福建北部引种的9年生邓恩桉林分结构特征研究

2016-01-15黄盛华

西南林业大学学报 2015年2期

黄盛华

(建阳市林业局，福建建阳 354200)

摘要：以福建建阳市引种的邓恩桉为研究对象，以杉木和马尾松人工林为对照，通过调查分析其林分径级结构、高度结构、物种组成和林分各物种特征值，探讨福建北部高纬度地区引种邓恩桉对其林分结构的影响。结果表明，与其他几种林分相比，9年生邓恩桉平均胸径为12.1cm，平均树高为11.9m，生长速度明显快于杉木和马尾松；树种组成为19种，高于杉木的11种和马尾松的10种；邓恩桉纯林中邓恩桉重要值为68.547%，在灌木层和草本层中重要值较大的为苦竹和芒萁。

关键词：邓恩桉；引种；林分；特征；福建北部

中图分类号：S718.54

文献标志码：A

文章编号：2095-1914(2015)02-0043-05

Abstract:The introduced Eucalyptus dunnii growing in northern high latitude areas of Jianyang in Fujian was taken as the research object while Cunninghamia lanceolata and Pinus massoniana used as comparison. A discussion was made for the effects on the tree plantation introduced in high altitude area based on the analysis of class structure, height structure, species composition. The result showed: comparing with other forest stand, the average DBH of 9-year-old Eucalyptus dunnii was 12.1cm, and the average of height was 11.9cm. It is clear to see the growth of the species was faster than Cunninghamia lanceolate and Pinus massoniana. The species composition was 19 and higher than Cunninghamia lanceolate(11) and Pinus massoniana(10). In Eucalyptus dunnii pure forest, the important value of Eucalyptus dunnii was 68.547%. Meanwhile, in shrubs and herb layer Pleioblastus amarus and Dicranopteris pedata had greater important value than others.

Keywords:Eucalyptus dunnii; introduction; stand structure; characteristics; northern Fujian

收稿日期：2015-09-15

基金项目：国家自然科学基金(31370480)资助：高等学校学科创新引智计划(B08044)资助。

doi:10.11929/j.issn.2095-1914.2015.02.008

Characteristics of 9-Year-OldEucalyptusdunnii

Stand Structure in Northern Fujian

HUANG Sheng-hua

(Forestry Bureau of Jianyang Municipality, Jianyang Fujian 354200, China)

林分结构是林分特征的重要内容，林分结构研究是经营森林的理论基础。表达林分结构的指标，按传统森林经理学的研究方法，主要以树种组成、年龄、胸径、树高、形数、林层、密度和蓄积等指标描述[1]。林分结构主要由空间结构和非空间结构组成，非空间结构包括树高结构、胸径结构，树种组成结构等，空间结构又包括林木空间分布、树种混交、林木大小等[2]。

邓恩桉(Eucalyptusdunnii)属桃金娘科桉树属的双蒴盖亚属(subgenusSynphyomyrtus)、蓝桉组(sectionMaidenaria)多枝桉系(seriesViminales)，形态特征类似柳桉(Eucalyptussaligna)、巨桉(Eucalyptusgrandis)[3]。邓恩桉天然分布于澳大利亚新南威尔士州东北和昆士兰州东南约40km区域间，其树体中等偏大，树干通直，分枝大而浓密，成熟植株树高可达50m，枝下高一般在30～35m，气干木材密度约800kg/m3。其木材的心材呈淡棕红色，边材的颜色和心材差异不明显，木质粗细中等而均匀，纹理直，纤维性能好，制浆得率高，是优秀的浆纸材树种，现为我国南方地区工业原料林基地的主要造林树种[4-7]。

作为优良的造林树种，邓恩桉的发展却受到了地域的限制。目前，邓恩桉只能在气温较高的热带亚热带地区生长，如何利用邓恩桉的耐寒性进行北移种植一直是众多学者研究的课题。福建省北部建阳市被认为是邓恩桉种植的最北界，从2004年建阳市开始陆续引种邓恩桉造林面积约267hm2，本研究以建阳市引种邓恩桉为对象，通过与杉木(Cunninghamialanceolata)、马尾松(Pinusmassoniana)、木荷(Schimasuperba)等林分进行比较，讨论邓恩桉在最北界建阳市的林分结构特征。

