陳 燦，林勇明，林 宇，洪 滔，李 鍵，吳承禎，沈少麗（.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院/福建省高校重點(diǎn)森林生態(tài)系統(tǒng)過程與經(jīng)營(yíng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 5000；. 福建省長(zhǎng)樂大鶴國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)，福建 長(zhǎng)樂 50；.武夷學(xué)院生態(tài)資源工程系，福建 南平 5400）

沿海濕地松防護(hù)林粗木質(zhì)殘?bào)w特征研究

陳 燦1，林勇明1，林 宇2，洪 滔1，李 鍵1，吳承禎3，沈少麗1
（1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院/福建省高校重點(diǎn)森林生態(tài)系統(tǒng)過程與經(jīng)營(yíng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350002；2. 福建省長(zhǎng)樂大鶴國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)，福建 長(zhǎng)樂 350212；3.武夷學(xué)院生態(tài)資源工程系，福建 南平 354300）

粗木質(zhì)殘?bào)w（CWD）是森林生態(tài)系統(tǒng)重要的結(jié)構(gòu)、功能要素和生物地球化學(xué)循環(huán)過程研究中不可或缺環(huán)節(jié)。對(duì)我國(guó)重要沿海防護(hù)林之一的濕地松林CWD的胸徑、長(zhǎng)度、材積和腐爛等級(jí)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：沿海濕地松防護(hù)林CWD占現(xiàn)存木的5.45（±6.39）%，徑級(jí)分布平均介于2.5～17.5 cm；長(zhǎng)度分布在0～20 m，但主要集中分布在0～2.4 m；材積分布于0～0.14 m3；腐爛等級(jí)1級(jí)最少，3級(jí)最多，平均分布于3.0～3.4級(jí)。CWD貯量主要由數(shù)量和長(zhǎng)度共同決定，而與腐爛等級(jí)間相關(guān)性不顯著。風(fēng)等外力影響仍是濕地松防護(hù)林粗木質(zhì)殘?bào)w形成的主要原因，各級(jí)濕地松在腐爛的分解過程存在細(xì)微差異，幼齡林階段仍是受到風(fēng)害成倒伏的主要時(shí)期。研究結(jié)果為濕海防護(hù)林生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)和保護(hù)提供了理論依據(jù)。

粗木質(zhì)殘?bào)w；沿海防護(hù)林；濕地松；福州

陳燦，林勇明，林宇，等. 沿海濕地松防護(hù)林粗木質(zhì)殘?bào)w特征研究［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，43（8）：86-93.

森林粗木質(zhì)殘?bào)w（Coarse Woody Debris，CWD）1982年由Sollins正式提出，它是陸地森林生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成要素，是生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一部分，在森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能中扮演重要角色，在保持生物多樣性方面起著不可替代的作用［1］。一方面它是構(gòu)成森林空間結(jié)構(gòu)和食物網(wǎng)的重要單元；另一方面隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)其分解后能為森林植物提供營(yíng)養(yǎng)，為許多動(dòng)物提供食物來(lái)源和棲息場(chǎng)所，從而間接地提高了森林內(nèi)部的物種多樣性［2-3］。近年來(lái)，CWD受到包括生態(tài)學(xué)家在內(nèi)的眾多科學(xué)家和研究者的重視和關(guān)注。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開始對(duì)CWD進(jìn)行研究，主要針對(duì)長(zhǎng)白山、大興安嶺、秦嶺、哀牢山、色季拉山等地的溫帶森林、寒溫帶森林、熱帶亞熱帶森林［4-8］，目前仍處于初級(jí)階段，特別是人工林CWD的研究更少，一方面是人工林中受經(jīng)營(yíng)性或生長(zhǎng)年限等因素的影響，CWD很少見；另一方面即使有也容易受人為移除等干擾而消失，目前僅見于杉木林等少數(shù)樹種［9-11］。

