马尾松丝栗栲复层林小气候观测与分析

2021-09-26王伟

安徽农学通报 2021年17期

摘要：分别在马尾松丝栗栲复层林和马尾松纯林中各建立3块标准地，以马尾松纯林为对照，在标准地中心设立观测点，观测林内空气温度、空气湿度、光照强度以及土壤温度。结果表明，在观测期内，复层林林内空气温度除10月30日08：00高于松纯林外，其他月份、时段均低于松纯林;光照强度和土壤温度也低于松纯林，但空气湿度均高于松纯林。复层林林内小气候因子的这种变化有利于提高林分的稳定性和抗逆性，能够增强林分健康可持续发展能力。

关键词：马尾松;丝栗栲;复层林;小气候

中图分类号 S716.3文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）17-0082-03

马尾松（pinus massoniana）是南方林区主要造林树种之一，面积大，分布广，经济价值高[1]，迄今为止在福建省森林资源中仍占有重要的一席之地[2]。马尾松适应性强，生长迅速，系荒山绿化的先锋树种，往往天然繁衍形成单优群落，人工造林也多为纯林。以马尾松为优势树种的林分树种单一，结构简单，林冠层较薄，枝叶稀疏松散，生态功能较阔叶林差距较大[3-11]。同时，马尾松枯枝落叶富含油脂，又难分解，凋落物量积累多[12-13]，容易导致森林火灾和森林病虫害的发生与蔓延[13-15]。鉴于此，有必要对现有马尾松纯林进行改造。在现有马尾松纯林中套种丝栗栲，培育马尾松丝栗栲复层林分，已被实践证明是一种比较好的经营模式。本试验通过观测马尾松丝栗栲复层林的小气候因子，分析其与马尾松纯林小气候因子的变化及差异，以期为马尾松丝栗栲复层林生态功能提升提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验地设在福建君子峰国家级自然保护区湾内管理所辖区内。区域气候属于山地亚热带季风气候，年平均气温18.0℃，年降水量1737mm，全年平均空气相对湿度80%。试验地海拔350～430m，东南坡，坡度28°～30°，立地条件为较肥沃立地类型（II类地）。马尾松丝栗栲复层林（简称复层林）原是1996年春季营造的马尾松纯林，2016年秋季间伐后保留上层马尾松1500株/hm2，2017年春在林下按照2.5m×2.5m株行距套种丝栗栲（丝栗栲苗木为当地采摘的种子在当地培育的1年生苗）。马尾松纯林（简称松纯林）同样是1996年春季营造的马尾松纯林，2016年秋季间伐后保留马尾松1500株/hm2，但没有套种丝栗栲。主要植被有丝茅（Imperata koenigii）、中华里白（Dicranopteris chinensis）、茶秆竹（Pseudosasa amabilis）、美丽胡枝子（Lespedeza formosa）、芒萁（Dicranopteris dichotoma）、野古草（Arundinella anomala）等。

1.2 研究方法 2020年12月在马尾松丝栗栲复层林和马尾松纯林中分别设立20m×20m标准地各3块，分别在各标准地中心设置观测点进行小气候主要因子观测。在离地面1.5m高处采用DHM-2通风干湿表测定空气温度、空气湿度;采用曲管低温计测定地下10cm和20cm处土壤温度;采用ZF-2型照度计测定光强。5—10月的每月10、20、30日的08：00和14：00各观测1次。

2 结果与分析

2.1 复层林与松纯林林内空气温度由表1可知，在观测期内，除了10月30日08：00复层林空气温度高于松纯林外，无论是08：00还是14：00空气温度，复层林均低于松纯林。夏季代表月7月10、20、30日08：00林内空气温度，复层林分别为30.1、27.8、29.2℃，松纯林分别为30.5、28.4、29.6℃，复层林比松纯林分别低0.4、0.6、0.4℃;14：00复层林林内空气温度分别为34.8、32.6、34.1℃，松纯林分别为35.6、34.4、35.3℃，复层林比松纯林分别低0.8、1.8、1.2℃，14：00空气温度降低幅度大于08：00。总体上，随着空气温度的升高，复层林空气温度较松纯林的降幅程度越大，表明复层林林内空气温度比松纯林低。林内空气温度降低对于幼苗、幼树较耐荫、喜湿润生长环境的丝栗栲有利，而且也有利于微生物类群的繁衍与活动，有利于土壤养分的有效化和营养物质的循环，同时降低了森林火灾的发生风险，提高了林分的稳定性和健康可持续发展的能力。

