滇中桉树人工林群落比较分析

2012-09-08范太云宋运聪曲木土各吴安红孙德龙

四川林业科技 2012年6期

范太云，韦敏，宋运聪，曲木土各，吴安红，孙德龙

(1.金阳县林业局，四川金阳 616250;2.金阳县百草坡省级自然保护区管理局，四川金阳 616250;3.金阳县天地坝镇，四川金阳 616250;4.金阳县德溪乡，四川金阳 616250)

随着桉树人工林的不断发展，它在学术界引发了许多争论，争论的焦点是桉树人工林生态问题，主要包括4个方面:①桉树林过度消耗养分;②桉树林过度消耗水分;③桉树减少生物多样性;④桉树林生态稳定性差。本文就桉树人工林群落比较分析作为研究对象，并对其结果进行评述。

1 滇中桉树发展现状

云南省是中国桉树引种较早的省份之一，根据Fitzgerald(1956)资料介绍，1896年～1900年云南曾开始引种桉树，至2001年底，在云南128个县市中有109个县(市)种植桉树，已经营造桉树人工林15.4万hm2，其中昆明1.66万 hm2、楚雄2万 hm2、大理3.86万 hm2、保山 1.6万 hm2、玉溪 1.67万hm2、红河 0.67 万 hm2、临沧 1.13 万 hm2、文山 0.4万hm2、其他地区2.32万hm2。年产桉油3000 t左右，最多时达4000 t，桉油出口占全国出口量的70% 以上［1］。

滇中是云南省引种桉树的主要地区。其中，昆明引种桉树已有上百年的历史，约有10余种。但分布面积最广，引种历史悠久的只有5种～6种［4］，如:蓝桉、直杆桉、赤桉、细叶桉和大叶桉等，尤以直杆桉和蓝桉的造林面积最广，产生的经济和生态效益最高。

从蓝桉、直杆桉、赤桉等的地理起源和生态生物学特性看，它们均具有耐旱、耐贫瘠的特点，也反映在形态结构上。它们都是南半球澳州副热带的树种，长期生存在干湿季交替的季风亚热带，故对云南高原的季风气候有特殊的适应能力。10 a生以前的树高生长量平均达1.5 m～2.0 m，胸径生长年平均生长量超过3 cm，个别植株早期高生长1 a可达5 m～6 m，胸径生长超过4 cm［1］。近20 a来营建的桉树林分已构成滇中高原的一道风景线，形成滇中特有的森林景观。

2 调查分析的方法

2.1 不同地区桉树人工林分析

该调查将选择昆明附近不同区域的桉树人工林进行比较

①富民县东元乡观音塘

②龙泉山

③海口林场附近其它桉树林

2.2 同一地区人工林比较分析

①相同地区(海口林场)不同经营方式的桉树人工林的比较分析;

②相同地区桉树林与其它自然环境相似人工或自然植被(云南松林、华山松、云南油杉及其它种类的人工林)的比较分析;

2.3 群落调查方法

①群落种类:由于桉树人工林结构较简单，将样地面积设为15m×15m，分别调查并登记群落中的所有乔木、灌木和草本种类;采集必要植物标本;

②不同地区、不同群落的种类丰富程度和相似程度;

③人工林群落的造林和经营方式。

3 调查数据分析

桉树生物多样性问题，客观地说，是由于桉树林是一种人工生态系统，又是集约经营的纯林，其生物多样性比自然生态系统肯定简单多了，但决没有到“地上不长草”的程度。

3.1 不同地区桉树人工林分析

表1是在滇中3个不同地段海拔1900 m～2100 m范围的10个15 m×15 m直杆桉、赤桉、史蜜斯桉和扫帚桉人工林样地内统计的植物成分。样地内造林树行距多数为1.5 m×3 m。

表1 滇中10 a～15 a桉树人工纯林内的植物成分统计表

在乔木树种中，人工造林的树种除直干桉、蓝桉、赤桉外，还有随意带入的黑荆树，以及原有植被保留的树种:云南松、栓皮栎，以及偶见的滇油杉。

灌木种类全为阔叶树种，在这些灌木种类中有12种为落叶灌木，约占灌木种类的1/3，其比例类同松栎林，常绿树种比例高于落叶树种。灌木种类比较复杂，既有如:厚皮香、南烛等是滇中地区亚热带常绿阔叶林内的习见树种;也有小铁子、牛筋条、小叶栒子、薄皮鼠李、老鸦泡等云南松林下常见的灌木;小石积木、棠梨、野蔷薇、等是有刺灌丛的灌木。

