不同林型對(duì)林下光照和輻射消減的影響

葉冬梅， 徐明鋒， 蔣謙才， 蘇志堯， 張 毅， 王永強(qiáng)

(1.中山市國(guó)有森林資源保護(hù)中心， 廣東 中山 528403； 2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院， 廣東 廣州 510642)

不同林型對(duì)林下光照和輻射消減的影響

葉冬梅1， 徐明鋒2， 蔣謙才1， 蘇志堯2， 張 毅2， 王永強(qiáng)2

(1.中山市國(guó)有森林資源保護(hù)中心， 廣東 中山 528403； 2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院， 廣東 廣州 510642)

在中山市長(zhǎng)江庫(kù)區(qū)水源林市級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)選擇4種不同的林分類(lèi)型，進(jìn)行每木檢尺和冠層影像拍攝，處理得到林下光照因子和輻射消減因子，分析不同林型對(duì)林下光照和輻射消減的影響。結(jié)果表明：不同林型對(duì)林冠結(jié)構(gòu)和林下光照影響顯著，針葉林與針闊混交林的林下光照接近，林冠較差，溝谷季雨林與常綠闊葉林接近，林冠較好；輻射消減在不同林型間差異顯著，針葉林和針闊混交林輻射消減較差，常綠闊葉林和溝谷季雨林輻射消減較好；林下光照與輻射消減相關(guān)性強(qiáng)，特別是兩個(gè)林冠結(jié)構(gòu)因子與輻射消減關(guān)系密切。在進(jìn)行林分改造時(shí)，建議選擇葉片較大較厚，冠幅大而優(yōu)美的常綠闊葉樹(shù)種進(jìn)行更新，天然起源的林分與常綠闊葉林的林冠結(jié)構(gòu)較好，有效維持了森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。

輻射消減； 林下光照； 林冠； 林型

林分林冠空隙受到林分類(lèi)型、樹(shù)種組成和分布的影響，而冠層結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)截獲光照來(lái)調(diào)節(jié)林下光照的強(qiáng)弱和分布[1-3]，影響森林的群落動(dòng)態(tài)[4]。因此，不同的林型由于其不同的樹(shù)種組成和分布對(duì)林下光照和森林群落的穩(wěn)定性維持有著不同的影響。采用半球面影像技術(shù)來(lái)獲取林冠結(jié)構(gòu)和林下光照數(shù)據(jù)是目前比較快捷、準(zhǔn)確的方法[5]。林冠內(nèi)的光輻射分布及林冠結(jié)構(gòu)對(duì)輻射的作用是研究森林群落內(nèi)光輻射的主要熱點(diǎn)問(wèn)題[6]，林冠的遮陰效應(yīng)影響人們的熱感和舒適感，木本植物群落具有遮陰和輻射消減的功能[7]。因此，不同的林型有不同的冠層結(jié)構(gòu)，繼而影響冠層的輻射消減作用，影響人們的游憩感受。

不同林型、不同起源對(duì)林分內(nèi)部的小環(huán)境具有重要影響，包括了空氣環(huán)境、土壤環(huán)境、光照環(huán)境等[4, 8-9]，本研究以中山市長(zhǎng)江庫(kù)區(qū)水源林市級(jí)保護(hù)區(qū)4種不同林分類(lèi)型的林下光照為研究對(duì)象，采用半球面影像技術(shù)和分析軟件獲取林下光照數(shù)據(jù)，通過(guò)單因素方差分析、多重比較等分析方法研究不同林型間林下光照的差異及變化規(guī)律，以及不同林型間的輻射消減變化，為林分改良與更新、森林群落穩(wěn)定與健康持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 研究區(qū)概況

中山市長(zhǎng)江庫(kù)區(qū)水源林市級(jí)保護(hù)區(qū)位于廣東省中山市(113°09′—113°46′E， 22°11′ —22°46′N(xiāo))五桂山鎮(zhèn)，在中山市南部，總規(guī)劃面積203.14 km2。五桂山保護(hù)區(qū)具有中山“市肺”之稱(chēng)，東距珠江口海岸約9 km，主峰五桂山海拔531 m。五桂山地處南亞熱帶，氣候溫暖，降水豐富，極端最高氣溫 36.7 ℃，極端最低氣溫 -1.3 ℃，年平均氣溫 22 ℃,年均降雨量 1738 mm；土壤以山地赤紅壤為主，成土母質(zhì)以花崗巖為主。迎風(fēng)坡面因常年受海風(fēng)侵襲和雨水沖刷，土層淺薄，局部地段甚至巖石裸露[10-12]。

