不同模式紅椎及馬尾松人工林自然更新狀況研究

覃曉瓊

（廣西環江毛南族自治縣華山林場，廣西環江547100）

人工林（P lantation f orests）是由播種、栽植或扦插等人工種植方法營造的森林[1]，具有集中連片，樹種單一，集約經營管理等特點。但單一的造林樹種，暴露出人工林的生態脆弱性，使得人工林群落抵御外界干擾的能力大幅度降低，容易造成大規模的死亡、引起地力衰退等問題[2-4]。因此，為改善人工林發展存在的樹種組成結構單一問題，大力發展人工混交林是當下的趨勢。目前，有關紅椎、馬尾松人工林林下更新的研究較多[5-7]，但有關桂西北紅椎、馬尾松人工林林下更新的研究少有報道，以用材林為主的人工林林下喬木幼苗更新狀況的研究未見報道。因此，筆者以不同模式的馬尾松、紅椎各自純林及其混交林為研究對象，對其人工林林下更新進行比較研究，旨在為紅椎、馬尾松人工林林下更新研究提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西環江縣華山林場（107°27′24.2″～107°30′43.9″E，25°41′20.5″～25°44′13.2″N），海拔800 m左右，該地屬于亞熱帶濕潤季風性氣候，境內日照充足，雨量充沛，干濕季節明顯（10月至3月為干季，4—9月為濕季），光、水、熱資源豐富。年均氣溫為20.5℃～21.7℃，極端高溫40.3℃，極端低溫-1.5℃；≥10℃活動積溫6 000℃～7 600℃。年均降雨量1 200～1 500 mm，年蒸發量1 261～1 388 mm，相對濕度80%～84%。主要地貌類型以低山丘陵為主。地帶性土壤為花崗巖發育成的紅壤，土層厚100 cm。植被類型以馬尾松（Pinus）為主，其間還有杉木（Cuninghamia lanceolata），灌木樹種主要有懸鉤子（Rubus）等。

1.2 試驗方法

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置固定樣方，樣方的規格為100 m×50 m，以10 m×10 m為樣方基本調查單位，進行群落學調查。每個處理單位面積為20 m×20 m，2個處理間間隔10 m，8個處理為隨機排列；進而在每個處理中分別設立6個1 m×1 m的固定幼苗小樣方進行林下植被更新調查；其中3個樣方去掉樣方中凋落物。固定幼苗小樣方半年復查1次，共調查3次。

1.3 數據分析

采用Microsoft Office Excel 2003和SPSS 17.0對數據進行統計分析。

2 結果與分析

人工林雖由人工栽培，但其更新依然通過林分自身的自然更新實現，且僅有自然更新途徑才能有效增進人工林群落的多樣性。

2.1 不同模式紅椎與馬尾松人工林喬木層更新分析

表1記錄了100 m×50 m大樣方中各人工林喬木層的自然更新概況，從中可以看出：紅椎純林、異齡混交林中自然更新的個體數、物種數稀少，平均胸徑小；馬尾松純林中物種數相對較多，個體數也相對較多；異齡混交林物種數和個體數均很少，但平均胸徑比馬尾松林大出許多，表明異齡混交林中自然更新的大部分為達到了一定高度和胸徑的喬木，這些喬木可能是當時自然播種的喬木和人工林木一起生長并被成功保留下來的。林分中的自然更新種共有38種:紅椎純林內出現了野漆（Toxicodendron succedaneum）、大青（Callicarpa cyrtophyllum）、羅浮柿（Diospyros morrisiana）等6種更新種，其中以野漆數量最多，達到6株；馬尾松純林內自然更新種較多，達到了28種，主要以羅浮栲（Castanopis fabri）（82株）、三叉苦（Evodia lepta）（77株）、野漆（48株）為主；紅椎+馬尾松同齡混交林內有14種自然更新種，主要以刨花潤楠（Machilus pauhoi）（20株）、杉木（Cunninghamia lanceolata）（16株）、鴨腳木（Schefflera minutistellata）（10株）為主；異齡混交林內自然更新物種僅有2種，分別是羅浮栲和翻白葉樹（Pterospermum heterophyllum），主要以羅浮栲為主（20株）。

表1 各林分喬木層自然更新概況

2.2 不同模式紅椎與馬尾松人工林灌木層更新分析

群落的灌木層包含了喬木層植物的幼樹和灌木樹種，灌木層的植物種類及數量反映了群落更新的趨勢。對4個林分中灌木樣方（5 m×5 m）進行數據分析，結果如表2所示，可以看出：紅椎純林、異齡混交林灌木層個體數和物種數較少，平均蓋度低，因此紅椎純林和異齡混交林的灌木層幾乎沒有植被。馬尾松純林和同齡混交林的灌木層中物種數較為接近，同齡混交林灌木層中植被個體數遠多于馬尾松純林，但蓋度相差不大，說明馬尾松純林灌木層中的植被生長狀況優于同齡混交林。

表2 各林分灌木層物種種類及數量特征

灌木層共出現97種植物，其中33種是喬木樹種。表3列出了每個林分灌木層的物種數、個體數、喬木樹種的物種數和個體數以及喬木樹種個體數占所有灌木層植被的比例，可看出：自然更新的喬木樹種在各林分灌木層中所占比例都不大。紅椎純林、同齡混交林灌木層中植被個體數較大，但自然更新喬木樹種的幼樹個體數所占比例很小。調查發現，灌木層中的植被大部分為人工林育種的幼樹，自然更新的喬木幼樹在各林分中所占比例均很低；但馬尾松林灌木層中自然更新喬木樹種占全體物種個體數的比例在4個林分的灌木層中是最大的，說明馬尾松林灌木層中物種較豐富，自然更新情況較好。

表3 各林分灌木層物種概況

3 結論與討論

林分結構在林下更新中發揮重要作用。總體來說，紅椎純林、馬尾松純林、兩者的同齡混交林、兩者的異齡混交林4個林分中的喬木層自然更新情況一般，主要表現為物種數、個體數稀少；自然更新喬木無法在林下環境內正常生長。

林隙為植物的更新和生長提供場所，林隙的大小對植被生長有顯著影響。較小的林冠空隙由周圍樹木的側生長填補；中等大小的林冠空隙由原存在于林冠下的更新代來填補；較大林冠空隙的填補既可以是更新代的生長釋放，也可以是新物種的定居。不同模式的紅椎、馬尾松人工林4個林分中的灌木層中的喬木樹種的個體大部分為人工林目標樹種的幼樹，自然更新的喬木幼樹在各林分中所占比例很低。