林地草被的种类同灌木成分一样复杂，表现出既有原有植被类型的特征，又受人造桉树林生境的影响。如:松树林下的草本种类细柄草、旱茅、刺芒野古草、红花槐兰、西南樟牙菜、钩苞大丁菊、小飞蓬等的存在度和多度都很突出。虽然常绿阔叶林下的种类不多，但仍有一定比例的山钩毛耳草、糯米草、滇紫背天葵等双子叶植物草类。荒地、灌草丛的草类和路边杂草种类占的比例最大，如:紫茎泽兰、马鞭草、酢酱草、一点红等。在潮湿或地下水位高的地方可有白茅、黄鹌菜、小龙胆等成块状或片状生长。众多而复杂的种类数量和生态习性的植物交汇生长反映出桉树人工林林地环境的宽容;同时也反映出成熟桉树林分与其环境尚待形成，表明桉树本身的排它现象并不显著。

而对于桉树生物多样性问题，根据本次滇中3个不同地区桉树人工林的调查结果，采集到林下植物种类乔木12种、灌木32种、草本66种，共110种植物，证明桉树人工林对森林植物多样性并未造成太大降低。

3.2 同一地区桉树人工林纯林与其他人工或自然林的比较分析

3.2.1 富民县东元乡观音塘不同林分比较

在这一地区的调查样地面积都为15 m×15 m，该地区的土壤流失严重，样地①破坏较大，其它样地破坏不大，灌木层生长较好。就这一地区的调查数据显示，其物种丰富度:桉树与云南松混交林＞荒地＞平均桉树纯林。这里的结果与上世纪90年代中期的研究结论有些不同，当时也用同一生境中的荒地、草坡、灌丛、松林、人工黑荆树林作对比，在群落生境的生态系列中蓝桉林排在成熟松林和黑荆树林后面，列于荒地、草坡、灌丛之前。这里的差异是由于样地①人为破坏过大，这里又采取用几个桉树样地纯林下物种的平均值作比较，因此可能与真实情况有些出入，但它们之间依次相差种类数目仅为3、5，相差不太大。桉树纯林与混交林的灌木种类相比其相似度为15/30=50%、草本植物相似度为5/25=20%;而桉树纯林与荒地的灌木层相比其相似度为6/24=25%、草本层的相似度为11/33=33.3%(见表2)。由此可见桉树人工林下植物种类一部分为原生植物种类，一部分为引入种。

表2 富民县东元乡观音塘不同林分调查数据统计

3.2.2 海口林场不同林分比较

海口林场的调查样地面积同为15 m×15 m。海口林场是云南一个桉树实验地点，位于滇池畔东经 102°34'，北纬 24°50'，平均气温 14.6℃极端气温－5.4℃ ～31.5℃，霜期达138 d，有少量降雪，年雨量909.7 mm，干湿季分明，5月～10月雨季降雪量占全年雨量的80%旱季为11月至翌年4月。造林地小蠹虫危害云南松林采伐迹地，海拔1980～2200，西北坡向，坡度 10°～15°，土壤上层厚 1.1 m，石灰岩母质，山地红壤，pH值6.6。原有植被保存较好，主要有扭黄茅、马桑、老鸦泡、杨梅、圆柏幼树等，覆盖度为85%［1］。由调查数据显示这一地区的物种丰富度为:华山松纯林＞桉树纯林＞云南松纯林，即34＞28＞27，即相差数据为6、1。由数据可知桉树纯林与云南松纯林的物种多样性几乎相等。这与Hossain［14］对赤桉与其他树种人工林植被作的比较研究类似，即桉树人工林和松林的林下植物的丰富度、生物量差不多(几乎一样)(见表3)。

表3 海口林场不同林分调查数据统计

3.2.3 茨坝长虫山不同林分比较

在茨坝长虫山进行了9块面积为15 m×15 m的不同林分样地调查。该地桉树大约栽植有15 a，由于地势较陡，所以所取样地多为中坡，该地区除样地④人为破坏严重外，其他样地都较轻。

调查样地⑤属(栓皮栎和云南油杉混交林)天然次生混交林，该样地坡度大，林木生长较好，人为破坏不大，经多年的生长适应，该样地共有灌、草本物种45种，较其他人工林都为丰富。这也表面人工林在一定的程度上对物种的丰富度都有影响，其影响是负面的，即减少。这一地区的调查数据统计后得出其物种丰富度比较结果是:云南油杉×栓皮栎(天然次生林)＞柏木纯林＞干香柏纯林＞桉树纯林＞云南松×栓皮栎＞圣诞树纯林，即数据为45＞31＞30＞27 ＞26 ＞18，即相差数据为 14、1、3、1、8。其数据表明桉树人工纯林的物种丰富度次于云南油杉×栓皮栎(天然次生林)、柏木纯林、干香柏纯林、而稍高于云南松×栓皮栎、圣诞树纯林。在所调查的人工林样地中其桉树林下物种丰富度居中(见表4)。

表4 茨坝长虫山不同林分调查数据统计

3.3 同一地区(海口林场)桉树人工林比较分析

海口林场的调查样地面积同为15 m×15 m的，在茨坝长虫山的进行了9块不同林分样地中，有两块是单一桉树种人工纯林，有两块是不同桉树种桉树林，就这两种不同经营方式的桉树人工林进行了比较分析(见表5)。