1研究区概况

研究区域为福建省建阳市，属中亚热带季风湿润气候区，气候温和，雨量充沛，四季分明，夏长秋短，秋冬多雾。年平均温度18.1 ℃，绝对最低气温为-8.7 ℃[8]。试验林位于建阳市徐市镇回瑶村103林班08大班050小班和宸前村116林班06大班090小班以及03大班030小班，其中，回瑶村050小班主要林分为邓恩桉纯林和邓恩桉-杉木混交林、宸前村090小班为9年生杉木纯林、宸前村030小班为20年生马尾松纯林。以A、B、C、D分别代表邓恩桉纯林、邓恩桉-杉木混交林、杉木纯林、马尾松纯林，各林分立地因子见表1。

表1　各林分立地因子概况

邓恩桉林分造林前为杉木林，2004年春季全面劈草、炼山、清杂，株行距2m×3m，挖明穴，穴规格40cm×30cm×30cm，初植密度1642株/hm2。2004年7月造林，造林前穴内施钙镁磷基肥0.25kg后回表土，邓恩桉用苗高为10～16cm的容器苗，造林时苗木营养袋土用趋避剂浸湿，以防止白蚂蚁入侵，驱避剂不能沾到苗木叶子，栽植苗木的穴面周围撒25g呋喃丹，防止地老虎、鼠害、野兔破坏。当年9月全面锄草1次，锄草结束后，在苗木上方挖月牙型沟，施永安桉树专用肥0.25kg，肥料入沟后复土；11月进行第2次全面锄草抚育，第2～3年抚育措施同第1年。邓恩桉-杉木混交林抚育技术和邓恩桉纯林基本相同，杉木纯林和马尾松纯林采用大田苗造林，造林后施肥1次。

2研究方法

2.1调查方法

2013年12月，在A、B、C、D 4个林分中分别选择海拔、坡向和土壤类型大致相同的地段各设置3块20m×20m的标准样地，共12块样地。在每块样地内的4角及中央设置5个5m×5m的小样地，最后在每个小样地各设置1个1m×1m的小样方。对12个20m×20m标准样地内的林木进行每木检尺，测定树高、胸径、冠幅等因子，并记录每个样地内林木种类、株数。在每个5 m×5 m和1m×1m的样地内分别调查灌木层和草本层的植物种类、株数、高度、地径和盖度等。

2.2分析内容及方法

林分结构特征的指标主要有林分种群密度、林分径级结构、林分物种组成和林分树种重要值[9-11]。林分径级结构和林分年龄紧密相关，通过比较年龄大致相同的林分径级结构可以得出林分生长速度的快慢，对于不同年龄林分则通过比较年均径级差。同样，林分的高度结构也可反映出林分生长的速度[12-13]。林分物种组成是林分结构的重要组成部分，可通过比较林分垂直结构上各层的物种成分实现。以杉木及马尾松纯林为对照通过调查分析得出邓恩桉林分结构特征，并与其他林分进行比较，得出邓恩桉在北移过程中林分结构的变化。通过对样地内乔灌草各层的调查数据统计，分别计算以下指标。

密度=某物种个体数/单位样方面积

盖度=某物种地上部分的投影面积/样方面积

频度=某物种出现的样方数/调查全部样方数

采用Excel2007进行数据整理和表格制制作，数据分析用Spss19.0软件完成。

3结果与分析

3.1林分径级结构特征

3.2林分高度结构特征

9年生邓恩桉人工林平均树高为11.9m，其中最大树高为15.2m，最小为10.1m；9年生邓恩桉-杉木混交林中邓恩桉平均树高10.6m，其中最大树高为12.7m，最小为9.1m；杉木平均树高为7.1m；9年生杉木人工林平均树高为6.0m，其中最大树高为7.5m，最小为5.2m；20年生马尾松平均树高为13.1m，其中最大树高为14.7m，最小为12.1m。从统计结果可看出，邓恩桉高生长量生长速度明显快于其他树种。

3.3林分树种组成特征

根据调查结果，分别以A、B、C、D代表邓恩桉纯林、邓恩桉-杉木混交林、杉木纯林、马尾松纯林，则这几种林分样方内林木的垂直结构(乔木层、灌木层、草本层)及物种组成见表2。

