生态公益林中混生千年桐生长状况分析
2020-10-30黄强
黄强
摘 要:在不同立地条件各选择1株标准株进行树干解析,并采用分层切割法测定生物量,分析生态公益林中千年桐的生长状况。结果表明:在生态公益林中,千年桐可以较好地生长发育,生长量和生物量均较高,但生物量在各器官的分配,因不同立地条件下有所不同。因此,应根据兼营方向选择适宜的地块,以兼顾收获非木质资源果实为对象的千年桐植株,可选择立地条件较好的阳坡;兼营利用木质资源为对象的千年桐宜选择立地条件较好的阴坡。
关键词:生态公益林;千年桐;生长状况;桐果;生物量
中图分类号 S792文献标识码 A文章编号 1007-7731(2020)19-0073-03
林业不仅作为资源为人类提供木材及各种林产品,而且作为生态平衡重要的调节系统,具有涵养水源、保持水土、调节气候、保障农业生产等重要作用,具有产业型林业和事业型林业双重属性。传统的林业经营模式以木材生产为主要目的,影响了林业多效益、多功能的发挥,引起了林业管理者和林学家的高度重视,因此,分类经营的林业经营模式应运而生。分类经营是指根据生态效应和经济效益相结合的原则,把森林中的一部分生态区位重要的林分划定为公益林。进入21世纪,分类经营模式已成为中国林业经营的主流模式,在林业经营中得到了实际应用,也开展了大量的研究。分类经营研究主要涉及的内容大多是经营方式、补偿机制、划分标准与方法、管护模式以及功能评价等[1-6],而较少研究树种选择、保育技术和生长状况[7-9]。
千年桐(Aleurites mnntana Lour.)系大戟科油桐属的高大落叶树种,速生,主干通直,分枝轮生,为中国特产的多用途树种,不仅是油料树种,可作为非木质资源开发,也是用材树种,同时还是优质的肥源树种和食用菌原料树种[10-11]。在生态公益林中保护或补植千年桐,在非木质资源利用或是提高其生态功能上都具有广阔的发展前景。为此,笔者对生态公益林分中混生的千年桐进行了调查分析,以期为生态公益林提质增效的树种选择和保育技术等提供理论依据和技术支持。
1 调查地概况
调查地点位于三明市梅列区洋溪镇新街村6林班5大班8小班,面积4.68hm2。现有的林分类型为天然次生阔叶林、国家级生态公益林及水源涵养林,前茬为1997年松杂采伐迹地。林分中镶嵌分布一定数量的千年桐,呈较均匀分布。林地土壤为发育于花岗岩的山地红壤,地带性森林植被为中亚热带常绿阔叶林。
2 调查方法
在该小班按上、中、下坡选择混生有千年桐地块,各建立1块面积为400m2的标准地(20m×20m),进行标准地基本情况和乔木树种种类、株数、郁闭度调查测定,每木测定千年桐胸径、树高。依照各标准地中千年桐的平均胸径和树高,选择1株接近平均胸径的千年桐作为标准株,伐倒后测定年龄,进行树干解析,调查冠幅、冠长、树高,计算冠长率。冠长率是指树冠的长度与树木总高度的百分比,用分层切割法直接测定每一标准木各器官鲜重。随机抽取一定量的样品,带回实验室,在80℃的烘干箱中烘干至恒重,换算出生物量。利用下式计算千年桐的单株立木材积。计算公式如下:
V桐=0.00005276D1.882161H1.009317
3 结果与分析
3.1 千年桐生长状况 根据林分基本状况调查,该生态公益林中混生的千年桐生长状况良好,都处于各自林分的上层林。千年桐为喜阳性树种,位于林分上层,能够得到充足的太阳光照。由表1、2可知,3株标准的株胸径、树高、单株立木材积生长量均以Ⅲ最大,其次为Ⅱ,Ⅰ最小。Ⅲ与Ⅰ、Ⅱ株比,胸径分别增加31.9%、10.3%,树高分别增加41.7%、8.4%,单株立木材积分别增加139.4%、30.5%;Ⅱ与I标准株比,胸径增加19.6%,树高增加30.7%,单株立木材积增加83.4%;树冠生长状况,则表现为Ⅱ最扩展,其次为Ⅲ株,Ⅱ与I、Ⅲ相比,冠幅分别增加35.3%、31.4%,冠长分别增加31.7%、45.9%;Ⅲ与Ⅰ相比,冠幅增加10.3%,冠长降低9.8%,表明Ⅱ号标准株树冠较扩展;冠长率(冠长与树高之比)、树冠形状(冠长与冠幅之比)Ⅰ分别为0.32、1.21;Ⅱ分别为0.33、1.17;Ⅲ分别为0.19、1.05;冠长率和树冠形状是表征树冠发育状况的重要指标,树冠是生产有机物的重要场所,Ⅰ、Ⅱ冠长率和树冠形状优于Ⅲ。从高径生长,分析以Ⅲ为好,从树冠生长状况则以Ⅰ、Ⅱ为优,意味着Ⅲ具有较高的生产力。Ⅰ、Ⅱ具有良好树冠形状和结实能力。但Ⅰ处于立地条件较贫瘠的地块,而Ⅱ位于立地条件相对较好的长坡中部,土层较厚,多腐殖质,有利于千年桐的生长发育。
