不同人工林林下幼苗更新特性研究

覃愛(ài)華

（廣西環(huán)江毛南族自治縣華山林場(chǎng)，廣西環(huán)江547100）

幼苗是森林恢復(fù)演替過(guò)程中最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)之一[1]。在林木生命周期中，幼苗階段是個(gè)體生長(zhǎng)最為脆弱，對(duì)環(huán)境變化最為敏感的時(shí)期[2]。在幼苗階段發(fā)生的一系列個(gè)體數(shù)量變化可以解釋林木成年種群的許多特征，甚至決定林木種群的命運(yùn)。因此對(duì)林木幼苗種群統(tǒng)計(jì)的研究有助于全面理解和掌握林木種群的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律、種群動(dòng)態(tài)變化過(guò)程[3-4]。前人針對(duì)不同林分[5]、不同間伐量[6]、有無(wú)凋落物[7]、上下坡位[8]4種因素對(duì)于林下植被環(huán)境的影響分別進(jìn)行了深入的探討，通過(guò)以上因素變化對(duì)林下環(huán)境的影響來(lái)解釋該因素對(duì)林下植被更新的影響機(jī)制。該次研究更著重于這4種主要因素之間的橫向比較以及所產(chǎn)生的交互作用對(duì)林下植被更新所產(chǎn)生的綜合效應(yīng)。通過(guò)對(duì)紅椎-馬尾松混交林進(jìn)行分析，初步探究闊葉混交林的更新特性，為闊葉混交林的培育和更新研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣西環(huán)江縣華山林場(chǎng)（107°27′24.2″～107°30′43.9″E，25°41′20.5″～25°44′13.2″N），屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候，海拔500～1 465 m，年平均氣溫15℃，極端最高氣溫35.5℃，極端最低氣溫-4.0℃，年降雨量1 346 mm，土壤類型以黃壤為主。植被類型以馬尾松（Pinus massoniana）為 主，其 間 還 有 杉 木（Cuninghamia lanceolata），灌木樹(shù)種主要有懸鉤子（Rubus）、野薔薇（Rosa canina）等。

1.2 試驗(yàn)方法

分別在紅椎人工林、馬尾松人工林、紅椎+馬尾松同齡混交林和紅椎+馬尾松異齡混交林設(shè)置規(guī)格為50個(gè)10 m×10 m的樣方，做基本的群落學(xué)調(diào)查。設(shè)置3個(gè)不同的間伐強(qiáng)度及對(duì)照處理，3次重復(fù)。間伐強(qiáng)度：強(qiáng)度間伐（3株/100 m2）、中度間伐（6株/100 m2）、弱度間伐（9株/100 m2）。另外設(shè)立6個(gè)1 m×1 m的固定幼苗小樣方進(jìn)行林下植被更新調(diào)查；其中3個(gè)樣方去掉樣方中凋落物。固定幼苗小樣方半年復(fù)查1次，共調(diào)查3次。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003和SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同人工林林下幼苗統(tǒng)計(jì)及物種數(shù)量分布特征

研究所選取的4塊樣地的林下植被特征如表1所示：同齡混交林中幼苗個(gè)體數(shù)均值達(dá)到了10.51株，多于其他3個(gè)樣方；其個(gè)體數(shù)方差達(dá)到了12.1，個(gè)體分布具有很強(qiáng)的不均勻性；其他3個(gè)林分中幼苗分布則相對(duì)較均勻，但個(gè)體數(shù)稀少；同齡混交群落較其他3個(gè)群落，其物種數(shù)最多，且較穩(wěn)定；紅椎、馬尾松純林林下幼苗物種數(shù)變化較大。林下所包含的幼苗種數(shù)少（表2），紅椎幼苗占據(jù)了紅椎純林林下大部分空間，自然更新樹(shù)種僅有三叉苦1株；馬尾松林林下僅有1株馬尾松苗，其林下分布了少量自然更新的九節(jié)（Psychotria rubra）、山蒼子（Litsea cubeba）等。馬尾松純林林下幼苗種類最多；同齡混交林林下也分布了大量紅椎幼苗；異齡混交林下幾乎沒(méi)有幼苗，幼苗樣方中僅出現(xiàn)2株紅椎和2株羅浮栲。

