机碳、可溶性有机氮、可溶性有机磷、全氮、全磷、全钾和钙的含量均随分解程度的加深显著降低。

5、不同林分类型凋落物和土壤化学计量特征C/N、C/P、N/P和DOC/DON均存在显著差异(p<0.05)，而DOC/DOP和DON/DOP仅在凋落物层具有显著差异，在土壤层无显著差异。杉木人工林中C/N和DOC/DON的计量比显著高于闽楠人工林，闽楠-杉木人工混交林中C/P、N/P的计量比显著高于闽楠人工林。而凋落物层中DOC/DOP和DON/DOP均在闽楠-杉木人工混交林中最大，此外，C/N、DOC/DOP和DON/DOP的计量比均呈现凋落物中显著大于土壤层，而N/P和DOC/DON的计量比土壤层中显著高于凋落物层。

6、三种林分类型凋落物和土壤化学计量特征均随季节性动态变化具有显著性差异(p<0.05)。其中，闽楠人工林和杉木人工林中C/N、C/P、N/P和DOC/DON的计量比在冬季中最大，DOC/DOP和DON/DOP的计量比在夏季中最大。而闽楠-杉木人工混交林中，C/N、C/P、N/P的计量比在冬季中最大，DOC/DON、DOC/DOP和DON/DOP的计量比在夏季中最大，此外，土壤C/N、C/P、N/P和DOC/DON的计量比是影响凋落物化学计量特征的敏感性因子。

7、未分解层和半分解层凋落物养分与土壤养分均具有显著相关性(p<0.05)，其中：未分解层养分有机碳、可溶性有机磷和钙与土壤中全氮、水解氮和全镁的相关性较大；半分解层养分可溶性有机氮、可溶性有机磷、全钾和钙与土壤中全氮、水解氮和全锌的相关性较大。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种亚热带地区长效碳中和林的种植方法，其特征在于按杉木：闽楠为7-6:3-4的比例种植混交林或复层异龄混交林，具体包括以下步骤：

1)选择林地：

造林地选在地位指数16以上的地块，且适合闽楠生长，丘陵、低山皆可，山地在山坡中下部或山谷，土层深厚、土壤疏松肥沃，通气透水良好的红壤、黄红壤和山地黄壤；

2)林地清理与整地：

2.1、林地清理：清除杂草、灌木，严禁炼山；在人工造林前1～2个月，砍除造林地上的全部杂草、灌木，沿林地等高线按2m一带归带，将砍倒的杂灌草堆放在带的上下两边；

2.2、整地：砍杂除灌后，沿清理带中间进行带状整地，带宽1m～1.2m,整地应对带内的土地进行全面翻耕和整地，翻耕深度20cm即可，表层土壤应细碎、平整；

2.3、挖穴：在整好的带状地上，按2m的间距挖穴，穴的规格一般不低于50cm×50cm×50cm；

3)苗木准备：

杉木苗：杉木先植采用1年苗，先植闽楠时，使用2年生大苗进行造林；

闽楠苗：闽楠先植时采用2年生苗造林，杉木先植时，要采用3年生及其以上大苗造林；

4)混交林营造：

4.1、按杉木和闽楠的比例进行混交林的种植，采用行状混交模式栽种；

4.2、回土与施基肥：先回表土15cm左右，每穴施复合肥200g～300g，有机肥1kg和腐殖酸钾10g，与土混匀后再将土全部填入，将穴填平；

4.3、初植密度：按初植间距2m×2m进行造林，即2500株/hm²；

4.4、造林时间：从12月底苗木休眠期开始，至翌年春萌芽前均可造林，造林最晚不能迟于3月底；

4.5、栽植方法：

裸根苗栽植应剪除过长根系，闽楠应剪除3/4叶片，苗木根系需打泥浆并添加生根粉，裸根苗采用“三覆二踩一提苗”的通用造林方法；容器苗或带土球的苗造林，也要适当剪除部分枝叶，除叶量约1/3左右，要确保容器或土球不散，在栽植时免去“一提苗”的过程；“二踩”一定注意在容器基质或土球的周围轻踩，使容器基质或土球与穴中的土壤充分密接；培土高度以高于苗木出圃土痕或容器苗原基质表面3cm～5cm；大规格的苗木造林要根据情况采用3～4根木桩做为支架扶干防风倒；

5)抚育管理：

5.1、抚育与除草：

造林后第1～7a，每年抚育2次，分别于5月、9月各抚育1次，5月以劈除杂灌木为主，9月以全面锄草结合扩穴培土，培土高度为5～7cm；

5.2、抹芽与修枝：

造林后的第1～7a于生长季节经常对闽楠进行抹芽，抹除强势侧枝顶芽、次顶梢及剪除病虫枝；冬季进行修枝，剪除闽楠基部萌芽条、树冠下部受光差的枝条和上部竞争枝及病虫枝，修枝高度控制在树高的1/2以内；对被病、虫、机械损伤等破坏主干的2～4a生植株，宜截干促萌重新定干培养；

5.3、间伐：

在造林后的第9年进行第1次间伐，15年进行第2次间伐，21年进行第3次间伐和28年进行第4次间伐，留下的林木全部作为大径材进行培育；

6)主伐：

在35～40年，通过择伐全部主伐杉木，留下闽楠继续培育，一般在70-80年对闽楠进行主伐；

7)病虫害防治。

2.根据权利要求1所述的亚热带地区长效碳中和林的种植方法，其特征在于所述选择林地的具体条件如下：

地形与地貌：丘陵、低山，海拔300m～900m；

土壤：类型：红壤、黄红壤、山地黄壤，PH值：微酸性至中性，质地：壤土、粘壤土，紧实度：疏松至稍紧实，通气透水性良好；

立地类型：Ⅰ、优良立地，阴坡、半阳坡下部，山谷，坡度小于15度；土层厚80cm以上，黑土层厚度25cm以上；

Ⅱ、适宜立地：阴坡、半阳坡中下部，山谷，坡度小于25度；土层厚60cm以上，黑土层厚度15-25cm。

3.根据权利要求1所述的亚热带地区长效碳中和林的种植方法，其特征在于所述的杉木和闽楠按7：3的比例混交，具体按2杉木、1闽楠、3杉木、1闽楠、2杉木、1闽楠的布置行状混交。

4.根据权利要求1所述的亚热带地区长效碳中和林的种植方法，其特征在于所述的杉木和闽楠按6：4的比例混交，具体按1杉木、1闽楠、2杉木、1闽楠、1杉木、1闽楠、2杉木、1闽楠的布置行状混交。

5.根据权利要求1所述的亚热带地区长效碳中和林的种植方法，其特征在于所述的间伐的具体操作如下：

在造林后的第9年进行第1次间伐，保留密度为1750株/hm²，其中杉木1050～1225株/hm²、闽楠700～525株/hm²，15年进行第2次间伐，保留密度为1300株/hm²，其中杉木790～850株/hm²、闽楠510～450株/hm²，21年进行第3次间伐，保留密度为1040株/hm²，其中杉木590株/hm²、闽楠450株/hm²，和28年进行第4次间伐，保留密度为900株/hm²，其中杉木450株/hm²、闽楠450株/hm²，留下的林木全部作为大径材进行培育。