【研究意义】石漠化是我国西南地区最严重的生态环境问题之一^[1-2]。实施石漠化综合治理已成为国家战略目标^{[1, 3]}。石漠化的核心问题是生态退化，而石漠化的根治关键是植被恢复。在国家石漠化治理工程建设的推动下，全国各地开展了广泛的石漠化植被恢复工程^[4-5]。但对其造林的成活率、保存率及林分生长极少关注，以至不少地方的石漠化治理成效甚微，甚至出现年年造林不见林的状况^[6-7]。因此，对石漠化治理区域开展造林成活率、保存率及林分生长分析，对总结经验和提高治理成效具有重要的意义。【前人研究进展】学者们对石漠化区域的植被恢复开展了大量的研究，主要集中在石漠化的概念^[8-9]、危害性^[10-11]、成因分析^[12-13]、不同石漠化等级的植物多样性及动态^[14-15]等，对石漠化区域实施人工造林后的造林成活率、保存率及林分生长的研究不多^[16-17]。【本研究切入点】通过对不同树种、不同石漠化治理模式造林成活率、保存率及幼林生长的动态研究，揭示不同树种和不同治理模式对石漠化区域的适应性及生长表现。【拟解决的关键问题】本研究探讨和阐明两种豆科植物 (顶果木 Acrocarpus fraxinifolius、降香黄檀 Dalbergia odorifera)和3种治理模式 (顶果木纯林、降香黄檀纯林、顶果木×降香黄檀混交林) 在石漠化治理中的生长及适应机制，拟为石漠化综合治理提供科学依据。

研究区域为广西壮族自治区马山县 (107°41′~108°29′E，23°24′~24°2′N)，属南亚热带季风型气候，雨量充沛，年均降雨量1 667 mm，分布不均，夏季多雨，春秋干旱；年均气温21.3℃，最高温度38.9℃，最低温度-0.7℃；岩溶区的土壤主要为石灰土，土层浅薄，土壤pH值呈弱碱性。该区森林植被属于南亚热带季雨林常绿阔叶林地带、桂中石山青冈仪花青檀林区^[18]。由于人类活动的长期干扰或破坏，其原生性森林早已荡然无存。研究区境内岩溶地貌发育，生态环境脆弱，是国家首批石漠化治理重点县之一^[19]。

研究林分的环境概况见表 1。由表 1可知，林分的海拔、土壤类型、土层厚度和坡度等环境因子基本一致。

表 1(Table 1)

表 1 林分环境概况 Table 1 Environmental situation of different plantations 类型 Types 树种 Species 海拔 Altitude (m) 土壤类型 Soil type 土层厚度 Soil depth (cm) 坡度 Slope degree (°) 密度 Density (individual/hm2) 纯林 Pure plantations 降香黄檀 D.odorifera 270~300 石灰土 Limestone soil 30~40 25~30 1 608 纯林 Pure plantations 顶果木 A.fraxinifolius 290~310 石灰土 Limestone soil 30~40 20~30 1 417 混交林 Mixed plantations 降香黄檀×顶果木 D.odorifera× A.fraxinifolius 280~300 石灰土 Limestone soil 30~40 25~30 1 525

表 1 林分环境概况 Table 1 Environmental situation of different plantations

2010年8月，在马山县白山镇民族村，选择约50 hm²石漠化土地作为试验区。2011年2月，选择顶果木、降香黄檀2种豆科植物进行造林，分别建立顶果木纯林、降香黄檀纯林和顶果木×降香黄檀混交林。造林时顶果木的苗高为25~30 cm，地径为0.4~0.5 cm；降香黄檀的苗高为60~70 cm，地径为0.3~0.4 cm。

林分建立后，分别于2011年11月和2013年12月，对实验林分进行造林成活率和保存率调查，每种林分选择5个调查地点，每个点随机调查30个穴 (株)，混交林调查60个穴 (株)，记录成活 (保存) 株数。2012年—2015年选择代表性地段，建立林分调查样地，样地面积为400 m²(20 m×20 m)，每个类型3~5个重复。每年的6—8月对各样地进行林分测定，记录样地内林木的树高、胸径 (2011年为地径) 等。

造林成活率 (%)=(成活株数/造林时的总株数)×100%；

造林保存率 (%)=(保存株数/造林时的总株数)×100%。

采用单因素方差分析 (one-way ANOVA) 分别比较不同树种和不同石漠化治理模式林分的造林成活率、保存率和幼林生长的差异程度，数据分析在SPSS18.0软件下完成，采用LSD法分析比较不同类型各均值的差异性，显著性水平设为 P＜0.05。

