發(fā)展毛竹林對鉤栲林種群變化的影響

廖元英

摘要：為探索人為干擾措施對鉤栲林野外種群變化的影響，2002年在保存完好的武平縣梁野山保護(hù)區(qū)內(nèi)無人為干擾的永平鎮(zhèn)孔廈村谷夫自然村馬頭山鉤栲林和毗鄰區(qū)有人為經(jīng)營發(fā)展毛竹的永平鎮(zhèn)龍歸寨村后龍山鉤栲林分別設(shè)立了9個(gè)20m×20m固定樣地，2002、2006、2010、2014年對這些固定樣地各調(diào)查1次，統(tǒng)計(jì)鉤栲種群變化情況，結(jié)果表明：①2002年設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)地時(shí)，自然演替區(qū)馬頭山鉤栲林與人為干擾區(qū)后龍山鉤栲林種群數(shù)量沒有明顯差異；②發(fā)展毛竹措施對鉤栲林種群數(shù)量產(chǎn)生負(fù)面影響，而自然演替鉤栲林分種群數(shù)量呈現(xiàn)增加趨勢；③隨著時(shí)間的延長，發(fā)展毛竹對鉤栲林種群增長的負(fù)面影響越大，4年后自然演替區(qū)馬頭山鉤栲林與人為干擾區(qū)后龍山鉤栲林種群到達(dá)顯著水平，8年后達(dá)到極顯著水平。

關(guān)鍵詞：鉤栲林；種群變化；毛竹；經(jīng)營措施

中圖分類號： S791

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B 文章編號： 16749944（2015）06003903

1 引言

鉤栲（Castanopsis tibetana Hance），又叫鉤錐、大葉櫧、鉤錐、鉤栗，果實(shí)（鉤栗）可食，材質(zhì)堅(jiān)重，耐水濕，適作坑木、梁、柱、建筑及家具材，屬紅錐類，是長江以南較常見的主要用材樹種，還有主治痢疾之功效，也是優(yōu)良的園林綠化樹種。其多數(shù)分布于濕潤的山地林中，是偏溫性的樹種，一般為常綠闊葉林的伴生樹種，較少獨(dú)立形成群種。在2001年森林資源調(diào)查過程中，在梁野山自然保護(hù)區(qū)的永平鎮(zhèn)孔廈村谷夫自然村的馬頭山和毗鄰保護(hù)區(qū)的永平鎮(zhèn)龍歸寨村后龍山都發(fā)現(xiàn)有保存完好的較大面積的天然鉤栲林，均處于原生狀態(tài)，但在歸寨村后龍山鉤栲林中分布有毛竹，當(dāng)?shù)卮迕駮r(shí)有人為發(fā)展毛竹經(jīng)營措施。2002年起，筆者對保護(hù)區(qū)內(nèi)馬頭山鉤栲林和非保護(hù)區(qū)后龍山鉤栲林種群數(shù)量開展系統(tǒng)調(diào)查，以期為科學(xué)評估人為發(fā)展毛竹對鉤栲林野外種群動態(tài)的影響，促進(jìn)天然鉤栲林的保護(hù)提供參考。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)地概況

永平鎮(zhèn)孔廈村谷夫自然村的馬頭山，處保護(hù)區(qū)核心區(qū)，無人為干擾，東經(jīng)116°10′33″北緯25°12′17″，海拔800～920m，土壤為山地黃紅壤，土層較厚，鉤栲林內(nèi)還有青崗、猴歡喜、楓香、深山含笑、黃檀、山杜英、紅楠等樹種，蓋度90%～95%，處于自然演替狀態(tài)。永平鎮(zhèn)龍歸礤村后龍山，東經(jīng)115°59′23″北緯25°17′36″，海拔700～850m，土壤為山地黃紅壤，土層較厚，鉤栲群落處于村庒附近，人為活動多且有人為經(jīng)營毛竹措施；鉤栲林內(nèi)還有毛竹、絲粟栲、甜櫧，猴歡喜、楓香、苦櫧、拉氏栲、紅楠等，蓋度90%～95%，群落演替受到人為的影響。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

