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        滇中桉樹人工林群落比較分析

        2012-09-08 07:23:02范太云宋運聰曲木土各吳安紅孫德龍
        四川林業(yè)科技 2012年6期
        關(guān)鍵詞:桉樹林純林桉樹

        范太云,韋 敏,宋運聰,曲木土各,吳安紅,孫德龍

        (1.金陽縣林業(yè)局,四川 金陽 616250;2.金陽縣百草坡省級自然保護區(qū)管理局,四川 金陽 616250;3.金陽縣天地壩鎮(zhèn),四川 金陽 616250;4.金陽縣德溪鄉(xiāng),四川 金陽 616250)

        隨著桉樹人工林的不斷發(fā)展,它在學(xué)術(shù)界引發(fā)了許多爭論,爭論的焦點是桉樹人工林生態(tài)問題,主要包括4個方面:①桉樹林過度消耗養(yǎng)分;②桉樹林過度消耗水分;③桉樹減少生物多樣性;④桉樹林生態(tài)穩(wěn)定性差。本文就桉樹人工林群落比較分析作為研究對象,并對其結(jié)果進行評述。

        1 滇中桉樹發(fā)展現(xiàn)狀

        云南省是中國桉樹引種較早的省份之一,根據(jù)Fitzgerald(1956)資料介紹,1896年~1900年云南曾開始引種桉樹,至2001年底,在云南128個縣市中有109個縣(市)種植桉樹,已經(jīng)營造桉樹人工林15.4萬hm2,其中昆明1.66萬 hm2、楚雄2萬 hm2、大理3.86萬 hm2、保山 1.6萬 hm2、玉溪 1.67萬hm2、紅河 0.67 萬 hm2、臨滄 1.13 萬 hm2、文山 0.4萬hm2、其他地區(qū)2.32萬hm2。年產(chǎn)桉油3000 t左右,最多時達4000 t,桉油出口占全國出口量的70% 以上[1]。

        滇中是云南省引種桉樹的主要地區(qū)。其中,昆明引種桉樹已有上百年的歷史,約有10余種。但分布面積最廣,引種歷史悠久的只有5種 ~6種[4],如:藍桉、直桿桉、赤桉、細葉桉和大葉桉等,尤以直桿桉和藍桉的造林面積最廣,產(chǎn)生的經(jīng)濟和生態(tài)效益最高。

        從藍桉、直桿桉、赤桉等的地理起源和生態(tài)生物學(xué)特性看,它們均具有耐旱、耐貧瘠的特點,也反映在形態(tài)結(jié)構(gòu)上。它們都是南半球澳州副熱帶的樹種,長期生存在干濕季交替的季風(fēng)亞熱帶,故對云南高原的季風(fēng)氣候有特殊的適應(yīng)能力。10 a生以前的樹高生長量平均達1.5 m~2.0 m,胸徑生長年平均生長量超過3 cm,個別植株早期高生長1 a可達5 m~6 m,胸徑生長超過4 cm[1]。近20 a來營建的桉樹林分已構(gòu)成滇中高原的一道風(fēng)景線,形成滇中特有的森林景觀。

        2 調(diào)查分析的方法

        2.1 不同地區(qū)桉樹人工林分析

        該調(diào)查將選擇昆明附近不同區(qū)域的桉樹人工林進行比較

        ①富民縣東元鄉(xiāng)觀音塘

        ②龍泉山

        ③??诹謭龈浇渌駱淞?/p>

        2.2 同一地區(qū)人工林比較分析

        ①相同地區(qū)(??诹謭?不同經(jīng)營方式的桉樹人工林的比較分析;

        ②相同地區(qū)桉樹林與其它自然環(huán)境相似人工或自然植被(云南松林、華山松、云南油杉及其它種類的人工林)的比較分析;

        2.3 群落調(diào)查方法

        ①群落種類:由于桉樹人工林結(jié)構(gòu)較簡單,將樣地面積設(shè)為15m×15m,分別調(diào)查并登記群落中的所有喬木、灌木和草本種類;采集必要植物標本;

        ②不同地區(qū)、不同群落的種類豐富程度和相似程度;

        ③人工林群落的造林和經(jīng)營方式。

        3 調(diào)查數(shù)據(jù)分析

        桉樹生物多樣性問題,客觀地說,是由于桉樹林是一種人工生態(tài)系統(tǒng),又是集約經(jīng)營的純林,其生物多樣性比自然生態(tài)系統(tǒng)肯定簡單多了,但決沒有到“地上不長草”的程度。