2.2 复层林与松纯林林内空气湿度由表2可知，在观测期内，复层林08：00和14：00空气相对湿度都高于松纯林。当地气候比较湿润的5月10日08：00复层林空气相对湿度平均值为81.7%，14：00为80.2%，而松纯林08：00空气相对湿度平均值为79.2%，14：00为75.6%，复层林与松纯林相比，08：00空气相对湿度增加3.2%，14：00增加6.1%，14：00空气相对湿度增加幅度较大。当地气候较干燥的10月10日，复层林08：00空气相对湿度平均值为77.1%，14：00为71.2%，而松纯林08：00空气相对湿度平均值为73.7%，14：00为64.7%，复层林与松纯林相比，08：00空气相对湿度增加4.6%，14：00增加10.0%。由此可见，在干燥季节，复层林空气相对湿度增加幅度大于湿润季节。其他月份复层林空气相对湿度均高于松纯林，表明复层林能够增加林内空气相对湿度，具有增湿效应。林内空气相对湿度增加有利于林木生长，也有利于降低森林火灾发生几率，减少了森林资源损失，提高了林分稳定性，保证了森林生态系统的健康可持续发展。

2.3 复层林与松纯林林内光照强度由表3可知，在观测期内，各月份无论是08：00还是14：00，复层林内光照强度较松纯林均有不同程度降低，7月10日08：00和14：00复层林比松纯林分别降低50.0%和35.6%。光照强度降低，聯动降低了蒸腾作用，减少耗水，节省水源，提高蓄水能力，而林内套种的丝栗栲较耐荫，生长并不受光照降低的影响。马尾松成林树体高大，枝下高较高，枝粗叶疏，透光度较好，林下套种的丝栗栲利用上层林木透射的光线，生长发育良好。丝栗栲嵌入增加了冠层对光线的阻挡和折射，林内光照强度降低，光辐射減弱，林内生态环境较湿润，有利于阴性植物的生长发育，增加了林下植被多样性，减少可燃物的载荷，进而提高了林分稳定性。

2.4 复层林与松纯林土壤温度由表4可知，同一林分，随着土层的增加，土壤温度呈逐渐下降趋势。不同林分中，5月10日14：00复层林地下10cm处土壤温度比松纯林降低0.6℃，20cm处降低0.2℃;20日14：00地下10cm处降低0.9℃，20cm处降低0.5℃;30日14：00地下10cm处降低1.5℃，20cm处降低1.1℃;7月和9月的3个观测日也有不同程度降低，降幅最大的是7月。由此可见，在高温季节，复层林降低土壤温度的作用更大，复层林土壤温度比松纯林低。土壤温度降低，在一定程度上反映了土壤含水量的提高，增强了土壤涵养水源能力，说明复层林森林生态系统可持续能力得到改善。

3 结论与讨论

林分小气候是森林生态系统的有机组成部分，对森林生态功能的发挥具有重要影响。研究结果表明，马尾松丝栗栲复层林小气候主要因子与松纯林存在差异。在观测期内，复层林林内空气温度除10月30日08：00高于松纯林外，其他月份、时段均低于松纯林，光照强度和土壤温度也低于松纯林，但空气相对湿度均高于松純林。复层林林内小气候因子的这种变化有利于提高林分的稳定性和抗逆性，能够增强林分健康可持续发展能力。

基金项目：福建省三明市重点科研基金项目（珍优树种丝栗栲健康森林培育技术研究，2020-N-17）。

作者简介：王伟（1982—），男，福建仙游人，助理经济师，从事营林技术研究与管理工作。收稿日期：2021-07-02

参考文献

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