林分樹種組成對閩南山地典型人工林生長的長期影響

宋志傭

(廈門市坂頭國有林場，福建廈門361100)

林分樹種組成對閩南山地典型人工林生長的長期影響

宋志傭

(廈門市坂頭國有林場，福建廈門361100)

摘要為揭示不同經(jīng)營方式對閩南山地典型人工林生長和生產(chǎn)力的長期影響，選擇成熟的杉木純林、杉木+馬尾松+木荷混交林和杉木+馬尾松+火力楠混交林為研究對象，對目標樹種的生長和林分生產(chǎn)力進行了調查研究，結果表明:與純林相比，混交林的經(jīng)營方式均提高了杉木的生長量，林分蓄積量也顯著高于杉木純林，以5杉木5馬尾松林分的蓄積量最高，為156. 85 m3·hm－2。

關鍵詞經(jīng)營方式;人工林;生長;長期影響

森林生產(chǎn)力是森林生態(tài)系統(tǒng)最基本的數(shù)量特征，是直觀評價森林質量和森林經(jīng)營方式的重要指標［1］。杉木( Cunninghamia lanceolata)作為我國南方特有的速生豐產(chǎn)用材樹種，在全國森林蓄積量和木材生產(chǎn)中發(fā)揮著極為重要的作用［2，3］。然而，大量研究表明，杉木純林大面積營造和多代連栽引起的林分生產(chǎn)力下降、地力衰退、生物多樣性低、生態(tài)系統(tǒng)抗逆性差等諸多問題，已成為生態(tài)學和森林培育學研究的熱點［4－10］。鑒于此，有學者開展了改變經(jīng)營方式對人工林生產(chǎn)力影響的研究，如改變混交樹種比例［11］或改變初植密度［12］等，然而多數(shù)研究均以杉木中幼林為試驗材料，改變經(jīng)營方式對人工林生產(chǎn)力影響的長期效應尚不確定。基于此，筆者選擇成熟的杉木純林、杉木+馬尾松( Pinus massoniana) +木荷( Schima superba)混交林和杉木+馬尾松+火力楠( Michelia macclurei)混交林為研究對象，對目標樹種的生長和林分生產(chǎn)力進行調查研究，以期為深入揭示不同樹種組成對閩南山地典型人工林生長和生產(chǎn)力的長期影響提供基礎資料。

1　研究區(qū)域概況

研究地點位于福建省廈門坂頭國有林場和同安汀溪防護林場( 117°57'—118°03' E，24°40'—24°46' N)，地處戴云山脈和博平嶺山脈交界處，屬南亞熱帶海洋性季風氣候，溫和多雨，干濕明顯，冬無嚴寒，夏無酷暑。年均溫22℃，極端最高氣溫36℃，極端最低氣溫1℃，全年無霜。年平均降水量1 500 mm，年平均日照時數(shù)2 030.7 h，年平均蒸發(fā)量1 685 mm，土壤為紅壤，磚紅壤［13］。

2　材料與方法

2.1樣地設置

選擇同安汀溪防護林場席草洋工區(qū)36年生杉木純林(模式Ⅰ)和廈門坂頭國有林場埔尾工區(qū)40年生5杉木+5馬尾松混交林(模式Ⅱ)、39年生6杉木+3馬尾松1木荷混交林(模式Ⅲ)、37年生5杉木+4馬尾松+ 1火力楠混交林(模式Ⅳ) 4種類型。各樣地基本情況詳見表1。

表1　調查樣地基本情況

2.2調查方法

分別在4種林分類型中，選擇有代表性的地段各設置3個20 m×20 m的小區(qū)，對小區(qū)內(nèi)的所有活立木進行每木調查，記錄胸徑、樹高，計算保存率和林分蓄積量。野外調查數(shù)據(jù)顯示，模式Ⅰ中杉木的保存率為75%;模式Ⅱ中杉木的保存率為88%，馬尾松的保存率為52%;模式Ⅲ中杉木的保存率為85%，馬尾松的保存率為75%，木荷的保存率為42%;模式Ⅳ中杉木的保存率為87%，馬尾松的保存率為81%，火力楠的保存率為45%。

在每個樣地的四角和中心位置各設置一個2 m ×2 m的次小區(qū)，對次小區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的灌木、草本和藤本進行詳細調查。在4種林分中，出現(xiàn)的林下植被主要有:山烏桕( Sapium discolor)、弓果黍( Cyrtococcum patens)、假九節(jié)( Psychotria tutcheri)、鐵線蕨( Adiantum capillus-veneris)、毛果算盤子( Glochidion eriocarpum)、黑莎草( Gahnia tristis)和芒萁( Dicranopteris pedata)。

2.3數(shù)據(jù)計算與處理

材積計算:杉木V = 0.000 058 06×D1.955 335× H0.894 033;

馬尾松V =0.000 062 34×D1.855 150×H0.956 825;

