大花序桉密度效應(yīng)的初步研究

作者簡(jiǎn)介：陳建有（1972—），男，福建漳浦人,工程師,主要從事森林資源培育與經(jīng)營(yíng)管理工作。

件的限制,不能更好地將氣溫控制在草菇菌絲發(fā)菌、菌菇生長(zhǎng)等各階段最佳范圍,以及科技水平不夠,未能更好地防雜菌等。為此,在以后的生產(chǎn)中應(yīng)注意增大投入,深入了解新洲區(qū)的自然、生態(tài)條件,增大經(jīng)濟(jì)林中套種新技術(shù)研究及推廣應(yīng)用的力度。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,全區(qū)范圍內(nèi)大面積推廣果園套種食用菌,進(jìn)行立體經(jīng)營(yíng),具有更廣闊的發(fā)展前景,也能取得明顯的社會(huì)效益和生態(tài)效益,經(jīng)總結(jié),初步具有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)可以解除掉因品種單一,價(jià)格下跌而影響經(jīng)營(yíng)者種植的積極性的矛盾,能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和林業(yè)發(fā)展增加活力。(2)以果樹經(jīng)營(yíng)體系與食用菌經(jīng)營(yíng)體系相結(jié)合,可以合理高效利用光能、水等自然資源,提高了其利用率,實(shí)現(xiàn)了低投高效的目的。(3)改單一經(jīng)營(yíng)為合理套種,使果樹產(chǎn)業(yè)與食用菌產(chǎn)業(yè)一體化,生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)互利互惠,共同發(fā)展,提高了經(jīng)濟(jì)效益,改善了環(huán)境的質(zhì)量,產(chǎn)生良好的社會(huì)效益,帶動(dòng)林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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物種Simpson指數(shù)D=N(N-1)/∑Ni(Ni-1),

Shannon-Wiener指數(shù)H=-∑Ni/Nlog2Ni/N,物種均勻度J:J=N(N/S-1)/∑Ni(Ni-1)。

式中Ni表示某個(gè)種的個(gè)體數(shù)目,N表示所有種個(gè)體樹木總和。樣地土壤采樣和測(cè)定:在每個(gè)樣地對(duì)角線的位置挖土壤剖面,分0~20cm和20~40cm層采集土樣用于土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定分析［7］,用容重圈采集0~20cm和20~40cm的原狀土用于土壤物理性質(zhì)測(cè)定分析［8］。

3結(jié)果與分析

3.1不同造林密度對(duì)大花序桉生長(zhǎng)量的影響

人工林經(jīng)營(yíng)過程中,造林密度是影響人工林生長(zhǎng)的一個(gè)重要因素［9］。從表1可知,隨著造林密度的增大,大花序桉的平均樹高、胸徑、冠幅、單株材積、單位面積蓄積量均下降,造林密度為1110株/hm2的林分,其平均樹高與密度為1335株/hm2、1665株/hm2和1995株/hm2的林分相比分別提高了70%、173%和271%;平均胸徑分別提高了76%、242%和378%;單株材積分別提高了243%、799%和1399%;單位蓄積量分別提高了33%、200%和335%。經(jīng)方差分析,不同密度的大花序桉平均樹高、胸徑、單株材積和單位蓄積量存在顯著差異。可見,在造林初期,造林密度就對(duì)大花序桉的生長(zhǎng)量和蓄積量產(chǎn)生較大影響,而且表現(xiàn)出造林密度增大而生長(zhǎng)量和蓄積量減少的趨勢(shì)。

表1不同造林密度大花序桉生長(zhǎng)情況比較

造林密度

/(株/hm2)樹高

/m胸徑

/cm冠幅

/m2單株材積

/(m3/株)蓄積量

/(m3/hm2)111012.211.34.5×4.70.061968.709133511.410.54.2×4.20.049866.483166510.49.13.8×3.90.034457.27619959.68.23.6×3.60.025851.471

注:FH=5.12,FD=3.97,FV=3.81,FX=6.02,F0.05(3,11)=3.59,F0.01(3,11)=6.22

3.2不同造林密度對(duì)大花序桉林分植物多樣性的影響

許多研究都表明,造林密度對(duì)人工林群落植物多樣性產(chǎn)生一定的影響［9］。從不同造林密度的大花序桉林分中植物種類、分布和多樣性指數(shù)測(cè)定分析來看(表2),低密度的大花序桉人工林中林下植物種類較多,分布也更為均勻,多樣性指數(shù)較高。以造林密度為1111株/hm2和1665株/hm2兩種大花序桉林分進(jìn)行比較為例,造林密度為1111株/hm2大花序桉林分中,其林下植被有16種,密度為1665株/hm2大花序桉林分其林下植被只有11種,1111株/hm2大花序桉林分其林下植被均勻度較1665株/hm2林分提高了62%,simpson指數(shù)提高11.1%,shannon-wiener指數(shù)提高29.8%。說明適當(dāng)降低密度可以促進(jìn)大花序桉人工林中植被生長(zhǎng)發(fā)育。其中的一個(gè)原因是由于林分中林木株數(shù)少,林內(nèi)光照比較充裕,有利于林下陽性植物的繁育,促進(jìn)其繁衍生息。

表2不同造林密度大花序桉人工林下植被多樣性

造林密度

/(株/hm2)林下植被層次豐富度均勻度

/%多樣性指數(shù)1111灌木982.10.7521.054草本775.60.5860.8341335灌木781.50.7030.984草本573.60.5470.7741665灌木673.20.6530.801草本572.00.5510.6531995灌木672.60.6370.767草本572.00.5370.534

3.3不同造林密度大花序桉人工林土壤理化性質(zhì)分析

3.3.1不同造林密度大花序桉人工林土壤物理性質(zhì)

