淋漓錐天然次生林群落特征研究

陳華生

(永春縣林業(yè)局, 福建 永春 362600)

淋漓錐(Castanopsisuraiana)為殼斗科錐屬常綠高大喬木，在錐類木材中屬輕質(zhì)至中度硬材，具有抗白螞蟻蛀蝕的優(yōu)良特性。采伐時，其樹干傷口處流出大量樹液，故林農(nóng)稱之為淋漓[1]。福建省主要栽培樹種為杉木和馬尾松，栽植面積占到人工林面積的60%以上，而優(yōu)良鄉(xiāng)土闊葉樹種栽植少，淋漓錐種植得更少。本文通過對淋漓錐天然次生林群落特性的調(diào)查，闡述淋漓錐栽培生物學(xué)特性，以期為淋漓錐人工栽培提供理論參考[2]。

1 研究區(qū)概況

淋漓錐天然次生林研究區(qū)位于福建省泉州市永春縣中部蓬壺仙洞山，調(diào)查范圍中心點(diǎn)地理坐標(biāo)為118°08′27″E，25°23′36″N。其成土母巖為花崗巖，土層較深厚，為山地紅壤，屬典型的中亞熱帶溫濕氣候，年均氣溫20.4℃，最高氣溫39℃，最低氣溫-3℃[3]。年均降水量1820mm，年蒸發(fā)量1450mm，相對濕度84%，降雨多集中在5—8月。仙洞山的天然次生淋漓錐林是原生淋漓錐于1958年擇伐后形成的次生闊葉林，淋漓錐在群落中占明顯優(yōu)勢地位。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

在仙洞山同一坡面設(shè)置上、中、下3個標(biāo)準(zhǔn)地，每個標(biāo)準(zhǔn)地按水平距離長度20m、寬度20m，四邊按0°、90°、180°、270°設(shè)置，并標(biāo)注樣木位置圖。在每個標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)對喬木進(jìn)行編號，并調(diào)查每株喬木的胸徑、樹高、枝下高、冠幅[4]。在西南角點(diǎn)外挖土壤坑，調(diào)查土層厚度和腐殖質(zhì)層厚度；在每個標(biāo)準(zhǔn)地的西南角點(diǎn)、西北角點(diǎn)、東北角點(diǎn)、東南角點(diǎn)、中間位置分別設(shè)置邊長為5m的樣方，每個樣方內(nèi)調(diào)查灌木名稱、高度，并標(biāo)注樣木位置圖；在每個樣方的西南點(diǎn)位置設(shè)置邊長為1m的小樣方，調(diào)查小樣方內(nèi)草本名稱、高度，并標(biāo)注草本位置圖。

2.2 指數(shù)計(jì)算方法

種群密度計(jì)算公式如下[5]：

(1)

式中：D為種群密度；N為單位面積內(nèi)某種群的個體數(shù)目；S為單位面積[6]。

頻度系數(shù)計(jì)算公式如下：

(2)

式中：F為頻度系數(shù)；S為某種植物出現(xiàn)的樣地?cái)?shù)；N為全部樣地?cái)?shù)。

種的豐富度計(jì)算公式如下：

(3)

式中：S為某個體的豐富度；N為某個種群的個體數(shù)；∑N為同一生物型所有種群個體數(shù)[7]。

多樣性指數(shù)有多種測定公式，本文采用Shannon-wiener 指數(shù)和 Simpson 指數(shù)進(jìn)行計(jì)算[8-11]。Shannon-wiener指數(shù)簡稱S-W指數(shù)計(jì)算公式如下:

(4)

式中：H′為多樣性指數(shù)(Shannon-wiener指數(shù))；Pi為第i種物種株數(shù)占總株數(shù)的百分比；S為物種數(shù)。

Simpson指數(shù)的計(jì)算公式如下：

(5)

式中：D為多樣性指數(shù)(Simpson指數(shù))；N為群落內(nèi)物種株數(shù)；Ni為第i種物種的株數(shù)；S為群落的物種數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 淋漓錐天然次生林物種組成及數(shù)量特征