2 研究方法

2.1樣地設(shè)置和群落調(diào)查

在中山市長(zhǎng)江庫(kù)區(qū)水源林市級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)選擇4種不同的林分類(lèi)型，分別為人工林起源的針葉林、針闊混交林地、常綠闊葉林和天然起源的溝谷季雨林。人工林、天然林的調(diào)查面積分別為600 m2和1200 m2，調(diào)查時(shí)間為2014年8月。調(diào)查起測(cè)胸徑為3 cm，記錄的指標(biāo)有樹(shù)種名稱(chēng)、胸徑、樹(shù)高等。針葉林、針闊混交林和溝谷季雨林各調(diào)查一個(gè)樣地，針葉林、針闊混交林主要栽植樹(shù)種分別為馬尾松、木荷+馬尾松。常綠闊葉林調(diào)查3個(gè)樣地，其主要樹(shù)種組成分別為：木荷、馬占相思+木荷、大葉相思+木荷。

2.2林下光照調(diào)查

在每個(gè)樣地隨機(jī)選取3個(gè)地點(diǎn)，用數(shù)碼相機(jī)(Nikon 4500)外接魚(yú)眼鏡頭(Nikon FC-E8)照相，得到林冠層的半球面影像，使用冠層分析軟件Gap Light Analyzer(GLA，version 2.0)對(duì)采集的半球面照片進(jìn)行分析，經(jīng) GLA 計(jì)算后，得到的冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)包括林冠開(kāi)度和葉面積指數(shù)[4, 13]，林下光照參數(shù)包括林冠頂部直射光、林冠頂部散射光、林下直射光、林下散射光和林下總光照，輻射消減量和消減率由冠層上方光照與林下光照計(jì)算得到[7]。

直射光消減量=林冠頂部直射光-林下直射光

散射光消減量=林冠頂部散射光-林下散射光

總光照消減量=林冠頂部總光照-林下總光照

2.3數(shù)據(jù)分析

2.3.1 群落結(jié)構(gòu)分析 對(duì)6個(gè)樣地的植物進(jìn)行重要值計(jì)算，計(jì)算在軟件PC-ORD中進(jìn)行。

2.3.2 不同林型林冠結(jié)構(gòu)和林下光照分析 在STATISTICA 8.0中對(duì)4個(gè)林型6個(gè)樣地的林冠結(jié)構(gòu)因子和林下光照因子進(jìn)行F檢驗(yàn)和LSD多重比較，并用Boxplot圖表示。

2.3.3 不同林型輻射消減分析 對(duì)4個(gè)林型6個(gè)樣地的輻射消減因子進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)，再進(jìn)一步做Boxplot圖、F檢驗(yàn)和LSD多重比較進(jìn)行分析，以上計(jì)算在STATISTICA 8.0進(jìn)行。

2.3.4 林下光照和輻射消減相關(guān)性分析 對(duì)林下光照和輻射消減采用Pearson相關(guān)性分析，分析在STATISTICA 8.0中進(jìn)行。

