发展毛竹林对钩栲林种群变化的影响

廖元英

摘要：为探索人为干扰措施对钩栲林野外种群变化的影响，2002年在保存完好的武平县梁野山保护区内无人为干扰的永平镇孔厦村谷夫自然村马头山钩栲林和毗邻区有人为经营发展毛竹的永平镇龙归寨村后龙山钩栲林分别设立了9个20m×20m固定样地，2002、2006、2010、2014年对这些固定样地各调查1次，统计钩栲种群变化情况，结果表明：①2002年设立标准地时，自然演替区马头山钩栲林与人为干扰区后龙山钩栲林种群数量没有明显差异；②发展毛竹措施对钩栲林种群数量产生负面影响，而自然演替钩栲林分种群数量呈现增加趋势；③随着时间的延长，发展毛竹对钩栲林种群增长的负面影响越大，4年后自然演替区马头山钩栲林与人为干扰区后龙山钩栲林种群到达显著水平，8年后达到极显著水平。

关键词：钩栲林；种群变化；毛竹；经营措施

中图分类号： S791

文献标识码： B 文章编号： 16749944（2015）06003903

1 引言

钩栲（Castanopsis tibetana Hance），又叫钩锥、大叶槠、钩锥、钩栗，果实（钩栗）可食，材质坚重，耐水湿，适作坑木、梁、柱、建筑及家具材，属红锥类，是长江以南较常见的主要用材树种，还有主治痢疾之功效，也是优良的园林绿化树种。其多数分布于湿润的山地林中，是偏温性的树种，一般为常绿阔叶林的伴生树种，较少独立形成群种。在2001年森林资源调查过程中，在梁野山自然保护区的永平镇孔厦村谷夫自然村的马头山和毗邻保护区的永平镇龙归寨村后龙山都发现有保存完好的较大面积的天然钩栲林，均处于原生状态，但在归寨村后龙山钩栲林中分布有毛竹，当地村民时有人为发展毛竹经营措施。2002年起，笔者对保护区内马头山钩栲林和非保护区后龙山钩栲林种群数量开展系统调查，以期为科学评估人为发展毛竹对钩栲林野外种群动态的影响，促进天然钩栲林的保护提供参考。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

永平镇孔厦村谷夫自然村的马头山，处保护区核心区，无人为干扰，东经116°10′33″北纬25°12′17″，海拔800～920m，土壤为山地黄红壤，土层较厚，钩栲林内还有青岗、猴欢喜、枫香、深山含笑、黄檀、山杜英、红楠等树种，盖度90%～95%，处于自然演替状态。永平镇龙归礤村后龙山，东经115°59′23″北纬25°17′36″，海拔700～850m，土壤为山地黄红壤，土层较厚，钩栲群落处于村庒附近，人为活动多且有人为经营毛竹措施；钩栲林内还有毛竹、丝粟栲、甜槠，猴欢喜、枫香、苦槠、拉氏栲、红楠等，盖度90%～95%，群落演替受到人为的影响。

2.2 试验设计

经营措施：经营区永平镇龙归寨村后龙山钩栲林从2004年起，村民通过人为劈杂、采挖冬（春）笋等经营措施，大力发展毛竹，从而对钩栲林演替造成影响。对照区马头山钩栲林一直无任何人为干扰，完全处于自然演替状态。

样地设置：根据马头山和后龙山钩栲的分布情况，2002年10月在经营区（后龙山）和对照区（马头山）山头的上、中、下坡有代表性林分各设立3个样地，样地大小20m×20m。

2.3 数据调查与统计分析

2002、2006、2010、2014年的9～11月分别对经营区和对照区内各个样地内钩栲株数进行详细统计调查，以t检验法比较经营区和对照区钩栲平均株数的差异性，数据处理与分析在DPS数据处理系统平台进行。

3 结果与分析

3.1 经营区和对照区内钩栲株数的变化

经营区和对照区内2002、2006、2010、2014年9个样地内钩栲株数的变化见表1和图1。从平均株数（表1）看，经营区发展毛竹和对照区自然演替林分2002年（期初）9个样地平均株数分别为18.56株和20.78株，后者为前者的111.98%；2006年平均株数分别为18.11株和23.56株，后者为前者的130.06%；2010年平均株数分别为13.56株和25.00株，后者为前者的184.43 %；2014年平均株数分别为9.67株和27.00株，后者为前者的279.31%。 再从总株数变化情况（图1）看，经营区发展毛竹和对照区自然演替林分期初总株数基本接近，分别为167株、187株。但经营区发展毛竹后，钩栲总株数逐步下降，2006、2010、2014年分别为163株、122株、87株；而对照区自然演替钩栲林分，钩栲总株数逐步上升，2006、2010、2014年分别为212株、225株、243株。由此表明，发展毛竹措施对钩栲林种群数量产生负面影响，而自然演替钩栲林分种群数量呈现增加趋势。其主要原因，可能是发展毛竹过程中，一方面人为劈杂伤害了一些钩栲林幼树，另一方面采挖冬（春）笋措施伤害了钩栲林幼苗，从而共同对钩栲林种群的自然增长造成负面的影响。