不同树种和不同治理模式的造林成活率存在显著差异 (图 1a)。从树种来看 (纯林)，降香黄檀的平均成活率为93%，顶果木的平均成活率为81%；混交林中顶果木的平均成活率为87%，而降香黄檀的平均成活率为96%(图 1a)。方差分析表明，混交林中降香黄檀的成活率显著高于纯林和混交林中顶果木的成活率 (P＜0.05)，与降香黄檀纯林的差异不显著 (P>0.05)；纯林中的顶果木成活率与混交林中顶果木的成活率差异不显著 (P>0.05)(图 1a)。在混交林中，无论是顶果木还是降香黄檀，其成活率均高于纯林，但差异不显著 (P>0.05)(图 1a)。

图 1 (Fig. 1)

不同小写字母表示不同石漠化治理模式间差异显著；PD：降香黄檀纯林；PA：顶果木纯林；MA：混交林中的顶果木；MD：混交林中的降香黄檀 Different lowercase letters indicate statistically significant differences between different combating models (P < 0.05);PD:Pure D.odorifera plantaions; PA:Pure A.fraxinifolius plantaions; MA: A.fraxinifolius in mixed plantations; MD: D.odorifera in mixed plantations 图 1 不同治理模式的造林成活率和保存率比较 Fig.1 The survival and preserving rate of different combating models

由图 1b可以看出，不同树种和不同治理模式的造林保存率，无论是纯林还是混交林，降香黄檀的平均保存率 (85%、88%) 均显著高于顶果木纯林 (80%)；混交林中降香黄檀的保存率 (88%) 稍高于纯林，但差异不显著，而顶果木的保存率 (85%) 显著高于纯林。

根据2011年11月的生长量调查结果，经过9个月的生长，纯林中，降香黄檀的平均苗高为 (109±5.34) cm，平均地径为 (1.00±0.07) cm；顶果木的平均树高为 (122±7.52) cm，平均地径为 (1.28±0.11) cm；混交林中，顶果木的平均苗高为 (134±3.18) cm，平均地径为 (1.42±0.07) cm；降香黄檀的平均苗高为 (118.4±0.93) cm，平均地径为 (1.06±0.02) cm (图 2)。方差分析表明，不同树种和不同治理模式的平均苗高及平均地径生长量存在显著差异，多重比较显示，降香黄檀纯林的平均苗高与混交林中顶果木的平均苗高存在显著差异，其余两两之间差异不显著 (图 2a)；降香黄檀纯林的平均地径与顶果木纯林和混交林中顶果木的平均地径存在显著差异，混交林中顶果木的平均地径显著高于降香黄檀，其余两两之间差异不显著 (图 2b)。混交在一定程度上能提高降香黄檀和顶果木的苗高和地径，但差异不显著。

图 2 (Fig. 2)

不同小写字母表示不同石漠化治理模式间差异显著；PD：降香黄檀纯林；PA：顶果木纯林；MA：混交林中的顶果木；MD：混交林中的降香黄檀 Different lowercase letters indicate statistically significant differences between different combating models (P < 0.05);PD: Pure D.odorifera plantaions; PA: Pure A.fraxinifolius plantaions; MA: A.fraxinifolius in mixed plantations; MD: D.odorifera in mixed plantations 图 2 不同治理模式的苗高和地径 Fig.2 Seedling height and ground diameter of different combating models

由图 3可以看出，从2012年到2015年，不同治理模式林分的平均胸径和平均树高均随着年龄的增加而增加，顶果木纯林的平均胸径和平均树高由2012年的 (5.19±0.18) cm和 (5.75±0.19) m分别增至2015年的 (6.92±0.14) cm和 (7.48±0.32) m；降香黄檀纯林的平均胸径和平均树高由2012年的 (2.21±0.09) cm和 (2.58±0.21) m分别增至2015年的 (5.02±0.24) cm和 (5.33±0.18) m；混交林中，顶果木的平均胸径和平均树高由2012年的 (4.38±0.27) cm和 (5.19±0.30) m分别增至2015年的 (7.23±0.21) cm和 (8.29±0.09) m；降香黄檀的相应由2012年的 (2.02±0.20) cm和 (2.72±0.17) m分别增至2015年的 (4.61±0.16) cm和 (5.57±0.27) m。方差分析表明，无论是纯林还是混交林，顶果木的平均胸径和树高均显著高于降香黄檀 (P＜0.05)；不同治理模式相同树种进行比较，2012年和2013年顶果木纯林的平均胸径和树高大于混交林，且2013年存在显著差异，2015年为混交林大于纯林，但差异不显著。降香黄檀的平均胸径为纯林大于混交林，但差异不显著。降香黄檀的树高表现为交替变化，时而以混交林的较高，时而以纯林的较高，但两者差异不显著 (图 3)。

