林分树种组成对闽南山地典型人工林生长的长期影响

宋志佣

(厦门市坂头国有林场，福建厦门361100)

林分树种组成对闽南山地典型人工林生长的长期影响

宋志佣

(厦门市坂头国有林场，福建厦门361100)

摘要为揭示不同经营方式对闽南山地典型人工林生长和生产力的长期影响，选择成熟的杉木纯林、杉木+马尾松+木荷混交林和杉木+马尾松+火力楠混交林为研究对象，对目标树种的生长和林分生产力进行了调查研究，结果表明:与纯林相比，混交林的经营方式均提高了杉木的生长量，林分蓄积量也显著高于杉木纯林，以5杉木5马尾松林分的蓄积量最高，为156. 85 m3·hm－2。

关键词经营方式;人工林;生长;长期影响

森林生产力是森林生态系统最基本的数量特征，是直观评价森林质量和森林经营方式的重要指标［1］。杉木( Cunninghamia lanceolata)作为我国南方特有的速生丰产用材树种，在全国森林蓄积量和木材生产中发挥着极为重要的作用［2，3］。然而，大量研究表明，杉木纯林大面积营造和多代连栽引起的林分生产力下降、地力衰退、生物多样性低、生态系统抗逆性差等诸多问题，已成为生态学和森林培育学研究的热点［4－10］。鉴于此，有学者开展了改变经营方式对人工林生产力影响的研究，如改变混交树种比例［11］或改变初植密度［12］等，然而多数研究均以杉木中幼林为试验材料，改变经营方式对人工林生产力影响的长期效应尚不确定。基于此，笔者选择成熟的杉木纯林、杉木+马尾松( Pinus massoniana) +木荷( Schima superba)混交林和杉木+马尾松+火力楠( Michelia macclurei)混交林为研究对象，对目标树种的生长和林分生产力进行调查研究，以期为深入揭示不同树种组成对闽南山地典型人工林生长和生产力的长期影响提供基础资料。

1　研究区域概况

研究地点位于福建省厦门坂头国有林场和同安汀溪防护林场( 117°57'—118°03' E，24°40'—24°46' N)，地处戴云山脉和博平岭山脉交界处，属南亚热带海洋性季风气候，温和多雨，干湿明显，冬无严寒，夏无酷暑。年均温22℃，极端最高气温36℃，极端最低气温1℃，全年无霜。年平均降水量1 500 mm，年平均日照时数2 030.7 h，年平均蒸发量1 685 mm，土壤为红壤，砖红壤［13］。

2　材料与方法

2.1样地设置

选择同安汀溪防护林场席草洋工区36年生杉木纯林(模式Ⅰ)和厦门坂头国有林场埔尾工区40年生5杉木+5马尾松混交林(模式Ⅱ)、39年生6杉木+3马尾松1木荷混交林(模式Ⅲ)、37年生5杉木+4马尾松+ 1火力楠混交林(模式Ⅳ) 4种类型。各样地基本情况详见表1。

表1　调查样地基本情况

2.2调查方法

分别在4种林分类型中，选择有代表性的地段各设置3个20 m×20 m的小区，对小区内的所有活立木进行每木调查，记录胸径、树高，计算保存率和林分蓄积量。野外调查数据显示，模式Ⅰ中杉木的保存率为75%;模式Ⅱ中杉木的保存率为88%，马尾松的保存率为52%;模式Ⅲ中杉木的保存率为85%，马尾松的保存率为75%，木荷的保存率为42%;模式Ⅳ中杉木的保存率为87%，马尾松的保存率为81%，火力楠的保存率为45%。

在每个样地的四角和中心位置各设置一个2 m ×2 m的次小区，对次小区内出现的灌木、草本和藤本进行详细调查。在4种林分中，出现的林下植被主要有:山乌桕( Sapium discolor)、弓果黍( Cyrtococcum patens)、假九节( Psychotria tutcheri)、铁线蕨( Adiantum capillus-veneris)、毛果算盘子( Glochidion eriocarpum)、黑莎草( Gahnia tristis)和芒萁( Dicranopteris pedata)。

2.3数据计算与处理

材积计算:杉木V = 0.000 058 06×D1.955 335× H0.894 033;

马尾松V =0.000 062 34×D1.855 150×H0.956 825;

