福建省永安市絲栗栲次生林林分結(jié)構(gòu)特征研究

羅潔明　張巧巧　常賾　陳昌雄

摘要：在絲栗栲次生林的陽(yáng)坡和陰坡各設(shè)置1塊50 m×50 m的典型樣地，樣地中絲栗栲種群占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，絲栗栲幼苗幼樹占林分更新總株數(shù)的32.29%。陽(yáng)坡絲栗栲種群密度和幼苗幼樹（DBH<7.5 cm）密度均小于陰坡，但中樹（7.5 cm≤DBH<22.5 cm）和大樹（DBH≥22.5 cm）密度大于陰坡。2個(gè)坡向均表現(xiàn)為幼苗幼樹多，中樹大樹少，屬于增長(zhǎng)型種群，幼苗貯備量大。2個(gè)坡向幼苗幼樹密度在地徑和樹高等級(jí)上差異不明顯，隨地徑和樹高的增大整體呈遞減趨勢(shì)。地徑分布呈倒“J”形曲線，樹高分布呈明顯的非對(duì)稱性山狀曲線，接近幼苗幼樹平均高的株數(shù)較多，幼苗幼樹地徑和樹高結(jié)構(gòu)良好，供給穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：絲栗栲;種群結(jié)構(gòu);空間分布;福建省永安市

中圖分類號(hào)：S718.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2019）08-0162-03

絲栗栲是福建常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)效益顯著，科學(xué)研究?jī)r(jià)值較高。但現(xiàn)存的絲栗栲林多為次生林[1]，天然更新速度減慢，分布面積也在不斷減少，使得其較強(qiáng)的培肥土壤、涵養(yǎng)水源能力無(wú)法充分發(fā)揮。福建省永安市的絲栗栲林分多為低產(chǎn)次生林，深入探索絲栗栲次生林中不同坡向絲栗栲種群及更新幼樹幼苗在林分結(jié)構(gòu)上的特有規(guī)律，對(duì)于揭示種群更新具有重要意義，可以促進(jìn)該地區(qū)絲栗栲次生林經(jīng)營(yíng)管理與可持續(xù)利用，維持區(qū)域內(nèi)的生態(tài)平衡。

1研究地概況[LL]

福建省永安市（116°56′～117°47′E，25°33′～26°12′N）位于福建省中部偏西，總面積2 942 km2，其中林業(yè)用地25.5萬(wàn)hm2。該市屬典型的亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年均氣溫14.3～19.2 ℃，年降水量1 490～2 060 mm[1]。土壤以紅壤和黃壤為主[2]，植被屬于中亞熱帶照葉林植被帶，植被類型多樣[3]。

2研究材料與方法

2.1樣地設(shè)置

在絲栗栲次生林的陽(yáng)坡和陰坡各設(shè)置1塊50 m×50 m的典型樣地，并進(jìn)行每木檢尺。樣地基本概況如表1所示。

2.2林分結(jié)構(gòu)分析方法

植物個(gè)體的徑級(jí)和高度能夠有效反映種群現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[4]。野外調(diào)查時(shí)，測(cè)定每個(gè)種群個(gè)體的年齡較為困難，種群齡級(jí)和徑級(jí)對(duì)同一環(huán)境的反映有相對(duì)一致性[5]，所以在前人研究[6-7]的基礎(chǔ)上，可以利用立木級(jí)代替年齡來(lái)研究種群的年齡結(jié)構(gòu)[8]。

根據(jù)樹木的胸徑（diameter at breast height，DBH）大小，將絲栗栲活立木劃分為4個(gè)發(fā)育階段。Ⅰ級(jí)：DBH<2.5 cm為幼苗;Ⅱ級(jí)：2.5 cm≤DBH<7.5 cm為幼樹;Ⅲ級(jí)：7.5 cm≤DBH<22.5 cm為中樹;Ⅳ級(jí)：DBH≥22.5 cm為大樹[9-10]。

根據(jù)地徑（diameter at ground height，DGH）大小，對(duì)絲栗栲種群天然更新幼苗幼樹的地徑進(jìn)行以10 mm為標(biāo)準(zhǔn)的等級(jí)劃分。一級(jí)（Ⅰ）：0 mm

根據(jù)樹高（height，H）的大小，對(duì)幼苗幼樹進(jìn)行高度級(jí)劃分。一級(jí)（Ⅰ）：H≤0.33 m;二級(jí)（Ⅱ）：0.33 m

2.3偏度、峰度和變動(dòng)系數(shù)

