不同模式红椎及马尾松人工林自然更新状况研究

覃晓琼

（广西环江毛南族自治县华山林场，广西环江547100）

人工林（P lantation f orests）是由播种、栽植或扦插等人工种植方法营造的森林[1]，具有集中连片，树种单一，集约经营管理等特点。但单一的造林树种，暴露出人工林的生态脆弱性，使得人工林群落抵御外界干扰的能力大幅度降低，容易造成大规模的死亡、引起地力衰退等问题[2-4]。因此，为改善人工林发展存在的树种组成结构单一问题，大力发展人工混交林是当下的趋势。目前，有关红椎、马尾松人工林林下更新的研究较多[5-7]，但有关桂西北红椎、马尾松人工林林下更新的研究少有报道，以用材林为主的人工林林下乔木幼苗更新状况的研究未见报道。因此，笔者以不同模式的马尾松、红椎各自纯林及其混交林为研究对象，对其人工林林下更新进行比较研究，旨在为红椎、马尾松人工林林下更新研究提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西环江县华山林场（107°27′24.2″～107°30′43.9″E，25°41′20.5″～25°44′13.2″N），海拔800 m左右，该地属于亚热带湿润季风性气候，境内日照充足，雨量充沛，干湿季节明显（10月至3月为干季，4—9月为湿季），光、水、热资源丰富。年均气温为20.5℃～21.7℃，极端高温40.3℃，极端低温-1.5℃；≥10℃活动积温6 000℃～7 600℃。年均降雨量1 200～1 500 mm，年蒸发量1 261～1 388 mm，相对湿度80%～84%。主要地貌类型以低山丘陵为主。地带性土壤为花岗岩发育成的红壤，土层厚100 cm。植被类型以马尾松（Pinus）为主，其间还有杉木（Cuninghamia lanceolata），灌木树种主要有悬钩子（Rubus）等。

1.2 试验方法

分别在红椎人工林、马尾松人工林、红椎+马尾松同龄混交林和红椎+马尾松异龄混交林设置固定样方，样方的规格为100 m×50 m，以10 m×10 m为样方基本调查单位，进行群落学调查。每个处理单位面积为20 m×20 m，2个处理间间隔10 m，8个处理为随机排列；进而在每个处理中分别设立6个1 m×1 m的固定幼苗小样方进行林下植被更新调查；其中3个样方去掉样方中凋落物。固定幼苗小样方半年复查1次，共调查3次。

1.3 数据分析

采用Microsoft Office Excel 2003和SPSS 17.0对数据进行统计分析。

2 结果与分析

人工林虽由人工栽培，但其更新依然通过林分自身的自然更新实现，且仅有自然更新途径才能有效增进人工林群落的多样性。

2.1 不同模式红椎与马尾松人工林乔木层更新分析

表1记录了100 m×50 m大样方中各人工林乔木层的自然更新概况，从中可以看出：红椎纯林、异龄混交林中自然更新的个体数、物种数稀少，平均胸径小；马尾松纯林中物种数相对较多，个体数也相对较多；异龄混交林物种数和个体数均很少，但平均胸径比马尾松林大出许多，表明异龄混交林中自然更新的大部分为达到了一定高度和胸径的乔木，这些乔木可能是当时自然播种的乔木和人工林木一起生长并被成功保留下来的。林分中的自然更新种共有38种:红椎纯林内出现了野漆（Toxicodendron succedaneum）、大青（Callicarpa cyrtophyllum）、罗浮柿（Diospyros morrisiana）等6种更新种，其中以野漆数量最多，达到6株；马尾松纯林内自然更新种较多，达到了28种，主要以罗浮栲（Castanopis fabri）（82株）、三叉苦（Evodia lepta）（77株）、野漆（48株）为主；红椎+马尾松同龄混交林内有14种自然更新种，主要以刨花润楠（Machilus pauhoi）（20株）、杉木（Cunninghamia lanceolata）（16株）、鸭脚木（Schefflera minutistellata）（10株）为主；异龄混交林内自然更新物种仅有2种，分别是罗浮栲和翻白叶树（Pterospermum heterophyllum），主要以罗浮栲为主（20株）。

表1 各林分乔木层自然更新概况

2.2 不同模式红椎与马尾松人工林灌木层更新分析

群落的灌木层包含了乔木层植物的幼树和灌木树种，灌木层的植物种类及数量反映了群落更新的趋势。对4个林分中灌木样方（5 m×5 m）进行数据分析，结果如表2所示，可以看出：红椎纯林、异龄混交林灌木层个体数和物种数较少，平均盖度低，因此红椎纯林和异龄混交林的灌木层几乎没有植被。马尾松纯林和同龄混交林的灌木层中物种数较为接近，同龄混交林灌木层中植被个体数远多于马尾松纯林，但盖度相差不大，说明马尾松纯林灌木层中的植被生长状况优于同龄混交林。

表2 各林分灌木层物种种类及数量特征

灌木层共出现97种植物，其中33种是乔木树种。表3列出了每个林分灌木层的物种数、个体数、乔木树种的物种数和个体数以及乔木树种个体数占所有灌木层植被的比例，可看出：自然更新的乔木树种在各林分灌木层中所占比例都不大。红椎纯林、同龄混交林灌木层中植被个体数较大，但自然更新乔木树种的幼树个体数所占比例很小。调查发现，灌木层中的植被大部分为人工林育种的幼树，自然更新的乔木幼树在各林分中所占比例均很低；但马尾松林灌木层中自然更新乔木树种占全体物种个体数的比例在4个林分的灌木层中是最大的，说明马尾松林灌木层中物种较丰富，自然更新情况较好。

表3 各林分灌木层物种概况

3 结论与讨论

林分结构在林下更新中发挥重要作用。总体来说，红椎纯林、马尾松纯林、两者的同龄混交林、两者的异龄混交林4个林分中的乔木层自然更新情况一般，主要表现为物种数、个体数稀少；自然更新乔木无法在林下环境内正常生长。

林隙为植物的更新和生长提供场所，林隙的大小对植被生长有显著影响。较小的林冠空隙由周围树木的侧生长填补；中等大小的林冠空隙由原存在于林冠下的更新代来填补；较大林冠空隙的填补既可以是更新代的生长释放，也可以是新物种的定居。不同模式的红椎、马尾松人工林4个林分中的灌木层中的乔木树种的个体大部分为人工林目标树种的幼树，自然更新的乔木幼树在各林分中所占比例很低。