陜西華州天然次生林林分樹種組成研究

高治中，郭軍成，莊麗娟，胡亞南，安為東，王林

(1.渭南市林業(yè)工作站，陜西 渭南 714000；2.陜西省寧東林業(yè)局，陜西 安康 710101；3.渭南市華州區(qū)國有生態(tài)林場，陜西 渭南 714100)

組成林分的樹種成分稱作樹種組成[1]，是森林重要的林學特征之一，常作為劃分森林類型的基本條件。對于森林群落來說，高等植物是群落最重要組成者，能夠反映該群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)、動態(tài)等基本特征，揭示群落的基本規(guī)律[2]。喬木層中的優(yōu)勢樹種則是森林群落的重要構(gòu)建者，在森林生態(tài)功能的發(fā)揮中起主導作用，是開展森林經(jīng)營工作的主體目標。因此，在開展森林經(jīng)營前，應對目標林分結(jié)構(gòu)特征進行細致調(diào)查并進行信息解讀分析，在此基礎(chǔ)上制定切實可行的作業(yè)方案。華州金堆林區(qū)是渭南市最大的天然林區(qū)，是區(qū)域森林經(jīng)營及保護的重點對象，由于受多方面因素的影響，該區(qū)域天然林研究相對滯后，森林結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)暫時缺位。基于此，我們對渭南市最大的天然林區(qū)進行林分特征信息進行了系列調(diào)查。

1 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域地處陜西華州區(qū)境內(nèi)秦嶺南麓的金堆林區(qū)，地理坐標為34°12′27″—34°36′27″ N，109°36′—110°2′48″ E，是渭南市最大的天然林區(qū)，區(qū)域重要的種質(zhì)資源基因庫，樹種豐富的天然林承擔著重要的生態(tài)屏障功能和木材儲備功能。這里是亞熱帶氣候北緣，屬大陸性季風半濕潤氣候，四季冷暖分明，年平均氣溫9.1 ℃，平均降水量867.4 mm。森林覆蓋率83%，林分平均郁閉度0.7以上。林區(qū)現(xiàn)有的大部分天然林主要是天然次生林，林齡30～50 a左右，均經(jīng)歷過皆伐或擇伐。1號樣方郁閉度0.9，2號樣方郁閉度0.75，3號樣方郁閉度0.9，4號樣方郁閉度0.9。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究采用的數(shù)據(jù)是2018年10月在華州區(qū)國有生態(tài)林區(qū)下岔和栗子溝設(shè)置的典型樣地調(diào)查數(shù)據(jù)。根據(jù)華州區(qū)國有生態(tài)林區(qū)森林類型分布情況，在調(diào)研了解和充分踏查的基礎(chǔ)上設(shè)置了4塊典型樣地，每個樣地面積0.09 hm2，1-3號樣方位于下岔工區(qū)，4號樣方位于栗子溝工區(qū)。

2 研究方法

采用樣方法調(diào)查，設(shè)置30 m×30 m樣方4個，記錄調(diào)查樣方內(nèi)所有胸徑大于5 cm的樹種、胸徑、樹高、健康狀況，并編號掛牌。相對多度為某個樹種的株數(shù)與全部樹種株數(shù)的百分比，相對顯著度為某個樹種的斷面積與全部樹種斷面積百分比。

3 結(jié)果與分析

3.1 1號樣方樹種組成分析

1號樣方內(nèi)共有69株樹木(表1)，屬12個樹種，總斷面積1.542 m2，樣方平均胸徑17.389 cm。從個體數(shù)量來看該樣方以闊葉樹種為主，針葉樹個體數(shù)量僅占總數(shù)7.25%。銳齒櫟相對多度53.63%，椴樹和千金榆相對多度都是8.69%并列第二，是區(qū)域林分典型的伴生樹種。青麩楊、青皮椴、華山松、油松、漆樹、五角楓等樹種相對多度較低，都在10%以下，但與銳齒櫟保持著密切的共生關(guān)系。山核桃、刺槐、榆樹為群落偶見種，對于維持林分穩(wěn)定性和較高的樹種多樣性具有重要意義。華山松作為區(qū)域地帶性頂級樹種，相對多度不占優(yōu)勢，這可能與天然更新狀況及經(jīng)營歷史有關(guān)。