3.1.1 物種組成 經(jīng)過調(diào)查分析，淋漓錐天然次生林3 塊樣地中有植物種類 7 科 12 屬 28 種。喬木層的優(yōu)勢樹種為淋漓錐、木荷(Schimasuperba)、青岡櫟(Cyclobalanopsisglauca)、楓香(Liquidambarformosana)；灌木層優(yōu)勢樹種為杜鵑(Rhododendronsimsii)、郎傘木(Ardisiaelegans)、九節(jié)木(Psychotriarubra)、羅傘樹(Ardisiaquinquegona)、黃梔子(Gardeniajasminoides)、黃瑞木(Adinandramillettii)、毛果算盤子(Glochidioneriocarpum)、山礬(Symplocossumuntia)、紅葉椿(Ailanthusaltissima′Hongye′)、毛冬青(Ilexpubescens)、三花冬青(Ilex triflora)、黃毛潤楠(Machiluschrysotricha)；草本層草本植物稀疏較少，有過山香(Clausenaexcavata)、山姜(Alpiniajaponica)、大青(Clerodendrumcyrtophyllum)等。淋漓錐天然次生林屬淋漓錐群落，淋漓錐在群落中占絕對優(yōu)勢，青岡、木荷、栲類、楓香均為從屬種，對群落的影響和作用較小。

3.1.2 數(shù)量特征 經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，淋漓錐天然次生林種群密度為625 株·hm-2，說明淋漓錐在群落中居重要生態(tài)位。仙洞山的淋漓錐林大部分已經(jīng)成長為大徑材，這片天然闊葉林種群密度為410～687 株·hm-2。

經(jīng)計(jì)算，淋漓錐種群頻度為100%，青岡、木荷、栲類、楓香種群頻度分別為66.6%、33.0%、33.0%、33.0%。按照Raunkiner的頻率分布規(guī)律，將頻率系數(shù)分為A～E級共5個等級，即：81%～100%為E級，61%～80%為D級，41%～60%為C級，21%～40%為B級，1%～20%為A級。淋漓錐屬E級，青岡為C級，剩下都是B級。

3.2 淋漓錐天然次生林外貌特征

淋漓錐樹冠頂部呈雨傘，中下部呈圓塔形，可以充分吸收陽光，樹干基部有3～5條粗狀的根。四季常綠，有光澤，遠(yuǎn)眺樹冠呈波狀起伏，有較高的景觀價值。

淋漓錐天然次生林群落的優(yōu)勢種為淋漓錐，處于喬木層第一層，平均高度25 m，優(yōu)勢木平均高度32 m，最高達(dá)37.1 m；青岡為伴生樹種，處于喬木層第二層；木荷、栲類、楓香處于喬木層第三層，是從屬種，平均高度不超過18 m。

喬木層以淋漓錐為建群優(yōu)勢樹種，另有零星其它硬闊葉樹種分布；灌木層以耐陰樹種為主，覆蓋度與上層喬木層稀疏度呈負(fù)相關(guān)；草本層稀疏，以耐陰草本植物為主。喬、灌、草分層明顯，有利于充分利用陽光。

3.3 淋漓錐天然次生林群落結(jié)構(gòu)

3.3.1 垂直結(jié)構(gòu) 淋漓錐天然次生林是復(fù)層林，喬木層分為三個明顯的亞層：最下層樹高 6 ～ 19m，以淋漓錐、木荷為主；中間層樹高 13 ～20m，以淋漓錐、木荷、青岡為主；最上層樹高20 ～37 m，以淋漓錐為主，青岡零星分布；喬木層總蓋度為 80%～90% 。

灌木層有杜鵑、郎傘木、九節(jié)木、羅傘樹、黃梔子、黃瑞木、毛果算盤子、山礬、紅葉椿、毛冬青、三花冬青、黃毛潤楠等[12]。草本層有芒萁(Dicranopterisdichotoma)、砂仁(Amomumvillosum)、狗脊(Cibotiumbarometz)、烏毛蕨(Blechnumorientale)等。層間植物發(fā)達(dá)，有藤黃檀(Dallergiahancai)、扁擔(dān)藤(Tetrastigmaplanicaule)、信筒子(Embelialaeta)、大血藤(Sargentodoxacuneata)等。

3.3.2 水平結(jié)構(gòu) 仙洞山淋漓錐天然次生林的水平結(jié)構(gòu)以隨機(jī)分布和集群分布為主，少數(shù)呈均勻分布和簇狀分布。