經(jīng)營措施：經(jīng)營區(qū)永平鎮(zhèn)龍歸寨村后龍山鉤栲林從2004年起，村民通過人為劈雜、采挖冬（春）筍等經(jīng)營措施，大力發(fā)展毛竹，從而對鉤栲林演替造成影響。對照區(qū)馬頭山鉤栲林一直無任何人為干擾，完全處于自然演替狀態(tài)。

樣地設(shè)置：根據(jù)馬頭山和后龍山鉤栲的分布情況，2002年10月在經(jīng)營區(qū)（后龍山）和對照區(qū)（馬頭山）山頭的上、中、下坡有代表性林分各設(shè)立3個(gè)樣地，樣地大小20m×20m。

2.3 數(shù)據(jù)調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析

2002、2006、2010、2014年的9～11月分別對經(jīng)營區(qū)和對照區(qū)內(nèi)各個(gè)樣地內(nèi)鉤栲株數(shù)進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)調(diào)查，以t檢驗(yàn)法比較經(jīng)營區(qū)和對照區(qū)鉤栲平均株數(shù)的差異性，數(shù)據(jù)處理與分析在DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺進(jìn)行。

3 結(jié)果與分析

3.1 經(jīng)營區(qū)和對照區(qū)內(nèi)鉤栲株數(shù)的變化

經(jīng)營區(qū)和對照區(qū)內(nèi)2002、2006、2010、2014年9個(gè)樣地內(nèi)鉤栲株數(shù)的變化見表1和圖1。從平均株數(shù)（表1）看，經(jīng)營區(qū)發(fā)展毛竹和對照區(qū)自然演替林分2002年（期初）9個(gè)樣地平均株數(shù)分別為18.56株和20.78株，后者為前者的111.98%；2006年平均株數(shù)分別為18.11株和23.56株，后者為前者的130.06%；2010年平均株數(shù)分別為13.56株和25.00株，后者為前者的184.43 %；2014年平均株數(shù)分別為9.67株和27.00株，后者為前者的279.31%。 再從總株數(shù)變化情況（圖1）看，經(jīng)營區(qū)發(fā)展毛竹和對照區(qū)自然演替林分期初總株數(shù)基本接近，分別為167株、187株。但經(jīng)營區(qū)發(fā)展毛竹后，鉤栲總株數(shù)逐步下降，2006、2010、2014年分別為163株、122株、87株；而對照區(qū)自然演替鉤栲林分，鉤栲總株數(shù)逐步上升，2006、2010、2014年分別為212株、225株、243株。由此表明，發(fā)展毛竹措施對鉤栲林種群數(shù)量產(chǎn)生負(fù)面影響，而自然演替鉤栲林分種群數(shù)量呈現(xiàn)增加趨勢。其主要原因，可能是發(fā)展毛竹過程中，一方面人為劈雜傷害了一些鉤栲林幼樹，另一方面采挖冬（春）筍措施傷害了鉤栲林幼苗，從而共同對鉤栲林種群的自然增長造成負(fù)面的影響。