表2　不同林分垂直结构物种组成

注：括号内数字表示样地内所含物种数量。木荷(Schimasuperba)、青冈(Cyclobalanopsisglauca)、米槠(Castanopsiscarlesii)、苦槠(Castanopsissclerophylla)、苦竹(Pleioblastusamarus)、黄瑞木(Adinandramillettii)、油茶(Camelliaoleifera)、漆树(Toxicodendrontrichocarpum)、乌饭(Lyoniaovalifoliavar.elliptica)、荚蒾(Viburnumdilatatum)、罗浮栲(Castanopsisfabri)、盐肤木(Rhuschinensis)、山矾(Symplocossumuntia)、檵木(Loropetalumchinense)、苦椎(Chestnuttree)、轮叶蒲桃(Syzygiumgrijsii)、山苍子(Litseacubeba)、栲树(Castanopsisfargesii)、芒萁(Dicranopterispedata)、狗脊(Woodwardiajaponica)、黑莎草(Gahniatristis)、白茅(Imperatacylindrica)、蕨(Pteridiumaquilinumvar.latiusculum)、五节芒(Miscanthusfloridulus)、商陆(Phytolaccaacinosa)、渐尖毛蕨(Cyclosorusacuminatus)。

由表2可知，在邓恩桉人工林林分中，乔木层有4个树种，灌木层有9个物种，草本层有6种植物。在邓恩桉-杉木混交林林分中，乔木层有4个树种，灌木层有8种植物，草本层有5种物种；在杉木人工林分中，乔木层只有杉木1个树种，灌木层有7种植物，草本层有3个物种；在马尾松人工林林分中，乔木层有马尾松和苦槠2个树种，灌木层有5种植物，草本层有3种植物。从群落整体来看，邓恩桉人工林共有物种数为19种，邓恩桉-杉木共有物种数为17种，杉木人工林共有物种数为11种，马尾松物种数为10种。说明邓恩桉人工纯林物种丰富度高于其他林分，表明了在福建北部高纬度地区营造邓恩桉对林分物种多样性有一定提高。

3.4林分物种的群落特征值

3.4.1邓恩桉人工林群落物种特征邓恩桉人工林乔木层、灌木层、草本层物种特征值统计结果见表3～5。

表3　邓恩桉人工林乔木层树种特征值

由表3～5可以看出：在邓恩桉人工林的乔木层中，邓恩桉占绝对优势地位，重要值达到68.547%；此外，杉木处于伴生优势地位，重要值达到了20.207%，群落中的杉木并非人工栽植，而是由自然萌发而成。在灌木层，苦竹的株数达到68株，重要值超过50%，达到50.679%，说明苦竹在邓恩桉人工林中有较好的适应性。草本层中重要值最大的为芒萁，达到57.312%，在草本层中有很大的优势。

试验表明，当样本数500较低时，CNN-2C算法相对于CNN-3C和CNN-4C算法准确率较高，但是样本数达到750之后，CNN-3C算法准确率逐步提高，试验结果显示CNN-3C算法的确能够提供比CNN-2C、CNN-4C网络更好的性能。

表4　邓恩桉人工林灌木层物种特征值

表5　邓恩桉人工林草本层物种特征值

3.4.2邓恩桉-杉木混交林群落物种特征值邓恩桉-杉木混交林乔木层、灌木层、草本层物种特征值统计结果见表6～8。

由表6～8可知：在邓恩桉-杉木混交林中，邓恩桉和杉木在数量上相当，杉木为82株，邓恩桉为73株，杉木略多于邓恩桉；邓恩桉重要值为47.473%，杉木重要值为43.578%，邓恩桉生长速度较快，平均胸径大于杉木，相对显著度较高，因此重要值略高于杉木。在灌木层中，苦竹仍然占优势地位，重要值为48.209%，此外檵木的重要值也达到了15.396%。在草本层中，芒萁占绝对优势地位，重要值达到了71.727%，可见芒萁在邓恩桉-杉木混交林中适应性较好，生长状况良好。

表6　邓恩桉-杉木混交林乔木层树种特征值

表7　邓恩桉-杉木混交林灌木层物种特征值

表8　邓恩桉-杉木混交林草本层物种特征值

4结语

通过对福建省建阳市引种的邓恩桉林分结构的研究，9年生邓恩桉平均胸径已达到12.1cm，大于9年生杉木，生长速度明显快于其他2种林分；9年生邓恩桉平均树高11.9m，远大于9年生杉木；9年生邓恩桉树种组成为19种，也高于其他几种林分；对于重要值，邓恩桉人工纯林中邓恩桉重要值为68.547%，在灌木层和草本层中重要值较大的为苦竹和芒萁。从研究结果可以看出，在较高纬度的福建省建阳市引种邓恩桉对林分结构产生了较为有利的影响。建阳市目前正进一步扩大引种邓恩桉的种植面积，因此加强对邓恩桉各方面的研究，可为建阳市引种提供理论技术支持。

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