土壤物理性質(zhì)是對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的表現(xiàn),主要體現(xiàn)土壤保水性和通透能力,其中土壤容重和孔隙度表征了土壤疏松程度,土壤含水量表示了土壤持水能力。從不同密度大花序桉人工林土壤物理性質(zhì)測(cè)定數(shù)據(jù)來看(表3),隨著造林密度的增大,大花序桉人工林土壤容重增加,而孔隙度降低,如造林密度為1111株/hm2的林分0~20cm土壤層容重與造林密度分別為1335株/hm2、1665株/hm2和1995株/hm2的林分同一土層容重相比,分別降低了2.5%、8.1%和18.8%,而毛管孔隙度分別提高了5.7%、10.8%和12.9%,非毛管孔隙度分別提高了1.6%、7.3%和11.6%。說明在大花序桉人工造林中,造林密度加大對(duì)于土壤疏松透氣不利。從表3還可知,密度增大,引起土壤持水量降低,這可能是因?yàn)檩^大密度林分的土壤容重大、孔隙少,土壤粘性強(qiáng)、板結(jié),因此持水能力就較低;而低密度林分土壤通透性好,更能吸儲(chǔ)水分,土壤持水性就更好一些。

3.3.2不同造林密度大花序桉人工林土壤化學(xué)性質(zhì)

土壤化學(xué)性質(zhì)是直接對(duì)土壤的肥力狀況的表征。從不同造林密度大花序桉人工林土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果看出(表4),隨造林密度增大,土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀、水解性氮、全鉀、全氮和全磷等指標(biāo)均表現(xiàn)出下降的趨勢(shì),表明大花序桉人工造林隨密度加大,土壤肥力消耗增強(qiáng),這是因?yàn)榱帜緸樯L(zhǎng)需要從土壤中汲取養(yǎng)分,單位面積林木數(shù)量增多,單位面積的土壤被林木吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也就越多,土壤肥力消耗也就越大。

4結(jié)論與討論

通過不同造林密度大花序桉人工林生長(zhǎng)量、林分內(nèi)植物多樣性和土壤物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定分析,初步表明隨著造林密度的增大,大花序桉人工林平均樹高、胸徑、單株材積和單位蓄積量等生長(zhǎng)量指標(biāo)呈現(xiàn)下降的規(guī)律,林分內(nèi)植物種類、均勻度和多樣性指數(shù)減少,土壤容重增加、持水能力減弱、通透性變差,土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量降低。造林密度對(duì)大花序桉人工林生長(zhǎng)以及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。

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2014年5月綠色科技第5期表3不同造林密度大花序桉人工林土壤物理性質(zhì)

造林密度/(株/hm2)層次/cm土壤容重/(g/cm3)毛管孔隙/%非毛管孔隙/%最大持水量/(g?kg)最小持水量/(g/kg)毛管持水量/(g/kg)11110~20 0.95742.5129.34503.26298.86351.0720~40 1.21138.1725.60485.35260.04339.0413350~200.98140.2228.89487.33290.14344.1620~401.26836.9123.66465.18246.33315.2216650~20 1.03538.3627.34475.07284.08334.3720~40 1.32434.1821.77444.20243.24298.4119950~201.12737.6626.30451.54278.43321.7620~401.40632.8718.62440.71238.87284.43

表4不同造林密度大花序桉人工林土壤化學(xué)性質(zhì)

造林密度/(株/hm2)層次/cm速效鉀/(mg/kg)水解性氮/(mg/kg)全鉀/(g/kg)全氮/(g/kg)有機(jī)質(zhì)/(g/kg)全磷/(g/kg)11110~20 35.37290.38412.1182.55028.5530.58220~40 32.23180.77310.9351.34122.8710.46213350~2033.52090.37111.4252.21327.9030.55420~4031.30580.13410.9071.21022.8840.45016650~20 33.33188.77611.4012.06327.2340.55020~40 30.15073.26110.3871.11620.3610.42019950~2031.46088.23111.2581.96827.0010.53120~4028.88771.09410.0241.00820.3070.407

近20年來,由于桉樹這個(gè)樹種生長(zhǎng)快,一般6~8年就可采伐利用,經(jīng)濟(jì)收益明顯,因此在桉樹適生區(qū)造林面積不斷擴(kuò)大,但由于實(shí)際生產(chǎn)上主要應(yīng)用少數(shù)幾個(gè)桉樹樹種如巨尾桉、尾巨桉進(jìn)行造林,存在造林品種單一的問題,導(dǎo)致病蟲害發(fā)生。大花序桉木材硬度高、結(jié)構(gòu)均勻、鋸板性能優(yōu)良,是一種重要的實(shí)木利用桉樹樹種［1］,而且該樹種對(duì)土壤水肥條件的要求相對(duì)于其他桉樹樹種會(huì)更低一些,所以在桉樹經(jīng)營(yíng)區(qū)適度推廣大花序桉造林很有必要。從不同造林密度大花序桉人工林生長(zhǎng)狀況、林內(nèi)植物種類和分布情況和土壤肥力測(cè)定結(jié)果來看,該桉樹樹種造林以低密度較為適宜,在本試驗(yàn)中,初步認(rèn)為造林密度以1111株/hm2為宜。由于本試驗(yàn)林年齡較小,隨著試驗(yàn)林年齡增長(zhǎng),林分內(nèi)林木間競(jìng)爭(zhēng)加劇,不同密度林分之間生長(zhǎng)量、林內(nèi)植物分布格局以及土壤理化性質(zhì)會(huì)有怎樣的變化尚有待于進(jìn)一步的觀測(cè)研究。

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