紅錐及馬尾松異齡混交林林下幼苗更新的環境效應

韋揚春

（廣西環江毛南族自治縣華山林場，廣西環江547100）

馬尾松（Pinus massonianaLamb）是我國亞熱帶季風季候區分布最廣、特有的速生鄉土針葉樹種，在林業生態中占有重要的地位[1-2]。但由于長期單一樹種的純林經營模式，導致立地衰退與森林生產力下降。大面積馬尾松純林易受森林火災及松樹蟲害的危害，嚴重制約松樹的可持續發展[3-4]。因此，混交林是近自然經營的趨勢，將現存的松樹純林通過林下套種改造成混交林則為修復脆弱生態系統提供了解決途徑。我國已開展了有關馬尾松與闊葉樹混交林的生態學研究，然而對于桂西北馬尾松與紅錐（Castanopsis hystrix）異齡混交造林的生態學研究則未見報道[5-8]。筆者主要通過對環江縣華山林場紅錐與馬尾松異齡混交林林下幼苗建立固定樣地進行物種和數量統計，分析不同坡位、間伐強度、凋落物蓋度對幼苗更新的影響，以期為探討亞熱帶地區馬尾松人工林經營措施提供理論依據。

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），屬亞熱帶濕潤季風性氣候，日照充足，雨量充沛，年均降雨量1200~1500mm，年蒸發量1 261~1 388 mm，相對濕度80%~84%。10月至翌年3月為干季，4—9月為濕季。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℃。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80~100 c m。植被類型以馬尾松（Pinus）為主，灌木樹種主要有懸鉤子（Rubus）等。

1.2 試驗方法

在紅椎和馬尾松異齡混交林設置50個固定樣方，規格為10 m×10 m并做基本的群落學調查。設置3種間伐強度和1個對照處理，3次重復。間伐設計為：強度間伐（3株/100 m2）、中度間伐（6株/100 m2）、弱度間伐（9株/100 m2）。每個處理單位面積為20 m×20 m，8個處理為隨機排列；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。

1.3 數據分析

采用Ex cel 2003和S P SS 17.0對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 坡位對林下幼苗更新的影響

圖1表明，異齡混交林林下上坡位幼苗個體數、物種數與下坡位幼苗個體數、物種數差異均不顯著（2020年7月個體數方差分析P=0.75，物種數方差分析P=0.833；2020年11月個體數方差分析P=0.07，物種數方差分析P=0.076）。

圖1 異齡混交林各時期不同坡位下植物幼苗物種數及個體數分布特征

2.2 間伐處理對林下幼苗更新的影響

圖2表明，2020年7月時強度處理的樣方在幼苗個體數和物種數上都極顯著多于其他處理；11月時其他樣方個體和物種數與強度間伐的差距縮小，甚至弱度間伐樣方的個體數超過了強度間伐的樣方。幼苗個體數未有顯著差異，僅林下幼苗的物種數保持顯著差異（2020年7月個體數方差分析P=0，物種數方差分析P=0；2010年11月個體數方差分析P=0.074，物種數方差分析P=0.038）。

圖2 異齡混交林各時期不同間伐處理下植物幼苗物種數及個體數分布特征

為進一步確定間伐處理對異齡混交林林下植被的個體數和物種數的最優水平，對異齡混交林的間伐因素做多重比較，結果表明，中期時候間伐措施時各處理差異不顯著，弱度間伐和對照表現出顯著差異（表1）；末期時候間伐措施強度和中度無顯著差異，但與弱度和對照存在顯著差異（表1），結合圖2分析出，強度間伐和中度間伐對林下植被物種數的影響要優于弱度間伐。

表1 間伐因素對異齡混交林下幼苗物種數影響的多重比較結果

2.3 凋落物對林下幼苗更新的影響

圖3表明，在2020年7月和2020年11月異齡混交林林下未處理的樣方內幼苗個體數和物種數少于處理過凋落物的樣方，個體數達到了顯著差異，物種數達到了極顯著的差異，這與前文幾個林分的凋落物樣方中顯現的規律是一致的（2020年7月個體數方差分析P=0.099，物種數方差分析P=0.064；2020年11月個體數方差分析P=0.043，物種數方差分析P=0.01）。

圖3 異齡混交林各時期不同凋落物處理下植物幼苗物種數及個體數分布特征

3 結論與討論

各因素對不同林分林下幼苗更新的影響情況不同。坡位因素對異齡混交林沒有顯著影響。紅椎種子為球形，容易從上坡位向下坡位遷移，而馬尾松的球果則相對不容易遷移，導致了以紅椎為主的混交林分坡位因素影響顯著，以馬尾松為主的林分坡位因素影響不顯著。

異齡混交林不同間伐強度處理間，林下幼苗物種數差異顯著，多重比較分析表明強度、中度間伐更有利于林下幼苗的更新。間伐因素通過打開林窗來影響林下植被的更新環境。打開林窗在增加林下光照的同時提高了林下的溫度、降低了林窗附近地表的濕度，應該說打開林窗增加了林下環境的多樣性，因此更有利于不同種類幼苗的生活。

凋落物因素對紅椎純林和同齡混交林林下植被的物種數產生顯著影響。未去除凋落物的樣方中林下植被物種數要低于去除了凋落物的樣方。