阔叶树V = 0.000 052 76×D1.882 161×H1.009 317;式中V为材积，D为胸径，H为树高。

调查数据在SPSS 13.0中进行单因素方差分析和Duncan法多重比较，在Excel2003中进行图表整理。

3　结果与分析

3.1不同树种组成人工林的生长量

表2　不同树种组成人工林各树种生长量方差分析

由不同经营方式人工林各树种的生长量方差分析可见(表2)，不同树种组成林分间，杉木的胸径、树高和阔叶树的树高均达到极显著差异( P = 0.00 ＜0.01)，马尾松的胸径生长达到显著差异( P = 0.01＜0.05)，马尾松的树高生长( P =0.24＞0.05)和阔叶树的胸径生长( P = 0.12＞0.05)无显著差异。

图1　不同树种组成人工林各树种生长量差异

由不同树种组成人工林各树种的生长量可见(图1)，杉木的胸径生长以模式Ⅲ最大，达到12.96 cm，模式Ⅰ最小，为10.97 cm，不同经营方式间，模式Ⅱ、模式Ⅲ和模式Ⅳ的胸径生长均显著大于模式Ⅰ，树高生长以模式Ⅲ最大，达到12.27 m，最小为模式Ⅱ，为9.3 m，模式Ⅰ和模式Ⅲ的树高生长显著大于模式Ⅱ和模式Ⅳ;不同经营方式间马尾松的胸径生长为模式Ⅱ＞模式Ⅲ＞模式Ⅳ，树高生长无显著差异;阔叶树种的胸径生长无显著差异，树高生长为火力楠( 12.5 m)显著大于木荷( 6.22 m)。

3.2不同树种组成人工林的林分蓄积量

图2　不同经营方式人工林蓄积量差异

由不同经营方式人工林的蓄积量可见(图2)，各种类型林分蓄积量以模式Ⅱ( 5杉+5马)和模式Ⅲ( 6杉+ 3马+ 1阔)最大，分别为156.85 m3· hm－2和149.42 m3·hm－2，显著大于模式Ⅰ( 10杉)和模式Ⅳ( 5杉+4马+1阔)的林分蓄积量，分别为77.24 m3·hm－2和104.62 m3·hm－2。

4　结论

林木的生长除受到林分树种组成的影响之外，还受到立地条件的制约，如坡位、坡度、坡向及土壤肥力等等［14］，本研究中的几种林分类型所处立地均较为瘠薄，影响了各树种的长期生长，不同树种造林40年左右之后，保存率差异较大，有的树种保存率较低，可能跟立地条件有较大关系，但从总体上看，不同树种混交之后，均提高了杉木的生长量，并且混交林的林分蓄积量显著高于杉木纯林，以5杉木+5马尾松林分的蓄积量最高，其次为6杉+3马+1阔模式。

大量研究表明，与纯林相比，混交林可提高林下植物的物种多样性［15］，本研究对不同林分设置了次小区，进行了植被调查，其中杉木纯林中，林下植被以芒萁为主，其他植被类型较为稀少，5杉木+ 5马尾松林分中，出现了山乌桕、弓果黍、白花悬钩子、黑莎草、红紫珠等植被，6杉+3马+1阔和5杉+4马+1阔林分中出现了鹅掌柴、铁线蕨、毛果算盘、黑莎草、梅叶冬青、假九节、三叉苦等植被，随着混交树种的增多，林下植被的种类及数量逐渐增多。

参考文献:

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Long-term Effects of Stand Species Composition on Growth of Typical Plantations in Mountain Area of Souther Fujian Province

Song Zhiyong
( Bantou State-Owned Forest Farm，Xiamen City，Xiamen 361100，China)

AbstractIn order to reveal the long-term effects on growth＆productivity of typical plantations under different management modes in Southern Fujian Province，the mature pure forest of Cunninghamia lanceolata，the mixed forest of C.lanceolata + Pinus massoniana + Schima superba and the mixed forest of C.lanceolata + Pinus massoniana + Michelia macclurei were selected as the research subject，the growth and productivity of the target species were investigated.Result showed that compared with the pure forest，the growth of C.lanceolata was increased by adopting management modes of mixed forest; the stocking volume of the mixed forest is also significantly higher than that of pure forest; the stock volume of five strains of C.lanceolata + five strains of Pinus massoniana is the highest，being 156. 85 m3·hm－2.

Key wordsmanagement modes; plantation; growth; long-term effects

作者简介:宋志佣( 1977－)，男，大学，工程师，主要从事森林培育与退化生态系统修复研究.

收稿日期:2015－07－10

文章编号:1005－5215( 2015)09－0011－03

中图分类号:S718.551.2

文献标识码:Adoi:10.13601/j.issn.1005－5215.2015.09.004