表1 各林分幼苗樣方概況

表2 各林分幼苗樣方物種數(shù)量分布

2.2 環(huán)境因素對(duì)不同人工林林下植被數(shù)量和物種的差異性影響

對(duì)林分因素分析結(jié)果表明，林分因素對(duì)幼苗的個(gè)體數(shù)和物種數(shù)均產(chǎn)生了極顯著差異。從圖1可以看出，紅椎純林中上坡位的幼苗個(gè)體數(shù)和物種數(shù)均低于下坡位，其中林下上坡位幼苗個(gè)體數(shù)極顯著多于下坡位，上坡位幼苗物種數(shù)顯著多于下坡位；馬尾松純林中上坡位的幼苗個(gè)體數(shù)和物種數(shù)均略多于下坡位，但差異未能達(dá)到顯著水平；紅椎+馬尾松同齡混交林中上坡位的幼苗個(gè)體數(shù)明顯要多于下坡位、物種數(shù)差異不大，方差分析結(jié)果體現(xiàn)了圖上的這一狀態(tài)；紅椎+馬尾松異齡混交林中上坡位個(gè)體數(shù)和物種數(shù)均要多于下坡位，差異均達(dá)到了極顯著水平。

圖1 各林分不同坡位植物幼苗物種數(shù)及個(gè)體數(shù)分布特征

從圖2可以看出，紅椎純林中不同間伐處理的幼苗個(gè)體數(shù)有差異，對(duì)照、強(qiáng)度間伐、中度間伐樣方內(nèi)幼苗個(gè)體數(shù)呈遞減關(guān)系，弱度間伐樣方的幼苗個(gè)體數(shù)較中度間伐回升，與強(qiáng)度間伐個(gè)體數(shù)相近；林中物種數(shù)相對(duì)平穩(wěn)。個(gè)體數(shù)差別達(dá)到顯著水平，林下幼苗的物種數(shù)無(wú)顯著差異；馬尾松純林中對(duì)照樣方幼苗個(gè)體數(shù)和物種數(shù)多于強(qiáng)度間伐和中度間伐處理，強(qiáng)度間伐處理和中度間伐處理幼苗個(gè)體數(shù)和物種數(shù)均相近，弱度間伐處理幼苗物種數(shù)和個(gè)體數(shù)回升，但均未能達(dá)到顯著差異；同齡混交林下不同間伐程度樣方內(nèi)幼苗個(gè)體數(shù)變化趨勢(shì)和馬尾松純林相似，但各處理樣方內(nèi)物種數(shù)無(wú)明顯差異；異齡混交林內(nèi)僅中度間伐處理的數(shù)據(jù)不為0，其他全為0。故間伐對(duì)異齡混交林內(nèi)幼苗樣方個(gè)體數(shù)和物種數(shù)產(chǎn)生了極顯著差異。

圖2 各林分不同間伐強(qiáng)度下植物幼苗物種數(shù)及個(gè)體數(shù)分布特征

從圖3可以看出，紅椎純林林下未清除凋落物的樣方和清除凋落物的樣方內(nèi)幼苗個(gè)體數(shù)和物種數(shù)沒(méi)有顯著差異；馬尾松純林林下未清除凋落物的樣方中幼苗個(gè)體數(shù)和物種數(shù)比清除凋落物的樣方略多，但未形成顯著差異；同齡混交林林下未清除凋落物的樣方內(nèi)幼苗個(gè)體數(shù)多于清除凋落物的樣方，未清除凋落物的樣方內(nèi)幼苗物種數(shù)與清除凋落物的樣方無(wú)顯著差別；異齡混交林林下未清除凋落物與清除凋落物的幼苗個(gè)體數(shù)和物種數(shù)均無(wú)顯著差異。

圖3 各林分不同凋落物處理下植物幼苗物種數(shù)及個(gè)體數(shù)分布特征

3 結(jié)論與討論

綜上所述，4個(gè)因素中僅林分自身所具備的林分和坡位因素對(duì)林下植被的個(gè)體數(shù)和物種數(shù)產(chǎn)生顯著影響，而人為設(shè)置的間伐處理和凋落物處理因素則未產(chǎn)生顯著影響，基本符合預(yù)期水平。由于間伐因素為人為設(shè)置因素，因此間伐程度理論上對(duì)4種林分幼苗初期個(gè)體數(shù)和物種數(shù)均不造成顯著影響，以保證后期實(shí)驗(yàn)變量的單一性。但在實(shí)際操作中，由于樣地林下幼苗分布不均勻、設(shè)置樣地的誤差等造成了分析過(guò)程中的誤差，另外，由于樣地林下植被稀少，加強(qiáng)了隨機(jī)因素的作用，進(jìn)一步擴(kuò)大了分析中的誤差。