更新方式对黄山松幼林群落结构与生长的影响

陈开超，徐洪峰，许志斌，王卫兵

(1.浙江省宁波市林场，浙江 宁波 315440； 2.浙江省景宁县林业总场，浙江 丽水 323500)

更新方式对黄山松幼林群落结构与生长的影响

陈开超1，徐洪峰2，许志斌1，王卫兵1

(1.浙江省宁波市林场，浙江 宁波 315440； 2.浙江省景宁县林业总场，浙江 丽水 323500)

在浙江省四明山，采取人工更新和自然更新相结合的更新方式，以自然更新方式为对照，研究不同更新方式对黄山松幼林群落结构和更新生长的影响。结果表明：采用人工更新和自然更新相结合的方式更新6 a后，黄山松群落结构发育较为完整，主要树种高度和蓄积量生长较快，阔叶树种蓄积量增长了17倍，最大胸径达到了14.1 cm，常绿阔叶树种木荷发展成为优势树种，相对优势度达到16.8%，基本形成发展型的松阔混交林；黄山松胸径级频率分布形状分别呈现单峰型，黄山松将通过径向生长维持其群落优势种的地位。

黄山松；更新方式；群落结构；优势种

黄山松(Pinustaiwanensis)是分布于我国东南沿海中山区的一种重要树种，在我国亚热带东部各地均有分布[1]。浙江省是其生态分布的主要区域之一[2]，其中位于浙东地区的四明山已成为重点生态公益林区域，其海拔700～900 m范围广布黄山松林。由于历史因素，这些黄山松林基本上都是人工营造的针叶林，群落结构简单，树种单一，缺乏及时的培育，加之生境脆弱，不断地受到自然和人为干扰，出现不同程度的生产力下降、生态服务功能降低等衰退现象，如何加强人工干预，提高森林质量，持续发挥现有林地的生态服务功能，成为目前人工林经营急需解决的难点。

从衰退人工林的更新改造方式看，人工更新和自然更新各有优缺点，2种更新方式相结合的方法则更为有效[3]。成功的人工林更新取决于区域气候、林分生境、树种特性等诸多因素，通过间伐抚育、补植套种幼苗是人工促进林分自然更新的最佳手段[4-5]。宁波市林场经过6 a的人工抚育，黄山松幼林逐步更新为松阔混交林，达到快速地提高林分生产力、改善林分结构的效果。本研究以同一立地条件的黄山松幼林为对象，对比研究采取不同更新方式下林分早期生长特征的差异，以进一步明确不同更新方式对人工林林分更新生长的影响，阐明人工林更新方式选择的重要性。

1 研究区域概况

宁波市林场位于浙东四明山腹地(29°38′—29°48′N、121°13′—121°58′E)，绝大部分山地处于海拔150～900 m之间。属典型的中亚热带季风气候，偏冷而湿润，四季分明，光照充足，年平均气温11.8 ℃，年降水量约2000 mm，年平均相对湿度为83%。山地大部分母岩为砂砾岩，土壤以红壤和黄壤为主，偏酸性，pH值在4.5～6.5之间[6]。现有生态公益林总面积6055.7 hm2，设有相量岗、灵溪、仰天湖、营林队、黄海田和周公宅6个林区，主要是以黄山松、杉木(Cunninghamialanceolata)和日本扁柏(Chamaecyparisobtusa)等针叶树种为主的单层人工林。区内生态环境极其脆弱，由于初植密度大，郁闭度高，林分结构简单，多数林分出现不同程度退化，生物多样性较低。

2 研究方法

2.1 样地设置

对比试验地于2006年设置在灵溪林区一林班2小班，面积10.3 hm2，坡向SE 32°，坡度26°，为1993年人工营造的黄山松林，林分郁闭度为0.6，经过多年抚育后，林中自然更新少量木荷(Schimasuperba)、檫木(Sassafrastzumu)、浙江柿(Diospyrosglaucifolia)、山合欢(Albizziakalkora)等阔叶树种幼树。用森林罗盘仪选择设置2块800 m2(28.28 m×28.28 m)样地并编号，以水泥界桩固定4个顶点以便定位监测。第1个样地林分密度为3275株·hm-2，采取人工更新和自然更新相结合的方法促进其群落更新，于2007年初补植少量枫香等群落更新前期树种，2008年和2011年初伐除<20%的受雪压和病虫害影响的残次黄山松个体，在不超过树高的1/3以下进行每木平切整枝，并每年避开树木生长期进行人工抚育1次；第2个样地为对照，林分密度为3362株·hm-2，不采取任何措施让其群落自然更新。