采用偏度、峰度和變動(dòng)系數(shù)3個(gè)指標(biāo)[11-12]對(duì)絲栗栲種群直徑分布特征進(jìn)行描述。

偏度：Cs=n（n-1）（n-2）∑ni=1xi-xs3;（1）

峰值：K=[JB（{]n（n-1）（n-2）（n-3）∑ni=1xi-x[TX-]s4[JB）}]=3（n-1）2（n-2）（n-3）;（2）

變動(dòng)系數(shù)：C=sx。（3）

式中：Cs是衡量非對(duì)稱分布偏斜方向與偏斜程度的指標(biāo)，Cs>0表示左偏（正偏），均值在峰值左邊;Cs<0表示右偏，均值在峰值右邊;Cs=0表示對(duì)稱分布;Cs絕對(duì)值越大，則表明偏斜程度越大。K是衡量曲線分布尖峭或平坦程度的指標(biāo)，K>0表示尖峭，K<0表示平坦，K=0為正態(tài)分布;K值愈大，表明曲線愈尖峭，反之愈平坦。C反映分布范圍的大小，其值愈大，表明分布離散程度愈大。xi為第i株的直徑，x為平均直徑，n為總株數(shù)，s為標(biāo)準(zhǔn)差。

3結(jié)果與分析

3.1絲栗栲種群結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)絲栗栲種群不同坡向兩個(gè)樣地內(nèi)幼苗、幼樹、中樹、大樹4個(gè)立木級(jí)的株數(shù)分布情況（表2）。從表2可見，在兩個(gè)樣地內(nèi)Ⅰ級(jí)立木最多，依次減少，Ⅳ級(jí)立木最少。其中，相對(duì)于樣地2，樣地1中Ⅰ級(jí)立木占的比例有所下降（約10%），Ⅱ級(jí)立木的比例相差不大，而Ⅲ級(jí)立木的比例有所提高（約7%）。樣地2幼苗和幼樹的累計(jì)比大于樣地1，中樹和大樹的累計(jì)比小于樣地1。

直徑分布特征值見表3。2塊樣地的種群林木直徑標(biāo)準(zhǔn)差在7 cm以上，表明2塊樣地的直徑變動(dòng)較大，樣地1的標(biāo)準(zhǔn)差大于樣地2，說(shuō)明樣地1的直徑變動(dòng)范圍更大，但2個(gè)樣地的變動(dòng)系數(shù)（C）相差不大，說(shuō)明2個(gè)樣地的直徑變動(dòng)程度相近。從偏度系數(shù)（Cs）可以看出，2塊樣地的Cs值均大于0，表明2塊樣地的林木直徑分布曲線均為左偏曲線，而且樣地2的左偏斜程度大于樣地1，說(shuō)明樣地2的直徑分布更偏向于中小徑木。從峰度系數(shù)（K）來(lái)看，2塊樣地均為負(fù)數(shù)，表明直徑分布曲線比較平坦，直徑分布的離散程度較大，這可能與種群密度、平均直徑以及生境條件綜合作用有關(guān)。在整個(gè)絲栗栲次生林林分中，絲栗栲小徑階株數(shù)占種群的比重最大，株數(shù)隨徑級(jí)的增大而遞減，達(dá)到一定徑階后，遞減速度變小最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。以上分析表明絲栗栲種群直徑分布為近似倒“J”形。

3.2絲栗栲幼苗幼樹的地徑和樹高結(jié)構(gòu)

由圖1可知，絲栗栲種群更新苗在樣地1和樣地2表現(xiàn)不同，在樣地1中Ⅱ級(jí)幼苗數(shù)量最多，Ⅰ級(jí)次之，Ⅶ、Ⅷ級(jí)最少，徑級(jí)結(jié)構(gòu)分布曲線呈單峰左偏狀;在樣地2中Ⅰ級(jí)最多，Ⅱ級(jí)次之，Ⅷ級(jí)最少，徑級(jí)結(jié)構(gòu)分布曲線基本呈倒“J”形。樣地2的Ⅰ～Ⅱ級(jí)更新苗數(shù)量（1 136株/hm2）比樣地1（660株/hm2）多72.12%。絲栗栲幼苗具有耐陰性，陰坡較弱光環(huán)境更適合絲栗栲幼苗生長(zhǎng)。另外，樣地1中Ⅴ和Ⅶ級(jí)幼樹分別為樣地2的57.14%、41.67%，而Ⅳ級(jí)（132株/hm2）卻明顯高于樣地2。綜合來(lái)看，次生林中絲栗栲更新幼苗幼樹株數(shù)隨地徑級(jí)的增加呈降低趨勢(shì)，分布曲線呈倒“J”形，幼苗幼樹結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型。