3.2 經(jīng)營區(qū)和對照區(qū)內(nèi)鉤栲株數(shù)變化的差異性分析

以t檢驗(yàn)法比較經(jīng)營區(qū)和對照區(qū)鉤栲平均株數(shù)的差異性，結(jié)果如表2。從表2可以看出，經(jīng)營區(qū)發(fā)展毛竹和對照區(qū)自然演替林分2002年（期初）鉤栲林平均株數(shù)值分別為18.56和20.78，標(biāo)準(zhǔn)差分別為3.08和4.74，兩組樣本方差齊性檢驗(yàn)F=2.3557，df1=df2=9，p=0.2469>0.05，說明兩總體方差齊性，此時(shí)檢驗(yàn)值t=1.1790，顯著性水平p=0.2556>0.05，表明期初經(jīng)營區(qū)與對照區(qū)鉤栲林株數(shù)差異不顯著。4年后（2006年）經(jīng)營區(qū)和對照區(qū)鉤栲林平均株數(shù)值分別為18.11和23.56，標(biāo)準(zhǔn)差分別為3.86和4.88，兩組樣本方差齊性檢驗(yàn)F=1.600，df1=df2=9，p=0.5212>0.05，說明兩總體方差齊性，此時(shí)檢驗(yàn)值t=2.6276，顯著性水平p=0.0183<0.05，表明經(jīng)營4年后，經(jīng)營區(qū)與對照區(qū)鉤栲林株數(shù)差異達(dá)到顯著水平。8年后（2010年）經(jīng)營區(qū)和對照區(qū)鉤栲林平均株數(shù)值分別為13.56和25.00，標(biāo)準(zhǔn)差分別為3.40和5.52，兩組樣本方差齊性檢驗(yàn)F=2.6458，df1=df2=9，p=0.1903>0.05，說明兩總體方差齊性，此時(shí)檢驗(yàn)值t=5.2960，顯著性水平p=0.0001<0.01，表明經(jīng)營8年后，經(jīng)營區(qū)與對照區(qū)鉤栲林株數(shù)差異達(dá)到極顯著水平。12年后（2014年）經(jīng)營區(qū)和對照區(qū)鉤栲林平均株數(shù)值分別為9.67和27.00，標(biāo)準(zhǔn)差分別為3.54和5.72，兩組樣本方差齊性檢驗(yàn)F=2.6200，df1=df2=9，p=0.1903>0.05，說明兩總體方差齊性，此時(shí)檢驗(yàn)值t=5.2960，顯著性水平p=0.0001<0.01，表明經(jīng)營12年后，經(jīng)營區(qū)與對照區(qū)鉤栲林株數(shù)差異繼續(xù)維持在極顯著水平。由此表明，隨著時(shí)間的延長，發(fā)展毛竹對鉤栲林種群增長的負(fù)面影響越大，4年后到達(dá)顯著水平，8年后達(dá)到極顯著水平。其主要原因，可能是發(fā)展毛竹初期雖然人為劈雜、采挖冬（春）筍措施傷害了一些鉤栲樹（苗），但同時(shí)采挖冬（春）筍措施可有效改善土壤條件，有利于鉤栲幼苗的林下生長，從而在前面4年差異僅達(dá)顯著水平；而隨著時(shí)間的延長，鉤栲幼苗的林下生長量不足抵消人為劈雜、采挖冬（春）對鉤栲樹（苗）的傷害量，經(jīng)營區(qū)鉤栲林種群數(shù)量逐步下降，8年后與對照區(qū)差異達(dá)到極顯著水平。