2.2 样地调查

在样地内对所有高度超过1.5 m的木本植物进行每木调查，鉴别每株植物种类，测定记录其胸径(DBH，cm)、高度(H，m)、枝下高(HB，m)，并测定其在样方内的坐标位置，对植株中高度超过1.5 m的萌枝也同时测定记录胸径；高度小于1.5 m的乔木幼树同时记录其高度和数量。

2.3 数据处理方法

3 结果与分析

3.1 不同更新方式的群落结构

四明山黄山松分布范围海拔较高，风力成为群落高度主要限制因子，2个样地更新前后植物群落高度级频率在4 m处均出现高峰(图1、图2)，特定义4 m以上高度层为群落乔木层。黄山松幼林更新6 a后林分群落结构情况见表1。黄山松幼林在更新前，经过多年留养等人工抚育，2个样地群落结构差异不明显，乔木层均出现少量(盖度均<5%)阔叶树种(木荷、檫木等)，灌木层树种组成无较大差异，以黄山松为优势种，伴生木荷、檫木、浙江柿、山合欢、黄檀(Dalbergiahupeana)、枫香(Liquidambarformosana)等阔叶树种，而对照样地仅比处理样地乔木层较早出现木荷这一地带性常绿树种。经过6 a更新后，处理样地灌木层木荷、黄山松迅速进入乔木层，盖度达到35%以上，高度生长迅速，木荷成长为群落优势种，且其灌木层更新个体较多；而对照样地自然更新后群落乔木层虽有较多阔叶树种，但未形成优势树种，盖度仅有20%，黄山松等高度生长相对缓慢。说明采取综合更新方式的样地群落结构得到改善，已形成明显的复层针阔混交林结构。

图1 处理样地群落高度级频率变化

图2 对照样地群落高度级频率变化

群落结构处理样地更新前更新后对照样地更新前更新后乔木层种类组成黄山松*、檫木黄山松*、木荷*、檫木、浙江柿、黄檀、山合欢黄山松*、木荷、檫木黄山松*、木荷、檫木、浙江柿、山合欢高度/m4.1～4.84.1～6.44.1～4.74.1～5.6盖度/%50855565灌木层种类组成黄山松*、木荷、浙江柿、黄檀、山合欢、枫香木荷*、枫香*黄山松*、木荷、檫木、浙江柿、山合欢黄山松*、木荷、浙江柿高度/m1.8～4.01.7～4.01.8～4.02.5～4.0盖度/%60356040

*：*为优势种，由优势度分析法得来。

3.2 不同更新方式群落生长情况

从采取不同更新方式的2个样地群落整体生长情况来看(表2)，更新6 a后，处理样地和对照样地群落生长差异较明显，在群落存活树种个体数方面，处理样地经过疏伐更新后群落内个体数(184株)比对照样地存活个体数(237株)下降明显，其中黄山松个体比例(62.5%)下降较多，阔叶树个体比例上升到37.5%；处理样地林木蓄积量更新后(2.83 m3)接近更新前(0.95 m3)的3倍，阔叶树种蓄积量更是增长了17倍，占总蓄积量的比例达到了24.0%，而对照样地更新后蓄积量不到更新前总量的2.5倍，阔叶树蓄积量增长相对较慢，其比例仅为13.5%。同时，处理样方更新后，虽然黄山松个体数量减少而优势度(RBA74.1%)有所降低，木荷迅速成长为群落优势树种(RBA16.8%)，但整个群落胸径和树高增长明显，其平均胸径和树高增长率已超过对照样地，最大胸径更是达到了14.1 cm，几乎是更新前的2倍，而对照样地最大胸径仅增长不到30%，印证了群落更新生长与群落结构变化的一致性。

表2 不同更新方式群落生长情况比较

*：括号内百分比数字表示所占比例。

3.3 不同更新方式种群年龄结构

种群是构成群落的基本单位，其结构不仅对群落结构具有直接影响，并且能客观地体现出群落的发展趋势[8]。由于对残次黄山松个体进行择伐，处理样地中现存个体全部为活体，而对照样地自然更新过程后产生少量死亡个体，采用空间代替时间的方法，2个样地更新后树种胸径级频率分布形状归纳为3个类型，即单峰型、间歇型和单柱型(图3、图4)。单峰型代表树种主要是檫木、浙江柿、山合欢等，个体径阶分布不连续，只有少数大胸径级个体出现，胸径级频率分布呈现一至数个不连续的单峰状胸径级，但缺乏小径阶的后继更新个体，从种群的发展趋势看属于衰退类型。单柱型代表树种是枫香，只有在小胸径级处有个体分布和出现，该阳生性乔木树种处于幼苗期，属于成长类型。作为林冠层主要构成树种，木荷在2个样地中个体数较多，胸径级频率有多个单峰出现，具有较多的小径级后继更新个体，从种群的发展趋势看属于间歇发展型。