3 結(jié)果與分析

3.1群落優(yōu)勢(shì)種與林分結(jié)構(gòu)分析

對(duì)4種林型6個(gè)樣地的植物進(jìn)行重要值計(jì)算，取前3個(gè)優(yōu)勢(shì)種進(jìn)行分析，從表1可以看出，馬尾松在針葉林(P001樣地)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，重要值達(dá)87.51%，相對(duì)密度及相對(duì)顯著度都超過(guò)95%，是群落的建群種。針闊混交林(P002樣地)中，馬尾松和木荷的重要值比較接近，分別為40.69%和42.06%，總和超過(guò)80%，其相對(duì)頻度、相對(duì)密度、相對(duì)顯著度也接近，說(shuō)明兩者在針闊混交林中占據(jù)相同的優(yōu)勢(shì)。在常綠闊葉林(P003、P004和P005樣地)中，3個(gè)樣地的主要組成樹(shù)種不同，P003樣地主要組成樹(shù)種為木荷，其重要值達(dá)54.24%，接著是鴨腳木和杉木，重要值分別為13.82%和12.66%，相對(duì)于木荷均較小，說(shuō)明木荷是群落的建群種。P004樣地主要組成樹(shù)種為大葉相思、木荷和馬尾松，重要值分別為46.71%、20.29%和16.76。P005樣地主要組成樹(shù)種為馬占相思、木荷和臺(tái)灣相思，重要值分別為33.23%、13.18%和7%。3個(gè)常綠闊葉林樣地中木荷均為優(yōu)勢(shì)種，但重要值不同，其他組成樹(shù)種不同，馬占相思的葉子相對(duì)較大、大葉相思葉子次之，木荷的葉子在三者中最小，樹(shù)種結(jié)構(gòu)的差異導(dǎo)致林分結(jié)構(gòu)的變化，馬占相思組成的林分可能郁閉度比大葉相思和木荷組成的另外兩個(gè)林分大。溝谷季雨林的主要組成樹(shù)種為鼠刺、短序潤(rùn)楠和三花冬青，重要值分別為24.96%、10.3%和7.15%，其樹(shù)種分布相對(duì)比較均勻，鼠刺和三花冬青均為小喬木，因此，溝谷季雨林的林分高度較低，演替階段仍處于早期。

表1 優(yōu)勢(shì)種重要值Tab.1 Theimportantvalueofdominantspecies樣地編號(hào)林型種名相對(duì)頻度(%)相對(duì)密度(%)相對(duì)顯著度(%)重要值(%)P001針葉林馬尾松 Pinusmassoniana66.6796.4799.3987.51P001針葉林山烏桕 Sapiumdiscolor22.222.350.558.38P001針葉林細(xì)齒柃 Euryanitida11.111.180.064.12P002針闊混交林木荷 Schimasuperba31.2546.0548.8942.06P002針闊混交林馬尾松 Pinusmassoniana31.2542.1148.7140.69P002針闊混交林豺皮樟 Litsearotundifolia12.55.260.636.13P003常綠闊葉林木荷 Schimasuperba27.2760.6174.8554.24P003常綠闊葉林鴨腳木 Scheffleraoctophylla18.1816.676.6213.82P003常綠闊葉林杉木 Cunninghamialanceolata22.739.096.1612.66P004常綠闊葉林大葉相思Acaciaauriculaeformis26.0954.8159.2446.71P004常綠闊葉林木荷 Schimasuperba26.0926.927.8520.29P004常綠闊葉林馬尾松 Pinusmassoniana21.7410.5817.9816.76P005常綠闊葉林馬占相思Acaciamagium12.8221.8865.0133.23P005常綠闊葉林木荷 Schimasuperba10.26254.2713.18P005常綠闊葉林臺(tái)灣相思Acaciaconfusa12.826.251.947P006溝谷季雨林鼠刺 Iteachinensis10.2835.8428.7724.96P006溝谷季雨林短序潤(rùn)楠Machilusbreviflora5.619.915.3910.3P006溝谷季雨林三花冬青Ilextriflora7.486.487.487.15

