杉木(Cunninghamia lanceolata)人工纯林多代连栽地力衰退问题已引起人们的极大关注，而杉阔混交林则被认为是维持杉木人工林长期生产力的较好途径之一(俞新妥，1996；盛炜彤，1992；杨玉盛，1998)。福建林学院莘口教学林场从20世纪60年代起，就已结合营林生产开展了格氏栲(Castanopsis kawakamii)、木荚红豆树(Ormosia xylocarpa)、观光木(Tsoongiodendron odorum)、建柏(Fokienia hodginsii)等珍贵树种的人工造林试验研究，本文对1973年营造的现已有27 a生的杉木观光木混交林的生产力、养分循环、能量流动及土壤肥力演变等进行了系统研究，为揭示杉观混交林的结构与功能提供帮助。

1 试验地概况

试验地位于福建三明福建林学院莘口教学林场小湖工区(北纬26°11′30″，东经117°26′00″)，属中亚热带季风型气候，年均气温19.1℃，年均降水量1749 mm，年均蒸发量1585.0 mm，年均相对湿度81%，无霜期300 d左右，土壤是由砂页岩发育的红壤。1973年用实生苗造林，初植密度为3000株·hm^-2，混交林为行间混交(杉木与观光木比例为3:1)。杉木纯林现保留密度为1100株·hm^-2，平均树高()和平均胸径()分别为19.3 m和23.6 cm，郁闭度为0.80，林下植被盖度95%;混交林中杉木和观光木现保留密度分别为907株·hm^-2和450株·hm^-2 (混交比例调整为2:1)，其中杉木和分别为20.88 m和25.1 cm，观光木和分别为17.81 m和17.0 cm，郁闭度为0.95，林下植被盖度80%。

2 研究方法

1999-01分别在混交林和纯林中各设立3块20 m×20 m固定标准地，并在每个标准地内分对角线分别布设5个0.5 m×1 m的凋落物收集架，每个林分共15个。从1999-01起于每月底收集凋落物，并分为叶、枝、花、果、其它(碎屑、昆虫粪便、小动物尸体等)等组分(混交林凋落物则按树种分开)，分别置80℃下烘干至恒重，称重，据此换算为每公顷的凋落物量。

3 结果与分析

森林凋落是森林生态系统生物产量、养分循环及能流研究中一项重要的指标，其凋落物的数量、组成及其分解，对林地的养分来源是具有十分重要的意义，特别是在我国很难做到大面积林地施肥的情况下，凋落物的养分再循环对保持林地的长期生产力显得十分重要。国内对杉木人工林生态系统的凋落物产量、组成及变化动态等已经进行了较多的研究(冯宗炜等，1985；温远光等，1988；田大伦等，1989；吴志东等，1990；俞新妥，1992)，但有关杉木观光木混交林的凋落物动态却尚未见报道。

3.1 凋落物的年产量及组成

凋落物数量组成及质量是林木生长发育过程中的新陈代谢产物，受林木组成结构等深刻影响，是森林具有自我培肥地力主要来源之一(杨玉盛，1998)。杉观混交林的年凋落物量为5.942 t·hm^-2，略高于纯林杉木的(5.668 t·hm^-2) (表 1)。冯宗炜等(1985)在湖南会同的研究表明21~23 a生杉木年平均凋落物量为1.76 t·hm^-2；田大伦等(1989)在湖南会同对22 a生杉木林研究表明杉木总凋落量年均4.47 t·hm^-2。温远光等(1988)在广西调查结果表明成年杉木林年凋落量为4.62 t·hm^-2，立地好、生长旺盛的年均达5.37 t·hm^-2，立地差的仅3.96 t·hm^-2；吴志东等(1990)对广西南宁杉木的研究表明其年凋落物量为3 t·hm^-2。俞新妥(1992)指出成年杉木林每公顷的年凋落物一般在1.76~5.3 t之间。本研究结果均高于以上的报道，这除了与所处气候带不同外，主要与林分年龄差异有关。本研究中的杉木树龄为27 a生，杉木树冠生长已处于衰退时期，其年凋落物量处于较大时期。而其他研究中的杉木年龄都相对较小，因而凋落物量较小。本文的研究结果亦高于武夷山杉木天然混交林及杉木单优群落的年凋落物量(5.034和2.618 t·hm^-2)，这可能与其所处海拔高度较大等有关(陈金耀，1998)。

混交林中杉木和观光木凋落物量分别占其凋落物总量的70.38%和18.28% (表 1)，高于两树种的混交比例(2:1)。若推算单株林木的年凋落物量，则混交林中杉木的为4.611 kg，观光木的仅为2.413 kg，纯林杉木的则为4.565 kg (略低于混交林中杉木)，单株杉木年凋落物量约为观光木的2倍，这与混交林中杉木和观光木生长发育和群落结构有关。混交林中杉木27 a生时已渐趋成熟，占据群落中主林层，树冠较大，且枝叶生物量出现负增长，因此年凋落物较多；观光木在混交林中处于副林层，树冠较小但叶生物量呈正增长(未刊资料)，因此凋落物较少。混交林中杉木的叶、枝、花、果的比例为:60.97%、27.58%、1.62%和9.73%，各组分所占比例与纯林杉木(本文及其已报道的)凋落物的相近，唯针叶所占比例略高于田大伦等的研究(田大伦等，1989)；观光木叶、枝、花、果的比例则为:82.78%、13.54%、1.56%和2.12%，观光木落叶所占比例比与杉木的高出21.8%，亦比广东鼎湖山常绿阔叶林落叶占凋落物总量的65%、广西老山常绿落叶阔叶林混交林的68.5% (吴志东等，1990)、福建武夷山甜槠林的76.2% (林益明等，1996)为高，说明阔叶林的落叶所占比例一般比针叶林来得高。这样杉阔混交后，落叶在混交林凋落物中所占比重比针叶林的将有较明显的上升。