图3 处理样地群落主要树种胸径级频率分布

群落优势种黄山松在不同更新方式的2个样地中呈现不同的胸径级分布特征，在处理样地中，该树种幼树经过人工抚育快速进入乔木层，缺乏小胸径更新个体，表现为单峰型，属于衰退类型，但由于林龄较小，黄山松在较长一段时间内，通过径向生长维持其群落优势种的地位；在对照样地中，自然更新的黄山松受到自然灾害和病虫害等干扰而枯死，幼树生长较缓慢，由于小胸径更新个体较多，存在进入乔木层的机会，表现为间歇发展型，这与群落结构和生长情况相吻合。

□为活体；■为枯死图4 对照样地群落主要树种胸径级频率分布

4 小结与讨论

1)黄山松幼林不同更新方式下恢复生长效果存在较大差异。采取自然和人工更新相结合方法恢复的黄山松群落结构较为完整，常绿阔叶树种木荷已发展成为群落优势树种，群落内主要树种生长发育较快，阔叶幼树更新个体较多，这些变化主要是由于处理样地人工疏伐增加了林隙和林分透光度，降低了乔木层树种的个体间竞争，也增加了灌木层幼树光照等资源的可获得性，从而使得木荷等中生性树种能获得更多资源，快速进入乔木层，以较短时间形成发展型的针阔混交林。

2)本研究中黄山松林虽处于幼林龄阶段，但从群落演替角度判断处于演替前期阶段。随着群落演替的进行，黄山松将通过其径向发育，在相当长时间内维持其群落优势种和主要组成树种的地位，随着间歇发展型的木荷不断扩大其在群落中的优势地位，发展成为群落的最大优势种，黄山松在群落中将最终衰退消失，在缺少其他常绿阔叶树种种源的情况下，最终形成单一木荷优势种格局的可能性较大，因而有必要继续人工引入壳斗科、樟科等地带性常绿阔叶树种，适当提高群落物种丰富度和生物多样性，为后期群落演替提供种源基础。

3)在较好的自然生境中，黄山松天然林更新极易受到自然和人为干扰的影响而变得困难，随着群落演替的进行，其种群最终会被阔叶树种取代[9-10]。而自然演替过程相对漫长，以人工干预方式培育黄山松复层混交林，加速其向阔叶林的演替，实为现阶段黄山松林有效的经营管理措施，通过合理的抚育间伐和留养、补植地带性阔叶树种等方法优化林分树种结构和年龄结构，以可持续发展方式促进森林自我更新，加速或超越群落演替进程，在维持生产力水平的同时，促进地带性常绿阔叶林的培育。

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Effects of Regeneration Patterns on the Community Structure and the Growth ofPinustaiwanensisYoung Forest

CHEN Kai-chao1, XU Hong-feng2, XU Zhi-bin1, WANG Wei-bing1

(1.NingboForestFarm,Ningbo315440,Zhejiang,China;2.JinningForestCenterofZhejiang,Lishui323500,Zhejiang,China)

This paper determined the difference between the community structure and regeneration growth of youngPinustaiwanensisforest by manual regeneration and natural regeneration combined pattern in Siming Mountain, Zhejiang Province. The results showed that: after 6 years' artificial and natural regenerations, the community structure ofPinustaiwanensisforest was fully developed, the main tree species grew fast in height and volume.It was 17 times higher than the former volume of broad-leaved species, and the max DBH increased to14.1cm.As a species of evergreen broad-leaved forest,Schimasuperbahad became a dominant species in the community with relative dominance reached to 16.8%,and the former forest had changed to be a mixedPinusTaiwanensiswith broad-leaved forest.The DBH size class frequency distribution ofPinustaiwanensiswas Unimodal type, and it would be a long-lived dominant species in the community with stems regeneration.

Pinustaiwanensis; regeneration pattern; community structure; dominant species

10.13428/j.cnki.fjlk.2014.01.007

2013-07-20；

2013-08-20

浙江宁波市林业局科技推广项目(四明山地区生态公益林培育模式研究，2006L05)

陈开超(1972—)，男，浙江泰顺人，浙江省宁波市林场工程师，从事森林经营研究。E-mail：ckcnb2003@vip.sina.com。

S754.5

A

1002-7351(2014)01-0029-05