3.2不同林型間的林冠結(jié)構(gòu)和林下光照

林冠開(kāi)度是指從林冠的下方向冠層仰視，除去被樹(shù)體枝葉遮擋的部分后，剩余部分的面積與天空垂直映射面積的比值[14]，其大小影響林下直射光和林下散射光等光照因子的強(qiáng)度和分布[15]。葉面積指數(shù)常用來(lái)量化林冠結(jié)構(gòu)[7]。林冠開(kāi)度和葉面積指數(shù)是冠層結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)[16]。從圖1看出，林冠開(kāi)度和葉面積指數(shù)在不同樣地間差異性極顯著。從林冠開(kāi)度來(lái)看，多重比較分析顯示，P001樣地(針葉林)和P002樣地(針闊混交林)之間沒(méi)有顯著性差異，P003(常綠闊葉林)、P004(常綠闊葉林)和P006(溝谷季雨林)之間也沒(méi)有顯著性差異，而P001、P002和P003、P004、P005和P006間有顯著性差異，原因可能是針葉林和針闊混交林中馬尾松均為優(yōu)勢(shì)種，林分結(jié)構(gòu)較為相似，而常綠闊葉林和溝谷季雨林的林分結(jié)構(gòu)也較相似，但針葉林、針闊混交林(歸為一類(lèi))和常綠闊葉林、溝谷季雨林(歸為一類(lèi))兩類(lèi)間的區(qū)別比較明顯。各樣地林冠開(kāi)度的大小變化趨勢(shì)為P001>P002>P004>P006>P003>P005，針葉林和針闊混交林的林冠開(kāi)度大，說(shuō)明其林冠郁閉度低，這主要受其組成的樹(shù)種馬尾松的影響，馬尾松在保護(hù)區(qū)內(nèi)呈退化趨勢(shì)，受到病蟲(chóng)害的影響嚴(yán)重，生長(zhǎng)狀況不良，而且松針較細(xì)，遮光效果差，因此郁閉度低；溝谷季雨林主要優(yōu)勢(shì)種為小喬木，其冠幅較小，林冠的空隙相對(duì)較多；P005樣地主要由馬占相思和木荷組成，馬占相思的葉片大，葉片厚，遮光效果強(qiáng)。葉面積指數(shù)的變化趨勢(shì)和林冠開(kāi)度相反，但多重比較的結(jié)果相似，P001和P002之間也沒(méi)有顯著性差異，P003、P004和P006之間沒(méi)有顯著性差異。葉面積指數(shù)在樣地間的大小變化趨勢(shì)為P005>P006>P003>P004>P002>P001，針葉林和針闊混交林的葉面積指數(shù)小，同樣受到組成樹(shù)種馬尾松的影響，而P005樣地的葉面積指數(shù)最大，可能因?yàn)轳R占相思的葉片較大影響?？偟膩?lái)說(shuō)，不同林型間的林冠結(jié)構(gòu)因子差異性顯著，針葉林和針闊混交林林冠結(jié)構(gòu)相似(歸為一類(lèi))，常綠闊葉林和溝谷季雨林的林冠結(jié)構(gòu)相似(歸為一類(lèi))，而這兩類(lèi)間的差異比較明顯，林冠開(kāi)度和葉面積指數(shù)在常綠闊葉林和溝谷季雨林中較小(較大)，在針葉林和針闊混交林中較大(較小)，主要受到組成樹(shù)種的影響。

圖1 林冠結(jié)構(gòu)在不同林型間的差異Fig.1 The differences of canopy structure between different forest types注： P001為針葉林(馬尾松)，P002為針闊混交林(木荷+馬尾松)，P003為常綠闊葉林(木荷)，P004為常綠闊葉林(大葉相思+木荷)，P005為常綠闊葉林(馬占相思+木荷)，P006為溝谷季雨林(鼠刺+短序潤(rùn)楠)。

