不同模式紅椎及馬尾松人工林自然更新?tīng)顩r研究

覃曉瓊

（廣西環(huán)江毛南族自治縣華山林場(chǎng)，廣西環(huán)江547100）

人工林（P lantation f orests）是由播種、栽植或扦插等人工種植方法營(yíng)造的森林[1]，具有集中連片，樹(shù)種單一，集約經(jīng)營(yíng)管理等特點(diǎn)。但單一的造林樹(shù)種，暴露出人工林的生態(tài)脆弱性，使得人工林群落抵御外界干擾的能力大幅度降低，容易造成大規(guī)模的死亡、引起地力衰退等問(wèn)題[2-4]。因此，為改善人工林發(fā)展存在的樹(shù)種組成結(jié)構(gòu)單一問(wèn)題，大力發(fā)展人工混交林是當(dāng)下的趨勢(shì)。目前，有關(guān)紅椎、馬尾松人工林林下更新的研究較多[5-7]，但有關(guān)桂西北紅椎、馬尾松人工林林下更新的研究少有報(bào)道，以用材林為主的人工林林下喬木幼苗更新?tīng)顩r的研究未見(jiàn)報(bào)道。因此，筆者以不同模式的馬尾松、紅椎各自純林及其混交林為研究對(duì)象，對(duì)其人工林林下更新進(jìn)行比較研究，旨在為紅椎、馬尾松人工林林下更新研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣西環(huán)江縣華山林場(chǎng)（107°27′24.2″～107°30′43.9″E，25°41′20.5″～25°44′13.2″N），海拔800 m左右，該地屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候，境內(nèi)日照充足，雨量充沛，干濕季節(jié)明顯（10月至3月為干季，4—9月為濕季），光、水、熱資源豐富。年均氣溫為20.5℃～21.7℃，極端高溫40.3℃，極端低溫-1.5℃；≥10℃活動(dòng)積溫6 000℃～7 600℃。年均降雨量1 200～1 500 mm，年蒸發(fā)量1 261～1 388 mm，相對(duì)濕度80%～84%。主要地貌類型以低山丘陵為主。地帶性土壤為花崗巖發(fā)育成的紅壤，土層厚100 cm。植被類型以馬尾松（Pinus）為主，其間還有杉木（Cuninghamia lanceolata），灌木樹(shù)種主要有懸鉤子（Rubus）等。

1.2 試驗(yàn)方法

分別在紅椎人工林、馬尾松人工林、紅椎+馬尾松同齡混交林和紅椎+馬尾松異齡混交林設(shè)置固定樣方，樣方的規(guī)格為100 m×50 m，以10 m×10 m為樣方基本調(diào)查單位，進(jìn)行群落學(xué)調(diào)查。每個(gè)處理單位面積為20 m×20 m，2個(gè)處理間間隔10 m，8個(gè)處理為隨機(jī)排列；進(jìn)而在每個(gè)處理中分別設(shè)立6個(gè)1 m×1 m的固定幼苗小樣方進(jìn)行林下植被更新調(diào)查；其中3個(gè)樣方去掉樣方中凋落物。固定幼苗小樣方半年復(fù)查1次，共調(diào)查3次。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Office Excel 2003和SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

