擬赤楊次生闊葉林經(jīng)營(yíng)效益探討

徐水根

(福建省建寧縣林業(yè)局，福建 建寧 354500)

1 引言

次生闊葉林是福建省森林資源的重要組成部分，在閩西北林區(qū)曾經(jīng)廣為分布，資源極為豐富。次生闊葉林不僅是發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)的良好基地(提供各種用材、農(nóng)具材、薪炭材、小規(guī)格材以及發(fā)展食用菌生產(chǎn))，而且在調(diào)節(jié)氣候、保護(hù)物種、涵養(yǎng)水源、維持自然生態(tài)平衡等方面發(fā)揮著巨大作用。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于大量砍伐闊葉林，闊葉林資源越來(lái)越少，森林生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，引起了林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理者的高度重視[1～3]。近幾年來(lái)，近自然經(jīng)營(yíng)模式受到青睞，天然更新或人工促進(jìn)天然更新培育次生闊葉林被認(rèn)為是節(jié)省型、生態(tài)式的森林培育方式[4～7]。

本文分析了福建省建寧縣天然更新和人工促進(jìn)天然更新形成的以擬赤楊為優(yōu)勢(shì)的次生闊葉林水源涵養(yǎng)能力、物種多樣性以及生長(zhǎng)效應(yīng)，試圖評(píng)價(jià)其經(jīng)營(yíng)效益，為次生闊葉林培育的多效益、多功能價(jià)值提供科學(xué)依據(jù)。

2 研究地概況

擬赤楊次生闊葉林位于福建省建寧縣客坊鄉(xiāng)嚴(yán)田村。嚴(yán)田村在建寧縣東南部(東經(jīng)116°30′～117°04′，北緯26°30′～27°04′)。該林分前茬為馬尾松林，1989年皆伐。撂荒后逐漸演變?yōu)橐詳M赤楊為優(yōu)勢(shì)的次生闊葉林。建寧縣處于武夷山脈中段，氣候?qū)儆谥衼啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫19.2～19.6 ℃，年均降雨量和蒸發(fā)量分別為1840 mm和1504.1 mm，降雨量，大于蒸發(fā)量。水濕條件較好，全年相對(duì)空氣濕度81%。試驗(yàn)林海拔高285～389 m，坡度20°～30°，土壤為山地紅壤，成土母巖為花崗巖，土壤酸性，pH值5.6，肥力中等。

3 研究方向

研究分別在擬赤楊次生闊葉林(N)和杉木純林(S)中分上、中、下分別設(shè)置20 m×20 m標(biāo)準(zhǔn)地，重復(fù)3次。各樣地進(jìn)行林分每木檢尺，按照平均木法測(cè)定各群落喬木層的生物量。灌木層、草本層和枯枝落葉層現(xiàn)存生物量采用直接樣方收獲法測(cè)定,即在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)按照“X”字形設(shè)置5個(gè)1m×1 m小樣方直接收割稱(chēng)重。取一定量的枝葉、灌草和枯枝落葉采用試料浸水法測(cè)定其持水率和持水量，其中枝葉和灌草浸水時(shí)間為6 h，枯枝落葉浸水時(shí)間為24 h。在標(biāo)準(zhǔn)地采用環(huán)刀法分層(20 cm為一層)取原狀土壤，帶回實(shí)驗(yàn)室按常規(guī)方法測(cè)定其土壤水分物理性質(zhì)。物種多樣性采用相鄰格子樣方法。取樣面積1200 m2[8]，共建立連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)地(20 m×20 m)3個(gè)，每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)劃分16個(gè)5 m×5 m小樣方。在小樣方內(nèi)調(diào)查喬木、灌木、草本和藤本的種類(lèi)、個(gè)體數(shù)、直徑和高度。同樣方法調(diào)查人工促進(jìn)更新林和杉木人工林。以樣方為統(tǒng)計(jì)單位，采用Simpson和 Simpson均勻度指數(shù)測(cè)定物種多樣性[9，10]