從樹種相對顯著度分析來看，銳齒櫟相對顯著度達83.2%，是林分優(yōu)勢樹種，油松、華山松這兩個樹種的相對顯著度之和為7.46%，其他九個樹種相對顯著度之和為9.34%。銳齒櫟、油松、華山松這三個樹種相對顯著度為90.66%，可以看出是主要建群樹種和優(yōu)勢樹種組，同時也是林分培育的目的樹種。千金榆、椴樹、青麩楊、青皮椴等樹種相對顯著度低，這些闊葉樹在林分中以小徑木出現(xiàn)。依據(jù)該樣方樹種組成數(shù)量特征，林區(qū)內(nèi)此類型林分類型劃分為櫟類純林，結(jié)合相對顯著度和相對多度分析，此類林分有從櫟類純林向著櫟類、油松、華山松混交林發(fā)展的趨勢。

表1 1號樣方樹種組成數(shù)量特征

3.2 2號樣方樹種組成分析

表2 2號樣方樹種組成數(shù)量特征

2號樣方有90株樹木(表2)，18個樹種，樣方總斷面積1.517 m2，樣方平均胸徑14.8 cm。相對多度高于10%的樹種有銳齒櫟、椴樹、鵝耳櫪，這3個闊葉樹種相對多度之和為57.78%。該樣方中，銳齒櫟的相對多度和相對顯著度都較占優(yōu)勢，其相對多度為28.89%，相對顯著度為51.48%，是該樣方中的優(yōu)勢樹種和主要樹種。椴樹的相對多度排列第二達到15.56%，相對顯著度4.75%，個體數(shù)量較多而斷面積較小，不占優(yōu)勢，作為主要伴生樹種而存在于樣方內(nèi)。野櫻桃相對顯著度10.74%，僅次于銳齒櫟，說明在林分內(nèi)具有很好的適生性，作為優(yōu)質(zhì)用材樹種可作為重點經(jīng)營對象加以培育。白樺樹作為次生裸地的先鋒樹種出現(xiàn)在區(qū)域樣方內(nèi)，說明該樣方原先經(jīng)過較高強度的經(jīng)營，白樺樹和該樣方內(nèi)較多的樹種種類表明群落處于競爭初期，穩(wěn)定性較差。落葉松為人工栽植，僅有一株，目前適生性表現(xiàn)良好。依據(jù)該樣方樹種組成數(shù)量特征，林區(qū)內(nèi)此類林分類型劃分為闊葉混交林。

3.3 3號樣方樹種組成分析

3號樣方有69株樹木(表3)，12個樹種，樣方總斷面積1.158 m2，樣方平均胸徑14.56 cm。相對多度和相對顯著度排名前三位的樹種為銳齒櫟、油松、華山松，相對多度總和為68.12%，相對顯著度總和為74.18%。銳齒櫟在該樣方中個體數(shù)量和斷面積占優(yōu)勢地位，相對多度為40.58%，相對顯著度為44.13%，其次為油松和華山松。綜合相對多度和相對顯著度來看，該樣方以銳齒櫟、油松、華山松構(gòu)成優(yōu)勢樹種組。油松相對顯著度較銳齒櫟低，但是油松平均胸徑超過銳齒櫟，在該樣方中油松以相對大徑木存在，并逐步占據(jù)主林層。漆樹、千金榆、椴樹這三個樹種占到相對多度的21.74%，在1號樣方中也存在，說明這三個樹種與優(yōu)勢樹種組有密切的伴生關(guān)系，這些樹種之間的互利共生關(guān)系在森林撫育經(jīng)營中應當引起充分的重視。核桃、山柳、山杏、棠梨等樹種在該樣方中為偶見種，相對顯著度不占優(yōu)勢，但是作為豐富樹種多樣性、增強系統(tǒng)穩(wěn)定性來講有重要的生態(tài)作用。依據(jù)該樣方樹種組成數(shù)量特征，林區(qū)內(nèi)此類林分類型劃分為闊葉混交林。