林下光照包括林下直射光、林下散射光和林下總光照，林下直射光是指穿過(guò)林冠空隙直接照射到林下的光，林下散射光是指從任意方位反射到林下的光[17]。林下直射光和散射光的光量子密度差異較大，其組成比例影響林下環(huán)境異質(zhì)性[5]。圖2的F檢驗(yàn)顯示，林下光照因子在不同樣地間差異性顯著。3個(gè)林下光照指標(biāo)的大小變化趨勢(shì)相似，林下直射光和林下總光照的大小排序?yàn)椋篜001>P002>P003>P004>P005>P006，林下散射光的大小排序?yàn)椋篜002>P001>P004>P003>P005>P006，與林冠開(kāi)度的大小變化接近，針葉林和針闊混交林的林下光照較強(qiáng)，原因依然是馬尾松的遮光效果較差，生長(zhǎng)衰退，林冠郁閉度低；常綠闊葉林和溝谷季雨林的林下光照較弱，主要因?yàn)槿~片遮光效果強(qiáng)，林冠郁閉度高；溝谷季雨林的林冠開(kāi)度雖然較大，但林下光照較小，可能因?yàn)槠錁?shù)種組成對(duì)光照的吸收較強(qiáng)，林下植被層次豐富，對(duì)光照吸收大。從林下直射光的多重比較來(lái)看， P001(針葉林)、P002(針闊混交林)(這兩種歸為一類(lèi))和P003(常綠闊葉林)樣地間變化不顯著，P004(常綠闊葉林)、P005(常綠闊葉林)和P006(溝谷季雨林)這3個(gè)樣地間變化不顯著，針葉林、針闊混交林(這兩種歸為一類(lèi))和溝谷季雨林間差異顯著，而針葉林、針闊混交林、常綠闊葉林和溝谷季雨林4種林型的前后兩兩間變化不顯著。林下散射光和林下總光照的多重比較結(jié)果比較接近，針葉林和針闊混交林間差異不明顯，常綠闊葉林3個(gè)樣地差異不明顯，而針葉林、針闊混交林(這兩種歸為一類(lèi))和常綠闊葉林、溝谷季雨林間(這兩種歸為一類(lèi))差異顯著。總的來(lái)說(shuō)，林下光照在不同林型間差異顯著，并且其變化趨勢(shì)隨著針葉林、針闊混交林、常綠闊葉林、溝谷季雨林不斷變小。

圖2 林下光照在不同林型間的差異Fig.2 The differences of understory light between different forest types注： P001為針葉林(馬尾松)，P002為針闊混交林(木荷+馬尾松)，P003為常綠闊葉林(木荷)，P004為常綠闊葉林(大葉相思+木荷)，P005為常綠闊葉林(馬占相思+木荷)，P006為溝谷季雨林(鼠刺+短序潤(rùn)楠)。

3.3不同林型間輻射消減變化3.3.1 不同林型間的輻射消減量變化 對(duì)不同林型間的輻射消減量進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)、單因素方差分析和F檢驗(yàn)(見(jiàn)表2)。由表2可知，3個(gè)消減量指標(biāo)在不同樣地間變化差異性顯著。直射光消減量大小變化為：P005>P003>P004>P001>P002>P006，散射光消減量大小變化為：P005>P003>P004>P006>P002>P001，總光照消減量大小變化為：P005>P003>P004>P006>P001>P002，3個(gè)消減量指標(biāo)的大小變化趨勢(shì)接近，前三者均為P005、 P003、P004，均為常綠闊葉林，后三者均為P006、P001、P002，而且三者數(shù)值相差較小。從變異系數(shù)來(lái)看，P003樣地的3個(gè)消減量指標(biāo)變異性大，P006樣地的變異系數(shù)相對(duì)較小，變異系數(shù)的大小反映了林冠的變化，變異系數(shù)越大，林冠變化較大。總的來(lái)說(shuō)，消減量在不同林型間差異性顯著，大小變化依次為：常綠闊葉林、溝谷季雨林、針葉林、針闊混交林。

3.3.2 不同林型間的輻射消減率變化 對(duì)不同林型間的輻射消減率進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)、單因素方差分析和F檢驗(yàn)(見(jiàn)表3)，由表3可知，3個(gè)消減率指標(biāo)在不同樣地間變化差異性顯著。直射光消減率大小變化為：P005>P006>P004>P003>P002>P001，散射光消減率大小變化為：P005>P006>P003>P004>P001>P002，總光照消減率大小變化為：P005>P006>P003>P004>P002>P001，3個(gè)消減率指標(biāo)的大小變化趨勢(shì)對(duì)比消減量來(lái)說(shuō)更加相似，并且主要分成3類(lèi)，P005和P006接近為一類(lèi)，P003和P004接近為一類(lèi)，P001和P002接近為一類(lèi)，從多重比較結(jié)果也可以看出?？偟膩?lái)說(shuō)，消減率在不同林型間差異顯著，大小變化依次為：溝谷季雨林、常綠闊葉林、針闊混交林、針葉林。