4 結(jié)果與分析

4.1 涵養(yǎng)水源功能與效益

不同森林類(lèi)型由于樹(shù)種組成、林分結(jié)構(gòu)不同，林分涵養(yǎng)水源功能存在很大差異。表1是擬赤楊次生闊葉林和杉木林的持水性能測(cè)定結(jié)果。從表1中可見(jiàn)，無(wú)論是林冠層、林下植物層還是枯枝落葉層，持水能力均表現(xiàn)為N處理>S處理。擬赤楊次生闊葉林水源涵養(yǎng)量比杉木純林增加1382.93 t/hm2, 擬赤楊次生闊葉林水源涵養(yǎng)量比杉木林增加82.9%。這是由于天然次生闊葉林枯枝落葉等回歸土壤數(shù)量多、質(zhì)量好，增加了有機(jī)質(zhì)含量，眾多根系穿插、壞死，遺留更新，使得土壤疏松多孔形成適宜的生態(tài)環(huán)境，改善了土壤理化性質(zhì)，提高了土壤的孔隙狀況。在水土流失、水源不足、干旱嚴(yán)重地區(qū)，擬赤楊次生闊葉林水源涵養(yǎng)功能所表現(xiàn)出的價(jià)值則更大。

表1 不同森林類(lèi)型持水量 t/hm2

4.2 物種多樣性

不同森林類(lèi)型的物種多樣性調(diào)查情況見(jiàn)表2.植物種數(shù)是群落中豐富度的直接指標(biāo)。喬木層、灌木層植物種的豐富度均是次生闊葉林>杉木純林。

表2 不同森林類(lèi)型物種多樣性調(diào)查結(jié)果

擬赤楊次生闊葉林與杉木純林的種數(shù)比，喬木層多38種，灌木層多38種，草本層少11種。從表2中可知，喬木層和灌木層的多樣性均以擬赤楊次生闊葉林為高。次生闊葉林喬木層和灌木層Simpson指數(shù)分別為8.7745和18.7530，Simpson均勻度分別為0.1814和0.2785，而杉木人工純林喬木層和灌木層Simpson指數(shù)分別為1.2710和1.1036，Simpson均勻度分別為0.1254和0.1565，生物多樣性，尤其是物種多樣性的減少，對(duì)人類(lèi)生活和生產(chǎn)所帶來(lái)的損失及對(duì)地球生態(tài)平衡的影響和威脅是巨大和深遠(yuǎn)的。從以上的分析可以看出亞熱帶常綠闊葉林蘊(yùn)藏和容納著豐富的物種資源。這些資源是寶貴的種質(zhì)資源，有些種質(zhì)資源可能是未來(lái)工業(yè)、食品、醫(yī)藥的重要原料，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值不可估量。有些種質(zhì)資源，目前就有實(shí)際的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。常綠闊葉林分布有豐富的立木蓄積，不乏有珍貴的用材樹(shù)種。當(dāng)然，直接開(kāi)采天然次生闊葉林林分木材資源是不現(xiàn)實(shí)的。但開(kāi)發(fā)利用這些植物資源是完全可行的。營(yíng)林實(shí)踐已經(jīng)證明該森林群落中的米櫧、絲栗栲、閩楠、樟樹(shù)等珍貴樹(shù)種，都是營(yíng)造針闊混交林的優(yōu)良闊葉樹(shù)種。培育珍貴闊葉樹(shù)的苗木，作為杉木和馬尾松的伴生樹(shù)種加以開(kāi)發(fā)利用，無(wú)疑有明顯的社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。在該群落中還有紅栲、多穗石櫟、福建青岡等一、二級(jí)木材樹(shù)種，這些木材都有著許多特殊的用途。目前，這些樹(shù)種人工造林都尚未成功。該群落為今后開(kāi)展這些珍貴樹(shù)種的人工造林及種群遷移、擴(kuò)散、物種與基因交流等學(xué)術(shù)研究，提供了種質(zhì)資源。