        3.1 不同地區(qū)桉樹人工林分析

        表1是在滇中3個不同地段海拔1900 m~2100 m范圍的10個15 m×15 m直桿桉、赤桉、史蜜斯桉和掃帚桉人工林樣地內(nèi)統(tǒng)計的植物成分。樣地內(nèi)造林樹行距多數(shù)為1.5 m×3 m。

        表1 滇中10 a~15 a桉樹人工純林內(nèi)的植物成分統(tǒng)計表

        在喬木樹種中,人工造林的樹種除直干桉、藍桉、赤桉外,還有隨意帶入的黑荊樹,以及原有植被保留的樹種:云南松、栓皮櫟,以及偶見的滇油杉。

        灌木種類全為闊葉樹種,在這些灌木種類中有12種為落葉灌木,約占灌木種類的1/3,其比例類同松櫟林,常綠樹種比例高于落葉樹種。灌木種類比較復(fù)雜,既有如:厚皮香、南燭等是滇中地區(qū)亞熱帶常綠闊葉林內(nèi)的習(xí)見樹種;也有小鐵子、牛筋條、小葉栒子、薄皮鼠李、老鴉泡等云南松林下常見的灌木;小石積木、棠梨、野薔薇、等是有刺灌叢的灌木。

        林地草被的種類同灌木成分一樣復(fù)雜,表現(xiàn)出既有原有植被類型的特征,又受人造桉樹林生境的影響。如:松樹林下的草本種類細柄草、旱茅、刺芒野古草、紅花槐蘭、西南樟牙菜、鉤苞大丁菊、小飛蓬等的存在度和多度都很突出。雖然常綠闊葉林下的種類不多,但仍有一定比例的山鉤毛耳草、糯米草、滇紫背天葵等雙子葉植物草類?;牡?、灌草叢的草類和路邊雜草種類占的比例最大,如:紫莖澤蘭、馬鞭草、酢醬草、一點紅等。在潮濕或地下水位高的地方可有白茅、黃鵪菜、小龍膽等成塊狀或片狀生長。眾多而復(fù)雜的種類數(shù)量和生態(tài)習(xí)性的植物交匯生長反映出桉樹人工林林地環(huán)境的寬容;同時也反映出成熟桉樹林分與其環(huán)境尚待形成,表明桉樹本身的排它現(xiàn)象并不顯著。

        而對于桉樹生物多樣性問題,根據(jù)本次滇中3個不同地區(qū)桉樹人工林的調(diào)查結(jié)果,采集到林下植物種類喬木12種、灌木32種、草本66種,共110種植物,證明桉樹人工林對森林植物多樣性并未造成太大降低。

        3.2 同一地區(qū)桉樹人工林純林與其他人工或自然林的比較分析

        3.2.1 富民縣東元鄉(xiāng)觀音塘不同林分比較

        在這一地區(qū)的調(diào)查樣地面積都為15 m×15 m,該地區(qū)的土壤流失嚴重,樣地①破壞較大,其它樣地破壞不大,灌木層生長較好。就這一地區(qū)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,其物種豐富度:桉樹與云南松混交林 >荒地 >平均桉樹純林。這里的結(jié)果與上世紀90年代中期的研究結(jié)論有些不同,當時也用同一生境中的荒地、草坡、灌叢、松林、人工黑荊樹林作對比,在群落生境的生態(tài)系列中藍桉林排在成熟松林和黑荊樹林后面,列于荒地、草坡、灌叢之前。這里的差異是由于樣地①人為破壞過大,這里又采取用幾個桉樹樣地純林下物種的平均值作比較,因此可能與真實情況有些出入,但它們之間依次相差種類數(shù)目僅為3、5,相差不太大。桉樹純林與混交林的灌木種類相比其相似度為15/30=50%、草本植物相似度為5/25=20%;而桉樹純林與荒地的灌木層相比其相似度為6/24=25%、草本層的相似度為11/33=33.3%(見表2)。由此可見桉樹人工林下植物種類一部分為原生植物種類,一部分為引入種。