絲栗栲更新幼樹幼苗的高度結(jié)構(gòu)分布見圖2。樣地1中，更新苗在Ⅰ～Ⅵ高度級(jí)的株數(shù)分布差異不明顯，占總株數(shù)的91.76%。樣地2中，Ⅱ級(jí)株數(shù)最多（464株/hm2），其次是Ⅰ級(jí)（292株/hm2），在Ⅳ級(jí)（248株/hm2）和Ⅶ級(jí)（144株/hm2）出現(xiàn)2個(gè)次高峰。從圖2可以看出，樣地1的更新高度結(jié)構(gòu)曲線呈明顯的左偏山狀分布，而樣地2呈近似雙峰型分布。整體來(lái)看， 絲栗栲幼樹幼苗在次生林中呈明顯的非對(duì)稱性山狀曲線，接近幼苗幼樹平均高的株數(shù)較多，Ⅱ～Ⅳ級(jí)占總株數(shù)的53.04%，Ⅶ、Ⅷ級(jí)株數(shù)較少。

3.3絲栗栲更新幼苗幼樹地徑和樹高的空間分布

為清楚、明了地看出樣地內(nèi)絲栗栲更新苗木的空間分布情況以及地徑和高度結(jié)構(gòu)的空間分布情況，分別繪制了更新幼苗幼樹的地徑和樹高空間分布圖（圖3和圖4）。

樣地1中幼苗幼樹在中南部分布較密集（圖3-a）。其中，Ⅰ級(jí)（0 mm

樣地2中幼苗幼樹呈斑塊分布在整個(gè)樣地，密度遠(yuǎn)大于樣地1（圖3-b）。調(diào)查顯示，樣地2中較多的枯立木和倒木對(duì)幼苗幼樹的分布存在一定的影響。地徑Ⅰ級(jí)（0 mm

樣地1（圖4-c）和樣地2（圖4-d）幼樹幼苗在每個(gè)高度級(jí)上的個(gè)體數(shù)差異沒(méi)有地徑顯著。樣地1中，Ⅰ級(jí)（H≤0.33 m）和Ⅱ級(jí)（0.33 m

4結(jié)論

絲栗栲種群在陰陽(yáng)兩個(gè)坡向的密度存在差異，陽(yáng)坡密度（1 612株/hm2）小于陰坡（2 124株/hm2）。絲栗栲種群4個(gè)發(fā)育階段的株數(shù)分布在陰陽(yáng)2個(gè)坡向的變化趨勢(shì)一致，2個(gè)樣地均為Ⅰ級(jí)立木最多，分別占總立木的50.87%、60.45%，依次減少，Ⅳ級(jí)立木最少，分別占總立木的6.70%、4.52%。從4個(gè)發(fā)育階段來(lái)看，樣地2幼苗和幼樹的株數(shù)遠(yuǎn)大于樣地1，但中樹和大樹的株數(shù)略少于樣地1。說(shuō)明陽(yáng)坡地段幼苗經(jīng)過(guò)自疏和他疏作用進(jìn)入幼樹階段后，幼樹又能以較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)去中樹階段，這和陽(yáng)坡林分密度和較為充足的光照等環(huán)境資源有關(guān);而陰坡地段林下蔭蔽的環(huán)境為絲栗栲幼苗幼樹創(chuàng)造了良好的生長(zhǎng)條件，但在進(jìn)入中樹和成樹階段時(shí)，由于光照等資源的限制，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，使得種群死亡率遠(yuǎn)高于陽(yáng)坡。不同發(fā)育階段活立木比例存在差異，表現(xiàn)為幼樹幼苗多，中樹大樹少，種群直徑分布為倒“J”形，屬于增長(zhǎng)型種群，幼苗貯備量大，天然更新良好。

更新幼苗和幼樹的數(shù)量隨地徑和樹高的增大呈遞減趨勢(shì)。絲栗栲Ⅰ級(jí)幼苗數(shù)量最多，Ⅱ級(jí)幼苗數(shù)量次之，Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ

級(jí)幼樹數(shù)量最少，更新幼苗幼樹株數(shù)隨地徑級(jí)的增加呈降低趨勢(shì)，地徑分布曲線呈倒“J”形，幼樹幼苗結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型，對(duì)于幼樹來(lái)說(shuō)，幼苗的補(bǔ)給充足。樣地1的更新苗木高度結(jié)構(gòu)曲線呈明顯的左偏山狀分布，而樣地2呈近似雙峰型分布，整體來(lái)看，絲栗栲幼苗幼樹的樹高結(jié)構(gòu)呈明顯的非對(duì)稱性山狀曲線，接近幼苗幼樹平均高的林木株數(shù)較多，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)占總株數(shù)的53.04%，Ⅶ、Ⅷ級(jí)株數(shù)較少。幼樹幼苗在每個(gè)高度級(jí)上的個(gè)體數(shù)差異沒(méi)有地徑顯著。空間分布上，更新幼苗幼樹在陽(yáng)坡下坡位分布多，在陰坡呈斑塊狀分布。

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