图 3 (Fig. 3)

不同小写字母表示不同石漠化治理模式间差异显著 Different lowercase letters indicate statistically significant differences between different combating models (P < 0.05) 图 3 不同治理模式林分的胸径和树高 Fig.3 DBH and tree height of different combating models

造林成活率和保存率是反映造林质量和造林成效的两个重要指标，也是造林检查的重要内容^[20]。造林成活率取决于苗木生活力、种植技术和造林地土壤水分状况^[20]。在岩溶地区，由于受立地条件差和气候干旱等因素影响，导致石山区的造林成活率低，保存率更低，甚至出现年年造林不见林的状况^[5]。秦飞等^[16]对石灰岩山地造林效果调查发现，不同的造林树种成活率明显不同：火炬树 (Rhus typhina)、女贞 (Ligustrum lucidum) 的造林成活率最高，分别为97%和94%；龙柏 (Sabina chinensis cv. kaizca)、侧柏 (Platycladus orientalis)、雪松 (Cedrus deodara)、刺槐 (Robinia pseudoacacia)、五角枫 (Acer mono)、柿 (Diospyros kaki var. syivestris) 的成活率相近，分别为88%、86%、82%、84%、85%和85%；桧柏 (Sabina chinensis)、黄连木 (Pistacia chinensis)、乌桕 (Sapium sebiferum)、苦楝 (Melia azedarach)、石榴 (Punica granatum)、枣 (Zizyphus jujuba) 和杏 (Prunus cerasifera) 的成活率较低，分别为64%、66%、68%、78%、59%、61%和40%。本研究表明，不同树种和不同治理模式，成活率存在一定的差异。降香黄檀的成活率较高，平均为93%，而顶果木的较低，平均成活率仅为81%。这可能与降香黄檀为大苗 (苗高60 cm) 栽植，而顶果木为小苗 (苗高20 cm) 栽植有关。这一结果与秦飞等^[16]的研究结果一致。本研究还发现，混交模式有利于提高成活率，混交林中降香黄檀的平均成活率为96%，比降香黄檀纯林提高3个百分点；混交林中顶果木的成活率平均为87%，也比顶果木纯林的高6个百分点。

造林保存率比成活率更能反映造林成效。本研究发现，混交模式中的降香黄檀具有最高的保存率，平均为87%，而纯林中顶果木的保存率最低，平均为80%。纯林中的降香黄檀和混交林中的顶果木的平均保存率相同，均为85%，混交模式也有利用提高顶果木的保存率。

卢立华等^[21]对顶果木、云南石梓 (Gmelina arborea)、任豆 (Zenia insignis)、银合欢 (Leucaena glauca)、台湾相思 (Acacia confusa)、狗骨木 (Cornus wilsoniana)、墨西哥柏 (Cupressus lusitanica)7个树种在石漠化地区造林效果评价时指出，所有试验树种都能在石灰岩山地正常生长且生长迅速，除狗骨木生长稍慢外，其余树种的树高、胸径年生长量都分别≥1.0 m和≥1.0 cm，尤其是墨西哥柏，其年平均树高、胸径生长量分别达到1.41 m、1.63 cm。本研究表明，从2011年到2015年，不同治理模式中树种的平均胸径和平均树高生长量均随着年龄的增加而增加，以4年时的平均生长量比较，顶果木纯林的年平均胸径和年平均树高生长量分别为1.73 cm和1.87 m；降香黄檀纯林的年平均胸径和年平均树高生长量分别是1.26 cm和1.33 m；混交林中，顶果木的年平均胸径和年平均树高生长量相应为1.81 cm和2.07 m，降香黄檀的年平均胸径和年平均树高生长量分别为1.15 cm和1.39 m。这一结果说明顶果木在混交林中生长更好，而降香黄檀在纯林和混交林中的生长无明显差异。

不同治理模式林分的造林成活率和保存率存在一定的差异。纯林中，降香黄檀的成活率较高，顶果木的较低，混交有利于提高成活率和保存率。

不同治理模式林分的平均胸径和平均树高生长量均随着年龄的增加而增加，顶果木的生长速度明显高于降香黄檀，混交对顶果木和降香黄檀的胸径和树高生长也有一定的促进作用。

顶果木和降香黄檀都能较好地适应石漠化生境，幼林生长量均超过速生标准^[20]，可以在南亚热带石漠化地区推广应用。