        表2 富民縣東元鄉(xiāng)觀音塘不同林分調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計

        3.2.2 ??诹謭霾煌址直容^

        ??诹謭龅恼{(diào)查樣地面積同為15 m×15 m。??诹謭鍪窃颇弦粋€桉樹實驗地點,位于滇池畔東經(jīng) 102°34',北緯 24°50',平均氣溫 14.6℃極端氣溫-5.4℃ ~31.5℃,霜期達138 d,有少量降雪,年雨量909.7 mm,干濕季分明,5月~10月雨季降雪量占全年雨量的80%旱季為11月至翌年4月。造林地小蠹蟲危害云南松林采伐跡地,海拔1980~2200,西北坡向,坡度 10°~15°,土壤上層厚 1.1 m,石灰?guī)r母質(zhì),山地紅壤,pH值6.6。原有植被保存較好,主要有扭黃茅、馬桑、老鴉泡、楊梅、圓柏幼樹等,覆蓋度為85%[1]。由調(diào)查數(shù)據(jù)顯示這一地區(qū)的物種豐富度為:華山松純林>桉樹純林>云南松純林,即34>28>27,即相差數(shù)據(jù)為6、1。由數(shù)據(jù)可知桉樹純林與云南松純林的物種多樣性幾乎相等。這與Hossain[14]對赤桉與其他樹種人工林植被作的比較研究類似,即桉樹人工林和松林的林下植物的豐富度、生物量差不多(幾乎一樣)(見表3)。

        表3 ??诹謭霾煌址终{(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計

        3.2.3 茨壩長蟲山不同林分比較

        在茨壩長蟲山進行了9塊面積為15 m×15 m的不同林分樣地調(diào)查。該地桉樹大約栽植有15 a,由于地勢較陡,所以所取樣地多為中坡,該地區(qū)除樣地④人為破壞嚴重外,其他樣地都較輕。

        調(diào)查樣地⑤屬(栓皮櫟和云南油杉混交林)天然次生混交林,該樣地坡度大,林木生長較好,人為破壞不大,經(jīng)多年的生長適應(yīng),該樣地共有灌、草本物種45種,較其他人工林都為豐富。這也表面人工林在一定的程度上對物種的豐富度都有影響,其影響是負面的,即減少。這一地區(qū)的調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計后得出其物種豐富度比較結(jié)果是:云南油杉×栓皮櫟(天然次生林)>柏木純林>干香柏純林>桉樹純林>云南松×栓皮櫟>圣誕樹純林,即數(shù)據(jù)為45>31>30>27 >26 >18,即相差數(shù)據(jù)為 14、1、3、1、8。其數(shù)據(jù)表明桉樹人工純林的物種豐富度次于云南油杉×栓皮櫟(天然次生林)、柏木純林、干香柏純林、而稍高于云南松×栓皮櫟、圣誕樹純林。在所調(diào)查的人工林樣地中其桉樹林下物種豐富度居中(見表4)。

        表4 茨壩長蟲山不同林分調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計

        3.3 同一地區(qū)(??诹謭?桉樹人工林比較分析

        海口林場的調(diào)查樣地面積同為15 m×15 m的,在茨壩長蟲山的進行了9塊不同林分樣地中,有兩塊是單一桉樹種人工純林,有兩塊是不同桉樹種桉樹林,就這兩種不同經(jīng)營方式的桉樹人工林進行了比較分析(見表5)。

        表5 同一地區(qū)(??诹謭?桉樹人工林數(shù)據(jù)統(tǒng)計

        ??诹謭鍪窃颇弦粋€重要的桉樹種植試驗基地,在林場內(nèi)有不同經(jīng)營方式的桉樹人工林。此次就??诹謭鰡我昏駱浞N人工純林與不同桉樹種桉樹林進行比較,由統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)多種桉樹混交林的物種豐富度(32種)大于單一桉樹種的物種豐富度(23種),即表明多種桉樹混交較單一桉樹純林的林下植物豐富。

        3.4 數(shù)據(jù)綜合分析

        對于桉樹生物多樣性問題,由于桉樹林是一種人工生態(tài)系統(tǒng),又是集約經(jīng)營的純林,其生物多樣性比自然生態(tài)系統(tǒng)肯定簡單多了。根據(jù)本次對滇中3個不同地區(qū)桉樹人工林的調(diào)查結(jié)果整理得:平均每個桉樹林樣地下有26種植物,每個云南松混交林樣地下有27種植物,每個云南松純林有樣地下有27種植物,每個華山松純林樣地下有34種植物,每個柏木純林樣地下有30種植物,每個圣誕樹純林樣地下18種,荒坡樣地下22種;相比之下桉樹林下物種豐富度居中,和云南松林相接近。