3.2 经营区和对照区内钩栲株数变化的差异性分析

以t检验法比较经营区和对照区钩栲平均株数的差异性，结果如表2。从表2可以看出，经营区发展毛竹和对照区自然演替林分2002年（期初）钩栲林平均株数值分别为18.56和20.78，标准差分别为3.08和4.74，两组样本方差齐性检验F=2.3557，df1=df2=9，p=0.2469>0.05，说明两总体方差齐性，此时检验值t=1.1790，显著性水平p=0.2556>0.05，表明期初经营区与对照区钩栲林株数差异不显著。4年后（2006年）经营区和对照区钩栲林平均株数值分别为18.11和23.56，标准差分别为3.86和4.88，两组样本方差齐性检验F=1.600，df1=df2=9，p=0.5212>0.05，说明两总体方差齐性，此时检验值t=2.6276，显著性水平p=0.0183<0.05，表明经营4年后，经营区与对照区钩栲林株数差异达到显著水平。8年后（2010年）经营区和对照区钩栲林平均株数值分别为13.56和25.00，标准差分别为3.40和5.52，两组样本方差齐性检验F=2.6458，df1=df2=9，p=0.1903>0.05，说明两总体方差齐性，此时检验值t=5.2960，显著性水平p=0.0001<0.01，表明经营8年后，经营区与对照区钩栲林株数差异达到极显著水平。12年后（2014年）经营区和对照区钩栲林平均株数值分别为9.67和27.00，标准差分别为3.54和5.72，两组样本方差齐性检验F=2.6200，df1=df2=9，p=0.1903>0.05，说明两总体方差齐性，此时检验值t=5.2960，显著性水平p=0.0001<0.01，表明经营12年后，经营区与对照区钩栲林株数差异继续维持在极显著水平。由此表明，随着时间的延长，发展毛竹对钩栲林种群增长的负面影响越大，4年后到达显著水平，8年后达到极显著水平。其主要原因，可能是发展毛竹初期虽然人为劈杂、采挖冬（春）笋措施伤害了一些钩栲树（苗），但同时采挖冬（春）笋措施可有效改善土壤条件，有利于钩栲幼苗的林下生长，从而在前面4年差异仅达显著水平；而随着时间的延长，钩栲幼苗的林下生长量不足抵消人为劈杂、采挖冬（春）对钩栲树（苗）的伤害量，经营区钩栲林种群数量逐步下降，8年后与对照区差异达到极显著水平。

4 小结与讨论

4.1 发展毛竹林对钩栲林种群变化的影响

人为活动对森林结构和生物多样性均会产生影响。曾辉（2001）等研究表明，在水电站、居民点和道路三种人为影响发生源中，水电站的修建对周围景观结构的一次性改造效果最显著，居民点属中等强度的持续性影响类型，道路的影响程度最小。在居民点和水电站周围，景观结构变化证明人为影响作用呈明显的梯度衰减，600m半径缓冲区范围内为典型人为影响区域，600～1200m区间为人为影响景观与自然景观的过渡区域，其余地区属自然因素控制的自然景观。樊正球（2001）等从景观破碎、保护历史、种群行为机制和种群大小4个方面讨论了人为干扰对生物多样性的影响，表明一般人为轻度干扰会导致生物多样性提高；在演替过程中群落物种多样性的增加是生态系统对外界轻度干扰的一种适应，是恢复生态系统稳定性的一种对策，一旦干扰超过其调节能力，将难以恢复为原来的群落类型。本研究结果表明，发展毛竹措施对钩栲林种群数量产生负面影响，而自然演替钩栲林分种群数量呈现增加趋势。随着时间的延长，发展毛竹对钩栲林种群增长的负面影响越大，4年后到达显著水平，8年后达到极显著水平。其主要原因，可能是发展毛竹初期虽然人为劈杂、采挖冬（春）笋措施伤害了一些钩栲树（苗），但同时采挖冬（春）笋措施可有效改善土壤条件，有利于钩栲幼苗的林下生长，从而在前面4年差异仅达显著水平；而随着时间的延长，钩栲幼苗的林下生长量不足抵消人为劈杂、采挖冬（春）对钩栲树（苗）的伤害量，经营区钩栲林种群数量逐步下降，8年后与对照区差异达到极显著水平。因此，在生产实践中，要注意钩栲林及其伴生树种（如毛竹）的适度经营，以实现林分结构的稳定和最大的经济生态效益。

4.2 对钩栲林资源的进一步保护

自然保护区森林资源保护的主要目的是实现最大的森林生态功能，包括水源涵养功能、水土保持功能、气候调节功能、环境净化功能、生物多样性保护功能等。吴大荣等（2000）对福建三明莘口格氏栲自然保护区青钩栲种群结构和空间格局动态分析研究表明，自然保护区青钩栲种群结构呈中部缢缩两端大的形状，幼苗贮备十分丰富，但小树和中树株数明显偏少 ；不同发育阶段种群空间分布格局有差异，总体趋势由集群向随机分布转变，由聚集度高向聚集度低转变 不同演替群落中种群空间分布格局总体上仍是集群分布；青钩栲种群濒危原因包括分布区局限使生境破碎，种群更新障碍使种群结构缢缩，人为干扰使种群数目减少和地处交错带使群落不稳定等原因。加强就地保护研究工作，减少人为干扰，增强种群间的基因交流是其重要保护措施。通过对在梁野山自然保护区的永平镇孔厦村谷夫自然村的马头山和毗邻保护区的永平镇龙归寨村后龙山保存完好的较大面积的天然钩栲林进行研究，发现人为劈杂、采挖冬（春）笋等发展毛竹林经营措施虽然可以有效改善土壤条件，利于钩栲种子的萌发，但幼苗幼树在毛竹经营过程中被劈除，不利的林下生长，这些措施将明显影响钩栲林种群的生长，4年后发展毛竹林区钩栲种群数量与自然生长区的差异仅达显著水平，8年后与对照区差异达到极显著水平。研究结果对较少独立形成群种的钩栲林的保护和利用具有重要指导意义。

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