人工林雖由人工栽培，但其更新依然通過(guò)林分自身的自然更新實(shí)現(xiàn)，且僅有自然更新途徑才能有效增進(jìn)人工林群落的多樣性。

2.1 不同模式紅椎與馬尾松人工林喬木層更新分析

表1記錄了100 m×50 m大樣方中各人工林喬木層的自然更新概況，從中可以看出：紅椎純林、異齡混交林中自然更新的個(gè)體數(shù)、物種數(shù)稀少，平均胸徑?。获R尾松純林中物種數(shù)相對(duì)較多，個(gè)體數(shù)也相對(duì)較多；異齡混交林物種數(shù)和個(gè)體數(shù)均很少，但平均胸徑比馬尾松林大出許多，表明異齡混交林中自然更新的大部分為達(dá)到了一定高度和胸徑的喬木，這些喬木可能是當(dāng)時(shí)自然播種的喬木和人工林木一起生長(zhǎng)并被成功保留下來(lái)的。林分中的自然更新種共有38種:紅椎純林內(nèi)出現(xiàn)了野漆（Toxicodendron succedaneum）、大青（Callicarpa cyrtophyllum）、羅浮柿（Diospyros morrisiana）等6種更新種，其中以野漆數(shù)量最多，達(dá)到6株；馬尾松純林內(nèi)自然更新種較多，達(dá)到了28種，主要以羅浮栲（Castanopis fabri）（82株）、三叉苦（Evodia lepta）（77株）、野漆（48株）為主；紅椎+馬尾松同齡混交林內(nèi)有14種自然更新種，主要以刨花潤(rùn)楠（Machilus pauhoi）（20株）、杉木（Cunninghamia lanceolata）（16株）、鴨腳木（Schefflera minutistellata）（10株）為主；異齡混交林內(nèi)自然更新物種僅有2種，分別是羅浮栲和翻白葉樹(shù)（Pterospermum heterophyllum），主要以羅浮栲為主（20株）。

表1 各林分喬木層自然更新概況

2.2 不同模式紅椎與馬尾松人工林灌木層更新分析

群落的灌木層包含了喬木層植物的幼樹(shù)和灌木樹(shù)種，灌木層的植物種類及數(shù)量反映了群落更新的趨勢(shì)。對(duì)4個(gè)林分中灌木樣方（5 m×5 m）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果如表2所示，可以看出：紅椎純林、異齡混交林灌木層個(gè)體數(shù)和物種數(shù)較少，平均蓋度低，因此紅椎純林和異齡混交林的灌木層幾乎沒(méi)有植被。馬尾松純林和同齡混交林的灌木層中物種數(shù)較為接近，同齡混交林灌木層中植被個(gè)體數(shù)遠(yuǎn)多于馬尾松純林，但蓋度相差不大，說(shuō)明馬尾松純林灌木層中的植被生長(zhǎng)狀況優(yōu)于同齡混交林。

表2 各林分灌木層物種種類及數(shù)量特征

灌木層共出現(xiàn)97種植物，其中33種是喬木樹(shù)種。表3列出了每個(gè)林分灌木層的物種數(shù)、個(gè)體數(shù)、喬木樹(shù)種的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)以及喬木樹(shù)種個(gè)體數(shù)占所有灌木層植被的比例，可看出：自然更新的喬木樹(shù)種在各林分灌木層中所占比例都不大。紅椎純林、同齡混交林灌木層中植被個(gè)體數(shù)較大，但自然更新喬木樹(shù)種的幼樹(shù)個(gè)體數(shù)所占比例很小。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，灌木層中的植被大部分為人工林育種的幼樹(shù)，自然更新的喬木幼樹(shù)在各林分中所占比例均很低；但馬尾松林灌木層中自然更新喬木樹(shù)種占全體物種個(gè)體數(shù)的比例在4個(gè)林分的灌木層中是最大的，說(shuō)明馬尾松林灌木層中物種較豐富，自然更新情況較好。

表3 各林分灌木層物種概況

3 結(jié)論與討論

林分結(jié)構(gòu)在林下更新中發(fā)揮重要作用?？傮w來(lái)說(shuō)，紅椎純林、馬尾松純林、兩者的同齡混交林、兩者的異齡混交林4個(gè)林分中的喬木層自然更新情況一般，主要表現(xiàn)為物種數(shù)、個(gè)體數(shù)稀少；自然更新喬木無(wú)法在林下環(huán)境內(nèi)正常生長(zhǎng)。

林隙為植物的更新和生長(zhǎng)提供場(chǎng)所，林隙的大小對(duì)植被生長(zhǎng)有顯著影響。較小的林冠空隙由周圍樹(shù)木的側(cè)生長(zhǎng)填補(bǔ)；中等大小的林冠空隙由原存在于林冠下的更新代來(lái)填補(bǔ)；較大林冠空隙的填補(bǔ)既可以是更新代的生長(zhǎng)釋放，也可以是新物種的定居。不同模式的紅椎、馬尾松人工林4個(gè)林分中的灌木層中的喬木樹(shù)種的個(gè)體大部分為人工林目標(biāo)樹(shù)種的幼樹(shù)，自然更新的喬木幼樹(shù)在各林分中所占比例很低。