3.2 混交林凋落物的月变化

虽然中亚热带常绿乔木在全年均有凋落物，但凋落物组分、数量在各个月的分布是不均匀的，可能是单峰的、双峰的或不规则的，但多数是双峰，少数是单峰的，与组成群落的树种种类结构有关(俞新妥，1992)。为了便于讨论凋落物量在一年中的变化，本文将当月凋落物量高于一年中平均值的30%称为峰值。

3.2.1 落叶量的月变化

落叶一般在凋落物中占大多数。混交林中杉木和纯林杉木的落叶量一年中出现3个峰值，分别出现于3月、8月和12月，而最大值均出现在3月(图 1)。3月一般是常绿针叶树的换叶季节，因而此时有大量的老叶凋落，是叶凋落量最大的月份(冯宗炜等，1985)；福建闽北8月高温伴随着少雨干旱，土壤有效水含量低，而叶片蒸腾强度却很高(俞新妥，1996)，从而出现因水分需求不平衡等而引起落叶；12月气温较低，是大多数植物的落叶季节，常绿乔木也不例外。混交林中观光木叶凋落物量月变化有别于杉木，一年中的变化都比较平缓，只在5月出现一个峰值，在12月出现明显低谷。

3.3.2 落枝月变化

混交林中杉木和纯林杉木落枝的月变化与落叶的模式相似，分别在3、8和12月出现3个峰值，最大值也均出现于3月；另外，纯林杉木6月的落枝量也较大(图 2)。杉木落枝和落叶变化模式相似，与杉木凋落物经常以小枝凋落(针叶连着小枝一起凋落)有关。与杉木的相比，观光木的落枝量较少，变化亦较为平缓，只在8月出现一个峰值。

3.3.3 落花的月变化

混交林中杉木和纯林杉木的落花的月变化模式基本上与落叶、落枝一致，亦在3、8和12月出现峰值，而以3月为最高(图 3)。这与杉木落花、落枝和落叶一般同时发生有关(杉花连着叶、枝一起凋落)。杉木的雄花开放时间一般是在3月中下旬(俞新妥，1996)，此时的落花量最多；而部分杉花凋萎后并不马上脱落，会残留在小枝上，因而常年均有落花。而观光木落花只出现在春末夏初(4、5、6月)，此时正是其开花时节，但观光木花凋萎后很快凋落，因而落花的时间较短。

3.3.4 落果的月变化

混交林中杉木的落果(包括球果、种子)在3月和12月出现峰值，而纯林杉木的则在3月出现一个明显的峰值，而其余月份变化都较平缓(图 4)。杉木种子种胚一般形成于9月，于11月开始成熟，落果亦是随杉木小枝的凋落而一起凋落，因而在落枝落叶量最大的3月落果达到峰值。而观光木的落果较少，仅出现于1~3月(图 4)。

3.3.5 凋落物总量的月变化

混交林中杉木与纯林杉木凋落物总量月变化模式相似，在一年中的3月、8月和12月出现峰值，而以3月的为最高；观光木的凋落物总量则相对较少，在5月及8月出现峰值，其一年中的变化都较平缓(图 5)。其它组分(主要包含虫粪、小动物尸体等)则无明显的变化。混交林及纯林凋落物总量的月变化模式较为一致，均在3、8和12月出现3个峰值，而以3月为最高，这与其他研究者的结论不尽相同。冯宗炜等(1985)对会同21~23 a生杉木林进行3 a连续测定结果表明，杉木纯林凋落物量一年中在2月和7月出现峰值，与本研究的差异可能由试验地的气候条件不同引起的。陈金耀(1998)对武夷山杉木天然林及杉木单优群落的凋落物研究表明两者的凋落物量均在4月和11月出现峰值，与本研究的差异可能与其试验地所处海拔较高，生长季节较短有关。

3.4 混交林凋落物的季节变化模式

混交林中杉木凋落物的季节变化为春季＞冬季＞秋季＞夏季，而纯林杉木则为春季＞冬季＞夏季＞秋季，可见杉木的凋落物变化均为春、冬季高而夏、秋季低，这与田大伦等(1989)对会同22 a生杉木的定位观测的结果相近，但与温远光等(1988)研究结果有些差异，这可能与不同研究所处试验地气候条件和树龄的差异有关。观光木凋落物季节变化与杉木的不同，表现为春季＞夏季＞冬季＞秋季，这与观光木和杉木的生物学特性差异有关。混交林中凋落物其它组分春、夏季高而秋、冬季低，而纯林的则冬、春季高而秋、夏季低。混交林和纯林的凋落物量的最大的季节均为春季，该时期的凋落物量分别占全年总量的38.17%和42.17%；其次则为冬季，此时的凋落物量分别占全年总量的27.26%和30.89%；而夏季和秋季的凋落物量则明显地低于春季和冬季，且以秋季最低，分别仅占全年总量的16.02%和5.40%。

4 小结

混交林的年凋落物量为5.942 t·hm^-2，略高于纯林杉木的(5.668 t·hm^-2)，其中杉木和观光木分别占凋落物总量的70.38%和18.28%;混交林中观光木落叶占观光木凋落物总量的比例为82.78%，比相应杉木针叶所占比例高出21.8%。混交林与纯林凋落物总量月变化模式较相似，均在3月、8月和12月出现峰值，而以3月数量最大；其中杉木凋落物量月变化模式与林分凋落物总量相似，而观光木凋落物则在5月和8月出现峰值。混交林与纯林凋落物的季节变化模式为春季＞冬季＞夏季＞秋季，其中春季和冬季占全年总量分别为65.43%和73.06%。