表2 不同林型間輻射消減量的差異Tab.2 Thedifferencesofradiationreductionbetweendifferentforesttypes樣地編號(hào)直射光消減量(mol/(m2·d))散射光消減量(mol/(m2·d))總光照消減量(mol/(m2·d))平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤變異系數(shù)(%)平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤變異系數(shù)(%)平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤變異系數(shù)(%)P00110.51±0.74 c12.1511.36±0.75a11.3621.86±1.43c11.32P00210.23±0.73 c12.3411.58±0.4 a621.82±1.13c8.99P00314.26±2.24 b27.2517.24±0.71b7.0931.5±2.84a15.62P00412.44±0.46bc 6.4313.41±0.46c5.925.85±0.91c6.11P00518.61±1.13 a10.5 18.4±0.31b2.8737.01±0.87b4.09P006 9.04±0.52 c10.0313.32±0.47c6.1622.37±0.98c7.55P值0.0007830.0000020.000046 注:P001為針葉林(馬尾松),P002為針闊混交林(木荷+馬尾松),P003為常綠闊葉林(木荷),P004為常綠闊葉林(大葉相思+木荷),P005為常綠闊葉林(馬占相思+木荷),P006為溝谷季雨林(鼠刺+短序潤(rùn)楠)。

表3 不同林型間輻射消減率的差異Tab.3 Thedifferencesofradiationreductionratebetweendifferentforesttypes樣地編號(hào)直射光消減率(%)散射光消減率(%)總光照消減率(%)平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤變異系數(shù)(%)平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤變異系數(shù)(%)平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤變異系數(shù)(%)P00152.03±3.65 a12.1560.12±3.94 a11.3655.93±3.66a11.32P00254.34±3.8 ac12.3460.11±2.08 a657.28±2.97a8.99P00366.25±10.4abc27.2576.35±3.12bc7.0971.43±6.44b15.62P00470.82±2.6 bc6.4370.67±2.41 b5.970.73±2.5 b6.11P00580.58±4.89 b10.582.09±1.36 c2.8781.32±1.92b4.09P00674.68±4.32 b10.0382.02±2.92 c6.1678.89±3.44b7.55P值0.0205730.0001550.001631 注:P001為針葉林(馬尾松),P002為針闊混交林(木荷+馬尾松),P003為常綠闊葉林(木荷),P004為常綠闊葉林(大葉相思+木荷),P005為常綠闊葉林(馬占相思+木荷),P006為溝谷季雨林(鼠刺+短序潤(rùn)楠)。

3.4林下光照與輻射消減的關(guān)系

對(duì)林下光照因子與輻射消減因子進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析(見(jiàn)表4)，根據(jù)表4可以看出，林冠開(kāi)度、葉面積指數(shù)與輻射消減因子間的相關(guān)性較強(qiáng)，而且均具有顯著性。林下總光照、林下散射光均與直射光消減量相關(guān)性不顯著，與其他輻射消減因子相關(guān)性顯著。而林下直射光與輻射消減因子的相關(guān)性相對(duì)較弱，與消減量因子相關(guān)性均不顯著，與消減率因子相關(guān)性均顯著。林冠開(kāi)度、葉面積指數(shù)作為林冠結(jié)構(gòu)的表達(dá)因子，與其相關(guān)性越強(qiáng)，越能說(shuō)明與林冠結(jié)構(gòu)的關(guān)系密切。因此，6個(gè)輻射消減因子與林冠結(jié)構(gòu)的關(guān)系密切，間接說(shuō)明了林冠結(jié)構(gòu)對(duì)輻射消減的影響較強(qiáng)。

表4 林下光照與輻射消減的相關(guān)性Tab.4 Relationshipofunderstorylightwithradiationreduction輻射消減因子林冠開(kāi)度葉面積指數(shù)林下直射光林下散射光林下總光照直射光消減量-0.65*0.56*-0.42-0.34-0.41散射光消減量-0.88*0.82*-0.44-0.62*-0.53*總光照消減量-0.79*0.70*-0.45-0.48*-0.48*直射光消減率-0.78*0.75*-0.95*-0.82*-0.93*散射光消減率-0.91*0.93*-0.79*-0.97*-0.90*總光照消減率-0.87*0.87*-0.92*-0.93*-0.96* 注:*P<0.05