        個別情況下,桉樹林下植被很少,是由于多種原因造成的:一是桉樹種得太密,每0.067 hm2300株以上,林下無陽光,營養(yǎng)競爭激烈,造成植被稀少;二是有些地方在造桉樹前本身就沒有植被,桉樹長起來了,只能說明桉樹的適應(yīng)性強;三是人工撫育強度太大,除草及時,高度集約經(jīng)營,導(dǎo)致沒有雜草,如:富民縣東元鄉(xiāng)觀音塘樣地①(桉樹純林)因人為破壞過大導(dǎo)致林下植物種類減少。它和相同地區(qū)但人為破壞不大的桉樹純林相比較,樣地內(nèi)植物種類相比相差13種,樣地①內(nèi)有14種植物,而樣地②內(nèi)有27種。

        桉樹人工純林與天然林相比,大面積的人工林對當?shù)貏又参飬^(qū)系有不良影響,也不能否認,單一栽培的純林不能完全代替天然林。桉樹與其它任何樹種一樣,在其生長過程中需吸收土壤養(yǎng)分和水分,現(xiàn)在已認識到,在一些相對干燥和養(yǎng)分不足的林地,桉樹跟其它植被,包括同種的幼樹有很強的競爭性。Davidson[15](1965)對澳大利亞新南威爾士的一個區(qū)羅斯桉(E.rossii)和其它桉樹群落的研究發(fā)現(xiàn),林地群叢是靠樹冠間空隙地養(yǎng)分、水分來維持生長,尤其是在沙地中本就養(yǎng)分不足,年降雨量又底,樹木要在這種立地上正常生長,對水分和養(yǎng)分的競爭便類似相生相克作用,這種現(xiàn)象在我國華南地區(qū)也存在。

        在有些地區(qū)種植桉樹,由于樹種單一,輪伐期越來越短,林地養(yǎng)分過渡消耗,加之一些不合理的營林措施(如:燒山、采伐與整地造成水土流失,多代連作,粗放經(jīng)營等),造成了桉樹林下植物逐漸減少。

        現(xiàn)在采取積墾,注意對生態(tài)保護,不會對土地植被造成全面的破壞。只要采用間種、混交、植被管理、輪作、林地休息、施肥以及提高營林技術(shù)等措施,在一定程度上就能緩解一些生態(tài)問題。

        3.5 維持桉樹人工林物種豐富度的具體措施

        桉樹人工林與其它人工林一樣,生物多樣性比自然生態(tài)系統(tǒng)肯定簡單,在生態(tài)、地力等問題上都表現(xiàn)出了一些問題,這些問題已成為可持續(xù)發(fā)展的障礙,因此如何提高桉樹人工林的效益、實現(xiàn)山地的持續(xù)利用,已成為當今林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,為解決人工林的生態(tài)問題,提出以下措施。

        ①重視做好桉樹人工林的發(fā)展規(guī)劃根據(jù)桉樹適生環(huán)境,可供發(fā)展地區(qū)的林種狀況,不同生態(tài)類型特征,切實合理地規(guī)劃林種的搭配,使桉樹人工林既不過于集中,又有2個以上的樹種,便利于今后的更新輪作,做到發(fā)展目標明確,結(jié)構(gòu)合理,永續(xù)作業(yè)。

        ②因地制宜選用抗性強的高產(chǎn)樹種。

        ③保護林下植被和枯枝落葉,在有條件的新造林地種植灌木、草本覆蓋物或者農(nóng)林混作,保證土壤養(yǎng)分的回歸與支出達到平衡。

        ④重視立地的管理和采伐剩余物的回歸。

        ⑤開展對桉樹人工林生態(tài)定位的研究,收集各種影響生態(tài)、土地退化的基本數(shù)據(jù),以便更有針對性的采取更合理的措施。

        ⑥注意造林整地的方式和強度。

        4 總結(jié)

        桉樹的經(jīng)濟效益在我國還遠遠沒有達到它應(yīng)有的水平,國家對桉樹的研究和開發(fā)利用應(yīng)主要集中在如下幾個方面:(1)進一步從國外引進新的桉樹優(yōu)良品種,同時不斷挖掘本地的優(yōu)良資源;(2)更新繁殖和培育手段,提高繁育效率;(3)進行抗性育種,培養(yǎng)出抗臺風(fēng)、耐寒冷、抗病蟲害、耐干旱瘠薄的優(yōu)良速生桉樹品種,以適應(yīng)我國各地復(fù)雜的氣候條件,將桉樹進一步向北部地區(qū)推廣;(4)改變單一的經(jīng)營作業(yè)方式,走生態(tài)經(jīng)濟經(jīng)營的路子;(5)力爭在廣東的湛江、深圳等地興建一批大型桉樹造紙廠和中密度纖維板廠,變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢。

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