紅錐及馬尾松異齡混交林林下幼苗更新的環(huán)境效應(yīng)

韋揚(yáng)春

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

馬尾松（Pinus massonianaLamb）是我國亞熱帶季風(fēng)季候區(qū)分布最廣、特有的速生鄉(xiāng)土針葉樹種，在林業(yè)生態(tài)中占有重要的地位[1-2]。但由于長期單一樹種的純林經(jīng)營模式，導(dǎo)致立地衰退與森林生產(chǎn)力下降。大面積馬尾松純林易受森林火災(zāi)及松樹蟲害的危害，嚴(yán)重制約松樹的可持續(xù)發(fā)展[3-4]。因此，混交林是近自然經(jīng)營的趨勢，將現(xiàn)存的松樹純林通過林下套種改造成混交林則為修復(fù)脆弱生態(tài)系統(tǒng)提供了解決途徑。我國已開展了有關(guān)馬尾松與闊葉樹混交林的生態(tài)學(xué)研究，然而對于桂西北馬尾松與紅錐（Castanopsis hystrix）異齡混交造林的生態(tài)學(xué)研究則未見報(bào)道[5-8]。筆者主要通過對環(huán)江縣華山林場紅錐與馬尾松異齡混交林林下幼苗建立固定樣地進(jìn)行物種和數(shù)量統(tǒng)計(jì)，分析不同坡位、間伐強(qiáng)度、凋落物蓋度對幼苗更新的影響，以期為探討亞熱帶地區(qū)馬尾松人工林經(jīng)營措施提供理論依據(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（107°27′24.2″~107°30′43.9″E，25°41′20.5″~25°44′13.2″N），屬亞熱帶濕潤季風(fēng)性氣候，日照充足，雨量充沛，年均降雨量1200~1500mm，年蒸發(fā)量1 261~1 388 mm，相對濕度80%~84%。10月至翌年3月為干季，4—9月為濕季。年均氣溫為20.5℃~21.7℃，極端高溫40.3℃，極端低溫-1.5℃；≥10℃活動積溫6 000℃~7 600℃。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80~100 c m。植被類型以馬尾松（Pinus）為主，灌木樹種主要有懸鉤子（Rubus）等。

1.2 試驗(yàn)方法

在紅椎和馬尾松異齡混交林設(shè)置50個固定樣方，規(guī)格為10 m×10 m并做基本的群落學(xué)調(diào)查。設(shè)置3種間伐強(qiáng)度和1個對照處理，3次重復(fù)。間伐設(shè)計(jì)為：強(qiáng)度間伐（3株/100 m2）、中度間伐（6株/100 m2）、弱度間伐（9株/100 m2）。每個處理單位面積為20 m×20 m，8個處理為隨機(jī)排列；在每個處理中分別設(shè)立6個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個樣方去掉樣方中凋落物。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Ex cel 2003和S P SS 17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 坡位對林下幼苗更新的影響

圖1表明，異齡混交林林下上坡位幼苗個體數(shù)、物種數(shù)與下坡位幼苗個體數(shù)、物種數(shù)差異均不顯著（2020年7月個體數(shù)方差分析P=0.75，物種數(shù)方差分析P=0.833；2020年11月個體數(shù)方差分析P=0.07，物種數(shù)方差分析P=0.076）。

圖1 異齡混交林各時期不同坡位下植物幼苗物種數(shù)及個體數(shù)分布特征

2.2 間伐處理對林下幼苗更新的影響

圖2表明，2020年7月時強(qiáng)度處理的樣方在幼苗個體數(shù)和物種數(shù)上都極顯著多于其他處理；11月時其他樣方個體和物種數(shù)與強(qiáng)度間伐的差距縮小，甚至弱度間伐樣方的個體數(shù)超過了強(qiáng)度間伐的樣方。幼苗個體數(shù)未有顯著差異，僅林下幼苗的物種數(shù)保持顯著差異（2020年7月個體數(shù)方差分析P=0，物種數(shù)方差分析P=0；2010年11月個體數(shù)方差分析P=0.074，物種數(shù)方差分析P=0.038）。

圖2 異齡混交林各時期不同間伐處理下植物幼苗物種數(shù)及個體數(shù)分布特征

為進(jìn)一步確定間伐處理對異齡混交林林下植被的個體數(shù)和物種數(shù)的最優(yōu)水平，對異齡混交林的間伐因素做多重比較，結(jié)果表明，中期時候間伐措施時各處理差異不顯著，弱度間伐和對照表現(xiàn)出顯著差異（表1）；末期時候間伐措施強(qiáng)度和中度無顯著差異，但與弱度和對照存在顯著差異（表1），結(jié)合圖2分析出，強(qiáng)度間伐和中度間伐對林下植被物種數(shù)的影響要優(yōu)于弱度間伐。

表1 間伐因素對異齡混交林下幼苗物種數(shù)影響的多重比較結(jié)果

2.3 凋落物對林下幼苗更新的影響

圖3表明，在2020年7月和2020年11月異齡混交林林下未處理的樣方內(nèi)幼苗個體數(shù)和物種數(shù)少于處理過凋落物的樣方，個體數(shù)達(dá)到了顯著差異，物種數(shù)達(dá)到了極顯著的差異，這與前文幾個林分的凋落物樣方中顯現(xiàn)的規(guī)律是一致的（2020年7月個體數(shù)方差分析P=0.099，物種數(shù)方差分析P=0.064；2020年11月個體數(shù)方差分析P=0.043，物種數(shù)方差分析P=0.01）。

圖3 異齡混交林各時期不同凋落物處理下植物幼苗物種數(shù)及個體數(shù)分布特征

3 結(jié)論與討論

各因素對不同林分林下幼苗更新的影響情況不同。坡位因素對異齡混交林沒有顯著影響。紅椎種子為球形，容易從上坡位向下坡位遷移，而馬尾松的球果則相對不容易遷移，導(dǎo)致了以紅椎為主的混交林分坡位因素影響顯著，以馬尾松為主的林分坡位因素影響不顯著。

異齡混交林不同間伐強(qiáng)度處理間，林下幼苗物種數(shù)差異顯著，多重比較分析表明強(qiáng)度、中度間伐更有利于林下幼苗的更新。間伐因素通過打開林窗來影響林下植被的更新環(huán)境。打開林窗在增加林下光照的同時提高了林下的溫度、降低了林窗附近地表的濕度，應(yīng)該說打開林窗增加了林下環(huán)境的多樣性，因此更有利于不同種類幼苗的生活。

凋落物因素對紅椎純林和同齡混交林林下植被的物種數(shù)產(chǎn)生顯著影響。未去除凋落物的樣方中林下植被物種數(shù)要低于去除了凋落物的樣方。