表3 3號樣方樹種組成數(shù)量特征

3.4 4號樣方樹種組成分析

4號樣方有91株樹木(表4)，9個樹種，樣方總斷面積0.731 m2，樣方平均胸徑10.24 cm，可以看出該樣方內(nèi)林木最大胸徑22.2 cm，平均胸徑相對較小。相對多度大于20%的樹種是銳齒櫟、華山松、油松，三個樹種相對多度之和達到91.21%，其他樹種基本以單株形式出現(xiàn)在樣方中。銳齒櫟的相對多度31.87%，其他闊葉樹相對多度之和為8%，針葉樹相對多度之和為59.34%，可見在該樣方中闊葉樹種總體數(shù)量不占優(yōu)勢，除了頂級樹種銳齒櫟外，其他樹種數(shù)量較少。相對顯著度大于20%的樹種是華山松、油松，兩個樹種相對顯著度之和為83.31%，其中華山松相對顯著度達50.21%，平均胸徑11.98 cm，結(jié)合相對多度來看，華山松在該樣方中是絕對優(yōu)勢樹種，與油松、銳齒櫟構(gòu)成典型的松櫟混交林，是境內(nèi)秦嶺南麓的頂級群落。闊葉樹中青皮椴在其他樣方中也有存在，說明青皮椴是松櫟混交林的主要伴生樹種，在該區(qū)域內(nèi)與銳齒櫟、華山松、油松有密切的共生關(guān)系。值得注意的是該樣方中出現(xiàn)刺楸，說明林地較為疏松且腐殖質(zhì)豐富，這與林中有大量的銳齒櫟有關(guān)，銳齒櫟落葉及種子富含養(yǎng)分便于分解，能夠促進形成腐殖質(zhì)層，改善土壤結(jié)構(gòu)。依據(jù)該樣方樹種組成數(shù)量特征，林區(qū)內(nèi)此類林分類型劃分為針闊混交林。

表4 4號樣方樹種組成數(shù)量特征

4 討論與建議

通過對4個樣方每木調(diào)查，分析樹種組成特征信息，得到了區(qū)域天然林優(yōu)勢樹種和優(yōu)勢樹種組，并以此劃分出了相應林分類型，即櫟類純林、以銳齒櫟為主的闊葉混交林、以華山松、油松、銳齒櫟為優(yōu)勢樹種組的針闊混交林3個林分類型。雖然林分類型不同，但是具有一些共同的特征：一是頂級樹種銳齒櫟、華山松在不同的林分類型中都有分布；二是椴樹、千金榆、青皮椴、青麩楊、漆樹等闊葉樹種為主要伴生樹種，這些闊葉樹種在不同的林分類型中雖然種類和數(shù)量不同，但都與頂級樹種或優(yōu)勢樹種組存在密切的共生關(guān)系，對維持群落穩(wěn)定性，促進森林健康發(fā)展起著重要作用。

通過對樣方樹種組成數(shù)量特征分析，可知三個不同的林分類型以闊葉混交林樹種最為豐富，相對群落穩(wěn)定性最高，其樹種組成成分，水平分布結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)特征可作為區(qū)域森林經(jīng)營的方向和模板，為區(qū)域森林經(jīng)營工作中樹種結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了依據(jù)。

在秦嶺南麓渭南段天然次生林區(qū)，銳齒櫟、華山松、油松是主要樹種，同時也是森林經(jīng)營的目的樹種，是生態(tài)、經(jīng)濟效益的重要發(fā)揮者，應結(jié)合目標樹作業(yè)體系，對具有良好培育前途的銳齒櫟、華山松、油松加以重點培育，同時保護好更新幼苗。其他處于群落發(fā)育初期的闊葉樹種，在不影響目的樹種生長的情況下原則上不進行撫育作業(yè)，這樣有利于節(jié)約經(jīng)營成本，也有利于維護林分樹種多樣性和促進森林土壤發(fā)育，依靠自然力在演替過程中逐步淘汰。在對櫟類純林的樹種結(jié)構(gòu)調(diào)整中，建議逐步將華山松和油松引入林分，將林分逐步培育為樹種豐富度較高混交林。對于林間空地補植樹種的選擇，建議采用栓皮櫟、麻櫟、華山松、野櫻桃、胡桃楸等樹種，考慮長周期培育大徑級珍貴用材樹種。