表5 同一地区(海口林场)桉树人工林数据统计

海口林场是云南一个重要的桉树种植试验基地，在林场内有不同经营方式的桉树人工林。此次就海口林场单一桉树种人工纯林与不同桉树种桉树林进行比较，由统计数据发现多种桉树混交林的物种丰富度(32种)大于单一桉树种的物种丰富度(23种)，即表明多种桉树混交较单一桉树纯林的林下植物丰富。

3.4 数据综合分析

对于桉树生物多样性问题，由于桉树林是一种人工生态系统，又是集约经营的纯林，其生物多样性比自然生态系统肯定简单多了。根据本次对滇中3个不同地区桉树人工林的调查结果整理得:平均每个桉树林样地下有26种植物，每个云南松混交林样地下有27种植物，每个云南松纯林有样地下有27种植物，每个华山松纯林样地下有34种植物，每个柏木纯林样地下有30种植物，每个圣诞树纯林样地下18种，荒坡样地下22种;相比之下桉树林下物种丰富度居中，和云南松林相接近。

个别情况下，桉树林下植被很少，是由于多种原因造成的:一是桉树种得太密，每0.067 hm2300株以上，林下无阳光，营养竞争激烈，造成植被稀少;二是有些地方在造桉树前本身就没有植被，桉树长起来了，只能说明桉树的适应性强;三是人工抚育强度太大，除草及时，高度集约经营，导致没有杂草，如:富民县东元乡观音塘样地①(桉树纯林)因人为破坏过大导致林下植物种类减少。它和相同地区但人为破坏不大的桉树纯林相比较，样地内植物种类相比相差13种，样地①内有14种植物，而样地②内有27种。

桉树人工纯林与天然林相比，大面积的人工林对当地动植物区系有不良影响，也不能否认，单一栽培的纯林不能完全代替天然林。桉树与其它任何树种一样，在其生长过程中需吸收土壤养分和水分，现在已认识到，在一些相对干燥和养分不足的林地，桉树跟其它植被，包括同种的幼树有很强的竞争性。Davidson［15］(1965)对澳大利亚新南威尔士的一个区罗斯桉(E.rossii)和其它桉树群落的研究发现，林地群丛是靠树冠间空隙地养分、水分来维持生长，尤其是在沙地中本就养分不足，年降雨量又底，树木要在这种立地上正常生长，对水分和养分的竞争便类似相生相克作用，这种现象在我国华南地区也存在。

在有些地区种植桉树，由于树种单一，轮伐期越来越短，林地养分过渡消耗，加之一些不合理的营林措施(如:烧山、采伐与整地造成水土流失，多代连作，粗放经营等)，造成了桉树林下植物逐渐减少。

现在采取积垦，注意对生态保护，不会对土地植被造成全面的破坏。只要采用间种、混交、植被管理、轮作、林地休息、施肥以及提高营林技术等措施，在一定程度上就能缓解一些生态问题。

3.5 维持桉树人工林物种丰富度的具体措施

桉树人工林与其它人工林一样，生物多样性比自然生态系统肯定简单，在生态、地力等问题上都表现出了一些问题，这些问题已成为可持续发展的障碍，因此如何提高桉树人工林的效益、实现山地的持续利用，已成为当今林业可持续发展的关键，为解决人工林的生态问题，提出以下措施。

①重视做好桉树人工林的发展规划根据桉树适生环境，可供发展地区的林种状况，不同生态类型特征，切实合理地规划林种的搭配，使桉树人工林既不过于集中，又有2个以上的树种，便利于今后的更新轮作，做到发展目标明确，结构合理，永续作业。

②因地制宜选用抗性强的高产树种。

③保护林下植被和枯枝落叶，在有条件的新造林地种植灌木、草本覆盖物或者农林混作，保证土壤养分的回归与支出达到平衡。

④重视立地的管理和采伐剩余物的回归。

⑤开展对桉树人工林生态定位的研究，收集各种影响生态、土地退化的基本数据，以便更有针对性的采取更合理的措施。

⑥注意造林整地的方式和强度。

4 总结

桉树的经济效益在我国还远远没有达到它应有的水平，国家对桉树的研究和开发利用应主要集中在如下几个方面:(1)进一步从国外引进新的桉树优良品种，同时不断挖掘本地的优良资源;(2)更新繁殖和培育手段，提高繁育效率;(3)进行抗性育种，培养出抗台风、耐寒冷、抗病虫害、耐干旱瘠薄的优良速生桉树品种，以适应我国各地复杂的气候条件，将桉树进一步向北部地区推广;(4)改变单一的经营作业方式，走生态经济经营的路子;(5)力争在广东的湛江、深圳等地兴建一批大型桉树造纸厂和中密度纤维板厂，变资源优势为经济优势。

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