4 結(jié)論與討論

(1) 在調(diào)查的4種林分類(lèi)型中，馬尾松占優(yōu)勢(shì)地位的針葉林和針闊混交林呈退化狀態(tài)，再加上針葉樹(shù)種遮陰效果差，因此，針葉林和針闊混交林的林冠郁閉度低，林冠開(kāi)度大，葉面積指數(shù)小，在四種林型林下光照最強(qiáng)。常綠闊葉林和溝谷季雨林的林冠結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯差異，但由馬占相思和木荷組成的常綠闊葉林明顯比其他林分林冠郁閉度高，這可能因?yàn)槠浣M成樹(shù)種馬占相思的葉片濃密，葉片較大較厚，可以很好地遮擋光照。良好的林冠結(jié)構(gòu)不僅能夠有效地遮擋光照，為人們游憩提供合適的場(chǎng)所，而且能減少雨水對(duì)地表土壤的直接沖刷，保護(hù)土壤養(yǎng)分，構(gòu)建一個(gè)健康穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)。因此，在選擇樹(shù)種進(jìn)行撫育更新時(shí)，建議選擇葉片較大較厚，冠幅大而優(yōu)美的常綠樹(shù)種進(jìn)行混交。

(2) 輻射消減在林型間的變化趨勢(shì)與林冠開(kāi)度相似，與林冠結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。針葉林和針闊混交林輻射消減效應(yīng)最差，其林冠結(jié)構(gòu)遮光效果差。消減量中常綠闊葉林表現(xiàn)最好，由馬占相思和木荷組成的常綠闊葉林有著最高的消減量。消減率中溝谷季雨林表現(xiàn)最佳，可能因?yàn)闇瞎燃居炅痔幱谘萏嬖缙冢瑯?shù)種對(duì)光照的吸收效率高。因此，為維持森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，建議林分的更新以天然更新為主，輔助更新選擇的樹(shù)種以常綠樹(shù)種較好。

(3) 林下光照和輻射消減間的相關(guān)性強(qiáng)，特別是林冠結(jié)構(gòu)因子(林冠開(kāi)度和葉面積指數(shù))，而林下直射光與輻射消減因子的相關(guān)性最弱。因此，輻射消減因子與林冠結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，林冠結(jié)構(gòu)對(duì)林分輻射消減效應(yīng)影響強(qiáng)烈。

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Effectsofdifferentforesttypesonunderstorylightandradiationreduction

YE Dongmei1, XU Mingfeng2, JIANG Qiancai1, SU Zhiyao2, ZHANG Yi2, WANG Yongqiang2

(1.Zhangshan State-owned Center for Forest Resource Conservation, Zhongshan 528403, China; 2.College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

Four different forest types were chosen in Changjiangkuqu water conservation forest reserve, Zhongshan, Guangdong and we got the data from the field individual measurement and canopy image for understory light factor and radiation reduction factor, then analyzed the effect of different forest fypes on understory light and radiation reduction which provided the data support for stand conversion and forest ecosystem stability and health maintenance. The results showed that, different canopy structure and understory light between the four forest types had significant difference, and the understory light between coniferous forest and coniferous and broadleaf mixed forest were closed, which canopy structure were poorer. The understory light between evergreen broadleaf forest and ravine monsoon rain forest were closed, which canopy structure were better. There are significant difference between different forest types for radiation reduction, which had higher radiation reduction in evergreen broadleaf forest and ravine monsoon rain forest and lower in coniferous forest and coniferous and broadleaf mixed forest. There were strong correlation between understory light and radiation reduction, especially between crown canopy factors and radiation reduction factors. It is suggested that chose the evergreen broadleaf species which have big and thick leaf and large and beautiful crown to make stand improvement. Natural forest and evergreen broadleaf forest have better canopy structure, and effectively maintain the forest ecosystem stability.

radiation reduction; understory light; canopy structure; forest type

2016-07-16

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013B020305008)；中山市林業(yè)局項(xiàng)目(ZSYXCGTP2014143)。

葉冬梅(1973-)，女，廣東省中山市人，本科，主要從事自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。

蘇志堯，男，博士，教授；E-mail: zysu@scau.edu.cn。

S 718.51

A

1003-5710(2016)05-0040-07

10.3969/j.issn. 1003-5710. 2016.05.008

(文字編校：龔玉子)