闊葉樹V = 0.000 052 76×D1.882 161×H1.009 317;式中V為材積，D為胸徑，H為樹高。

調查數(shù)據(jù)在SPSS 13.0中進行單因素方差分析和Duncan法多重比較，在Excel2003中進行圖表整理。

3　結果與分析

3.1不同樹種組成人工林的生長量

表2　不同樹種組成人工林各樹種生長量方差分析

由不同經(jīng)營方式人工林各樹種的生長量方差分析可見(表2)，不同樹種組成林分間，杉木的胸徑、樹高和闊葉樹的樹高均達到極顯著差異( P = 0.00 ＜0.01)，馬尾松的胸徑生長達到顯著差異( P = 0.01＜0.05)，馬尾松的樹高生長( P =0.24＞0.05)和闊葉樹的胸徑生長( P = 0.12＞0.05)無顯著差異。

圖1　不同樹種組成人工林各樹種生長量差異

由不同樹種組成人工林各樹種的生長量可見(圖1)，杉木的胸徑生長以模式Ⅲ最大，達到12.96 cm，模式Ⅰ最小，為10.97 cm，不同經(jīng)營方式間，模式Ⅱ、模式Ⅲ和模式Ⅳ的胸徑生長均顯著大于模式Ⅰ，樹高生長以模式Ⅲ最大，達到12.27 m，最小為模式Ⅱ，為9.3 m，模式Ⅰ和模式Ⅲ的樹高生長顯著大于模式Ⅱ和模式Ⅳ;不同經(jīng)營方式間馬尾松的胸徑生長為模式Ⅱ＞模式Ⅲ＞模式Ⅳ，樹高生長無顯著差異;闊葉樹種的胸徑生長無顯著差異，樹高生長為火力楠( 12.5 m)顯著大于木荷( 6.22 m)。

3.2不同樹種組成人工林的林分蓄積量

圖2　不同經(jīng)營方式人工林蓄積量差異

由不同經(jīng)營方式人工林的蓄積量可見(圖2)，各種類型林分蓄積量以模式Ⅱ( 5杉+5馬)和模式Ⅲ( 6杉+ 3馬+ 1闊)最大，分別為156.85 m3· hm－2和149.42 m3·hm－2，顯著大于模式Ⅰ( 10杉)和模式Ⅳ( 5杉+4馬+1闊)的林分蓄積量，分別為77.24 m3·hm－2和104.62 m3·hm－2。

4　結論

林木的生長除受到林分樹種組成的影響之外，還受到立地條件的制約，如坡位、坡度、坡向及土壤肥力等等［14］，本研究中的幾種林分類型所處立地均較為瘠薄，影響了各樹種的長期生長，不同樹種造林40年左右之后，保存率差異較大，有的樹種保存率較低，可能跟立地條件有較大關系，但從總體上看，不同樹種混交之后，均提高了杉木的生長量，并且混交林的林分蓄積量顯著高于杉木純林，以5杉木+5馬尾松林分的蓄積量最高，其次為6杉+3馬+1闊模式。

大量研究表明，與純林相比，混交林可提高林下植物的物種多樣性［15］，本研究對不同林分設置了次小區(qū)，進行了植被調查，其中杉木純林中，林下植被以芒萁為主，其他植被類型較為稀少，5杉木+ 5馬尾松林分中，出現(xiàn)了山烏桕、弓果黍、白花懸鉤子、黑莎草、紅紫珠等植被，6杉+3馬+1闊和5杉+4馬+1闊林分中出現(xiàn)了鵝掌柴、鐵線蕨、毛果算盤、黑莎草、梅葉冬青、假九節(jié)、三叉苦等植被，隨著混交樹種的增多，林下植被的種類及數(shù)量逐漸增多。

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Long-term Effects of Stand Species Composition on Growth of Typical Plantations in Mountain Area of Souther Fujian Province

Song Zhiyong
( Bantou State-Owned Forest Farm，Xiamen City，Xiamen 361100，China)

AbstractIn order to reveal the long-term effects on growth＆productivity of typical plantations under different management modes in Southern Fujian Province，the mature pure forest of Cunninghamia lanceolata，the mixed forest of C.lanceolata + Pinus massoniana + Schima superba and the mixed forest of C.lanceolata + Pinus massoniana + Michelia macclurei were selected as the research subject，the growth and productivity of the target species were investigated.Result showed that compared with the pure forest，the growth of C.lanceolata was increased by adopting management modes of mixed forest; the stocking volume of the mixed forest is also significantly higher than that of pure forest; the stock volume of five strains of C.lanceolata + five strains of Pinus massoniana is the highest，being 156. 85 m3·hm－2.

Key wordsmanagement modes; plantation; growth; long-term effects

作者簡介:宋志傭( 1977－)，男，大學，工程師，主要從事森林培育與退化生態(tài)系統(tǒng)修復研究.

收稿日期:2015－07－10

文章編號:1005－5215( 2015)09－0011－03

中圖分類號:S718.551.2

文獻標識碼:Adoi:10.13601/j.issn.1005－5215.2015.09.004