从表2中还可知,Ⅱ结实量比Ⅰ、Ⅲ分别增加56.5%、67.2%,表明Ⅱ结实量高于Ⅰ、Ⅲ。Ⅰ结实量较低与立地条件较瘠薄有关,而Ⅲ号标准株结实量低于Ⅱ则更多与坡向有关。千年桐单纯作为水源涵养林,都可以生长发育,以兼营非木质资源的林地,应该选择土壤肥沃、疏松的阳坡较为合适;以兼营食用菌原料林为主的生态公益林,可选择土壤肥沃、疏松的陰坡林地,但应该注意利用的时机与方式,避免造成水土流失。
3.2 千年桐生物量及其分配 林木生物量是森林生态系统的功能指标之一,有着重要的生态意义[12]。从表3可以看出,3株标准株经树干解析,林龄21~23年生,3株标准株均为采伐初期入侵的先期更新树种,从群落演替规律分析,在非人为干预的状态下,采伐迹地更新早期,更多为耐瘠薄,种质资源较为丰富、易萌动的阳性树种,表明千年桐是进入次生阔叶林较早的树种之一,说明千年桐也是迹地更新先锋树种之一。3株标准株林龄在同一龄级范围内,可视为同龄林木。3株标准株生物量分别为69.03kg、95.19kg和115.72kg,均有较高的生物量积累。生物量最高是Ⅲ,其次是Ⅱ,Ⅰ列末位。Ⅲ与Ⅰ、Ⅱ生物量比较分别增加67.6%、21.6%,Ⅱ与Ⅰ生物量比较增加37.9%,表明生物量的高低与所处的坡位和坡向有关。在长坡下部,阴坡的生物量最高,这与千年桐喜肥沃生物学特性有关,在山坡地段,由于重力作用,尤其是在水土流失情况下,土层厚度、含水量、有机质及各种养分的含量,都随着相对高度的降低而增加,而在凹形区、下坡富集[13],表明千年桐对林地水肥条件反应比较敏感,要提高生态公益林中千年桐的生物量,既要选择适宜的林地,也要适当进行抚育管理,生态公益林抚育管理常被忽略,生态公益林常常是放任生长,要兼顾经营非木质资源,要么提高生态公益林的生态功能,需要也必须进行必要的抚育管理,不仅具有现实的价值,而且有深远的生态意义。
从表3还可以看出,Ⅲ千年桐生物量在各器官分配比例,从高到低依次为干>根>枝>叶>果实。树干生物量为71.45kg,占全株生物量的61.7%,表明千年桐有利于树干积累和林分木材产量的提高。千年桐材质洁白美观,用作箱板材、胶合板等,干和枝是木耳食用菌的优质原料。根生物量为21.53kg,占全株生物量的18.6%,根系在土壤中不仅仅是起着固土护土的作用,在土壤中穿插、更新、遗留的根系有利于改善土壤结构和土壤肥力。枝、叶和果实生物量分别为17.69kg、2.58kg和2.47kg,分别占全株生物量的15.3%、3.2%和2.1%。千年桐为落叶树种,每年都有大量叶、枝和果实回归林地,这与常绿阔叶林的叶生物量大小的生态价值有很大不同。枝是制作木耳的培养基,叶、枝、果壳都是有机肥料,千年桐是优质的肥源植物,对土壤肥力和生态功能提高具有重要意义。
从表3也可以看出,Ⅱ生物量中果实生物量为5.13kg,占全株生物量的5.4%,果实生物量这个比值比Ⅲ和一般林木来得大,而且超过叶生物量,从生物学角度分析,有利于结实。果实生物量在林木培育中往往被忽略,对于经济林树种千年桐,果实生物量是重要的经济指标。千年桐是我国四大油料树种之一,桐油是制造油漆的上等原料,是世界上最好的植物干油,桐油用途非常广泛。如何兼顾经营生态公益林的经济价值,一直是困扰林业经营管理者的热点和难点,在生态公益林中开发利用千年桐的非木质资源是一条可尝试的经营途径。从不同标准株果实生物量高低排序:Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ,虽然同处于长坡下部,全株生物量Ⅲ>Ⅱ,但果实生物量则相反,Ⅱ>Ⅲ。表明Ⅱ比Ⅲ结实量更高。这与Ⅱ与Ⅲ所处坡向有较大关系。Ⅱ处于阳坡。而Ⅲ处于阴坡。千年桐为喜光树种,在北半球,不同坡向,因为太阳辐射强度和日照时数不同,一般阳坡比阴坡日照时数增加1~2倍[13],水热状况和土壤理化性质也不同。在梅列林区降水量大于蒸发量,雨量充沛,空气相对湿度大,土壤含水量较高,在水分充裕条件下,阳坡光照充足,湿度大,更有利于千年桐果实的生长发育。在生态公益林中兼营收获桐果,选择在阳坡林地更为合适。
4 结论与讨论
调查结果表明:Ⅲ号标准株的高径生长和树干积累较好,Ⅱ结果较多。Ⅲ与Ⅱ相比,胸径、树高、单株立木材积分别增加10.3%、8.4%和30.5%,全株生物量增加21.6%,但Ⅱ与Ⅲ相比结实量增加67.2%、果实生物量增加108%。由此可见,千年桐在生态公益林中生长快,处于林冠上层,可以良好生长发育。千年桐是多用途树种,倘若兼营非木质资源,应定向选择立地条件较好、光照充足的阳坡,兼营食用菌原料林或利用大径级桐材宜选择土层深厚,土壤肥沃、较肥沃的阴坡中下坡。
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(责编:张宏民)