4.3 主要優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生長(zhǎng)效益分析

擬赤楊次生闊葉林以落葉樹(shù)種擬赤楊、南酸棗和檫樹(shù)為優(yōu)勢(shì)樹(shù)種。表3是擬赤楊、南酸棗、檫樹(shù)的多度和生長(zhǎng)狀況。從表3中可知，在1200 m2內(nèi)擬赤楊多度55、南酸棗多度14、檫樹(shù)多度5，大多數(shù)為V級(jí)林木(D≥22.5 cm)，共有74株，占著三種樹(shù)種總個(gè)體數(shù)的87.1%。顯然V級(jí)林木占絕對(duì)多數(shù)，I-Ⅲ級(jí)林木(D﹤7.5 cm)較少，表明這三種樹(shù)種均為早期入侵的闊葉樹(shù)種，系采伐跡地更新的先鋒樹(shù)種，這三樹(shù)種均為陽(yáng)性樹(shù)種，要求一定光照強(qiáng)度，在中下層林木中難以生存，在群落中雖然為優(yōu)勢(shì)樹(shù)種，但已經(jīng)出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，該群落為不穩(wěn)定群落，在不受人為因素干擾下，也必然被中下層樹(shù)種所替代。自然，這3種樹(shù)種已經(jīng)積累一定蓄積量，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。從表3中可見(jiàn)，上層林(H>22 m)中擬赤楊平均胸徑26.5 cm，平均樹(shù)高25.4 m，立木材積36.2550 m3/1200 m2。上層林(H>22 m)中南酸棗平均胸徑28.8 cm，平均樹(shù)高25.8 m，立木材積10.9652 m3/1200 m2；上層林(H>22 m)中檫樹(shù)平均胸徑24.5 cm，平均樹(shù)高23.5 m，立木材積2.6288 m3/1200 m2，這三種樹(shù)種單位面積蓄積量共計(jì)達(dá)到415.431 m3/hm2。以福建省林業(yè)規(guī)劃院I類(lèi)林分類(lèi)型生長(zhǎng)量，胸徑、樹(shù)高、每hm2蓄積量年均分別達(dá)到0.8 cm，0.8 m和12 m3以上，Ⅱ類(lèi)林分類(lèi)型生長(zhǎng)量，胸徑、樹(shù)高、每hm2蓄積量年均分別達(dá)到0.6 cm，0.6 m和9 m3以上的規(guī)定，擬赤楊次生闊葉林已經(jīng)達(dá)到I、Ⅱ類(lèi)林分類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明采用天然更新或人工促進(jìn)天然更新方式培育森林資源不失為一種生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、投資省的經(jīng)營(yíng)模式，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

表3 次生闊葉林中優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生長(zhǎng)狀況

注*單株立木材積用V=0.00005276D1.882161H1.009317經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算

5 結(jié)語(yǔ)

(1)天然次生闊葉林具有顯著的間接經(jīng)營(yíng)效益，其主要經(jīng)營(yíng)效益表現(xiàn)在提高了林分水源涵養(yǎng)功能，適宜食用菌生長(zhǎng)和豐富的種質(zhì)資源。次生闊葉林總水源涵養(yǎng)量為3051.34 t/hm2, 擬赤楊次生闊葉林水源涵養(yǎng)量比杉木林增加82.9%。

(2)擬赤楊次生闊葉林群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，植物種類(lèi)繁多，種群數(shù)量大。喬灌層的物種多樣性中Simpson指數(shù)和Simpson均勻度均次生闊葉林大于杉木純林。次生闊葉林喬木層和灌木層Simpson指數(shù)分別為8.7745和18.7530，Simpson均勻度分別為0.1814和0.2785，而杉木人工純林喬木層和灌木層Simpson指數(shù)分別為1.2710和1.1036，Simpson均勻度分別為0.1254和0.1565。

(3)次生闊葉林中處于上層林的擬赤楊、南酸棗、檫樹(shù)三種樹(shù)種單位面積蓄積量共計(jì)415.431 m3/hm2,年平均蓄積量達(dá)到14.325 m3/hm2。