3.3.3 年齡與徑級結(jié)構(gòu) 仙洞山天然次生林中，樹齡 35 ～63a，胸徑26cm以上的淋漓錐大徑級株數(shù)占 56%；樹齡20 ～34a，胸徑14～26cm的中徑級株數(shù)占32%；樹齡小于20a， 胸徑 14cm以下的小徑級株數(shù)占12%。淋漓錐從最大徑級到最小徑級都有分布，在較長時間內(nèi)可以維持穩(wěn)定狀態(tài)，屬于穩(wěn)定型。

3.4 淋漓錐天然次生林物種多樣性

3.4.1 物種的豐富度 經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在三個樣地合計(jì)1200m2的面積中，喬木層樹種共99株，淋漓錐豐富度為68.6%(68株)，青岡豐富度為6.1%(6株)，木荷豐富度為5.1%(5株)，楓香豐富度為4.0%(4株)，栲類豐富度為4.0%(4株)，剩下7個從屬種豐富度為12.1%(12株)。 按Drude多度等級評價，淋漓錐屬第 4 級，即cop級[13-15]。

3.4.2 多樣性指數(shù) 淋漓錐天然次生林喬木層物種多樣性指數(shù)見表1。由表1可知：雖然淋漓錐天然次生林群落喬木層有多種樹種，但是由于淋漓錐的天然更新繁殖能力強(qiáng)，有很強(qiáng)的競爭力，在生境異質(zhì)性差異小的情況下，可以占絕對優(yōu)勢；青岡、木荷、栲類、楓香都是從屬種，個體數(shù)量較少，分布不均勻，體現(xiàn)為淋漓錐天然次生林喬木層物種多樣性指數(shù)較小。

表1 淋漓錐天然次生林喬木層物種多樣性指數(shù)Tab.1 Species diversity index of tree layer of natural secondary forest of Casanopis uraiana立地類型組樣地號面積/m2物種數(shù)/個Simpson指數(shù)Shannon-Wiener指數(shù)上140061.250.61中240040.950.56下340070.850.39

3.5 淋漓錐天然次生林群落的更新和演替

3.5.1 群落的更新 淋漓錐有2種天然更新方式，即實(shí)生繁殖和根萌條繁殖。根萌條繁殖方式在淋漓錐母樹周圍生長出許多的根萌條，且根萌條能夠生長出自己的根系，這種繁殖方式使淋漓錐的更新可以跳過脆弱的幼苗階段而直接長成大樹，所以有很強(qiáng)的競爭能力。仙洞山淋漓錐根萌條繁殖更新占65%，實(shí)生繁殖占35%。正是由于淋漓錐擁有雙重的更新方式，淋漓錐群落為仙洞山天然林頂極群落。

3.5.2 種間競爭 經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計(jì)，淋漓錐、青岡、木荷、楓香、栲類的冠幅面積分別占總冠幅面積的82.2%、4.1%、2.1%、2.0%、2.0%，淋漓錐在群落中占絕對優(yōu)勢地位，其冠幅占比大，造成其它樹種生長空間較小。

3.5.3 群落的演替 仙洞山淋漓錐林生境變化不大，通過實(shí)生繁殖和根萌條繁殖的方式，經(jīng)過幾十年的自然競爭，演替形成天然次生林，形成由淋漓錐占據(jù)絕對優(yōu)勢的群落。群落能保持物種的多樣性，淋漓錐因占據(jù)絕對優(yōu)勢地位而形成頂極群落，群落將長期保持其穩(wěn)定狀態(tài)，群落演替以淋漓錐周期性的更新為主。

4 結(jié)論與討論

淋漓錐是一種陽性樹種，非常適合在南坡生長。仙洞山天然林的淋漓錐通過實(shí)生繁殖和根萌條繁殖的方式，經(jīng)過長期次生演替形成頂極群落，該群落能保持物種的多樣性。淋漓錐在喬木層中屬于建群優(yōu)勢樹種，散見其他零星硬闊；灌木層主要為耐陰樹種，覆蓋度與上層喬木層稀疏度呈負(fù)相關(guān)；草本層稀疏，主要為耐陰草本植物組成。喬、灌、草分層明顯，有利于充分發(fā)揮生物的多樣性，有較高的生態(tài)價值、景觀價值和保護(hù)價值。

據(jù)資料記載淋漓錐生長于海拔500～1500m的山地常綠闊葉林或沿河溪兩岸疏林中，在永春仙洞山淋漓錐生長旺盛，在福建戴云山附近的低丘陵地區(qū)也有小片純林[16]。在其它地區(qū)卻很少見到成片的淋漓錐林，這有待進(jìn)一步調(diào)查分析探討。