4 小結(jié)與討論

4.1 發(fā)展毛竹林對鉤栲林種群變化的影響

人為活動對森林結(jié)構(gòu)和生物多樣性均會產(chǎn)生影響。曾輝（2001）等研究表明，在水電站、居民點(diǎn)和道路三種人為影響發(fā)生源中，水電站的修建對周圍景觀結(jié)構(gòu)的一次性改造效果最顯著，居民點(diǎn)屬中等強(qiáng)度的持續(xù)性影響類型，道路的影響程度最小。在居民點(diǎn)和水電站周圍，景觀結(jié)構(gòu)變化證明人為影響作用呈明顯的梯度衰減，600m半徑緩沖區(qū)范圍內(nèi)為典型人為影響區(qū)域，600～1200m區(qū)間為人為影響景觀與自然景觀的過渡區(qū)域，其余地區(qū)屬自然因素控制的自然景觀。樊正球（2001）等從景觀破碎、保護(hù)歷史、種群行為機(jī)制和種群大小4個(gè)方面討論了人為干擾對生物多樣性的影響，表明一般人為輕度干擾會導(dǎo)致生物多樣性提高；在演替過程中群落物種多樣性的增加是生態(tài)系統(tǒng)對外界輕度干擾的一種適應(yīng)，是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種對策，一旦干擾超過其調(diào)節(jié)能力，將難以恢復(fù)為原來的群落類型。本研究結(jié)果表明，發(fā)展毛竹措施對鉤栲林種群數(shù)量產(chǎn)生負(fù)面影響，而自然演替鉤栲林分種群數(shù)量呈現(xiàn)增加趨勢。隨著時(shí)間的延長，發(fā)展毛竹對鉤栲林種群增長的負(fù)面影響越大，4年后到達(dá)顯著水平，8年后達(dá)到極顯著水平。其主要原因，可能是發(fā)展毛竹初期雖然人為劈雜、采挖冬（春）筍措施傷害了一些鉤栲樹（苗），但同時(shí)采挖冬（春）筍措施可有效改善土壤條件，有利于鉤栲幼苗的林下生長，從而在前面4年差異僅達(dá)顯著水平；而隨著時(shí)間的延長，鉤栲幼苗的林下生長量不足抵消人為劈雜、采挖冬（春）對鉤栲樹（苗）的傷害量，經(jīng)營區(qū)鉤栲林種群數(shù)量逐步下降，8年后與對照區(qū)差異達(dá)到極顯著水平。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中，要注意鉤栲林及其伴生樹種（如毛竹）的適度經(jīng)營，以實(shí)現(xiàn)林分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和最大的經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益。

4.2 對鉤栲林資源的進(jìn)一步保護(hù)

自然保護(hù)區(qū)森林資源保護(hù)的主要目的是實(shí)現(xiàn)最大的森林生態(tài)功能，包括水源涵養(yǎng)功能、水土保持功能、氣候調(diào)節(jié)功能、環(huán)境凈化功能、生物多樣性保護(hù)功能等。吳大榮等（2000）對福建三明莘口格氏栲自然保護(hù)區(qū)青鉤栲種群結(jié)構(gòu)和空間格局動態(tài)分析研究表明，自然保護(hù)區(qū)青鉤栲種群結(jié)構(gòu)呈中部縊縮兩端大的形狀，幼苗貯備十分豐富，但小樹和中樹株數(shù)明顯偏少 ；不同發(fā)育階段種群空間分布格局有差異，總體趨勢由集群向隨機(jī)分布轉(zhuǎn)變，由聚集度高向聚集度低轉(zhuǎn)變 不同演替群落中種群空間分布格局總體上仍是集群分布；青鉤栲種群瀕危原因包括分布區(qū)局限使生境破碎，種群更新障礙使種群結(jié)構(gòu)縊縮，人為干擾使種群數(shù)目減少和地處交錯(cuò)帶使群落不穩(wěn)定等原因。加強(qiáng)就地保護(hù)研究工作，減少人為干擾，增強(qiáng)種群間的基因交流是其重要保護(hù)措施。通過對在梁野山自然保護(hù)區(qū)的永平鎮(zhèn)孔廈村谷夫自然村的馬頭山和毗鄰保護(hù)區(qū)的永平鎮(zhèn)龍歸寨村后龍山保存完好的較大面積的天然鉤栲林進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)人為劈雜、采挖冬（春）筍等發(fā)展毛竹林經(jīng)營措施雖然可以有效改善土壤條件，利于鉤栲種子的萌發(fā)，但幼苗幼樹在毛竹經(jīng)營過程中被劈除，不利的林下生長，這些措施將明顯影響鉤栲林種群的生長，4年后發(fā)展毛竹林區(qū)鉤栲種群數(shù)量與自然生長區(qū)的差異僅達(dá)顯著水平，8年后與對照區(qū)差異達(dá)到極顯著水平。研究結(jié)果對較少獨(dú)立形成群種的鉤栲林的保護(hù)和利用具有重要指導(dǎo)意義。

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