沿海防護(hù)林作為陸地人工森林生態(tài)系統(tǒng)的類型之一，是我國(guó)沿海地區(qū)重要的生態(tài)屏障。我國(guó)擁有超過1.8萬(wàn)km漫長(zhǎng)海岸線，沿海地區(qū)人口稠密，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，既是許多重要的大城市和工業(yè)產(chǎn)業(yè)區(qū)分布區(qū)，也是農(nóng)林牧副漁等資源的主要產(chǎn)地。長(zhǎng)期以來(lái)，風(fēng)沙、洪澇、鹽堿化等不利自然因素影響了農(nóng)林牧副漁業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。歷史上沿海地區(qū)更是海洋自然災(zāi)害肆虐、環(huán)境惡劣的區(qū)域之一。為改善沿海的生態(tài)環(huán)境、降低和抵御沿海的自然災(zāi)害，我國(guó)自建國(guó)以來(lái)不斷開展沿海防護(hù)林體系建設(shè)，使其成為我國(guó)與三北防護(hù)林、長(zhǎng)江中上游防護(hù)林齊名的三大生態(tài)防護(hù)林體系之一，并對(duì)我國(guó)沿海的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益有著特殊的意義，不僅在防風(fēng)固沙、保持水土、涵養(yǎng)水源方面作用突出，而且CWD也是沿海防護(hù)林人工林生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的主要參與者，扮演著重要的生產(chǎn)者、消費(fèi)者食物和分解者原料來(lái)源等角色。

原產(chǎn)北美和中美洲的濕地松擁有優(yōu)良的抗風(fēng)性、適應(yīng)性和抗蟲性，是我國(guó)沿海防護(hù)林重要樹種之一。濕地松喜生于150～500 m低海拔地區(qū)，屬常綠喬木，高大挺拔，生長(zhǎng)迅速，耐旱、耐貧瘠；此外，松毛蟲難以嚼食濕地松分泌松脂，對(duì)濕地松不產(chǎn)生傷害，使其具有抗病蟲害能力。雖然由于臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的原因，濕地松CWD廣泛存在于濕林松沿海防護(hù)林中，但到目前為止對(duì)于包括濕地松林在內(nèi)的沿海防護(hù)林CWD的研究資料還十分缺乏，這不僅不利于沿海防護(hù)的良好經(jīng)營(yíng)和可持續(xù)發(fā)展，也不利于揭示沿海防護(hù)林內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和分析、功能的闡述以及動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)。因此，本研究結(jié)合野外沿海濕地松林CWD和林分的調(diào)查，開展沿海防護(hù)林CWD研究，旨在探討分析濕地松CWD的結(jié)構(gòu)分布特征和成因以及濕地松CWD貯量的影響因子，為研究濕地松CWD在生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的作用打下基礎(chǔ)，也為科學(xué)管理和經(jīng)營(yíng)沿海防護(hù)林生態(tài)系統(tǒng)提供指導(dǎo)。

1　材料與方法

1.1研究地概況

試驗(yàn)地位于福建省長(zhǎng)樂市大鶴國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)，林場(chǎng)位于新成立的福州國(guó)家級(jí)新區(qū)范圍，位于25°57′59″N、119°40′43″E。林場(chǎng)所在沿海防護(hù)基干林帶區(qū)域，經(jīng)營(yíng)面積345.9 hm2，區(qū)劃界定國(guó)家級(jí)生態(tài)公益林259.7 hm2。研究區(qū)域內(nèi)具顯著海洋性氣候，冬暖夏涼，霜凍害少發(fā)生，年平均溫度19.2℃，最高溫度36℃，最低溫度0℃ ，年平均降水量1 382.3 mm，年降雨天數(shù)約160 d，4～6月為雨季，11～1月為旱季；年平均風(fēng)速為4.2 m/s，全年?yáng)|北風(fēng)達(dá)250 d左右，主要災(zāi)害性天氣為熱帶風(fēng)暴臺(tái)風(fēng)，年平均4～6次。樣地平均海拔10 m，地勢(shì)平坦，土壤為濱海沙土，肥力低，保水性差。林下天然植被少，在直接受臺(tái)風(fēng)襲擊危害的同時(shí)也易受暴雨和潮汐引起的洪澇等危害，土壤容易受到風(fēng)雨侵蝕。

1.2研究方法

1.2.1選取標(biāo)準(zhǔn)地 在長(zhǎng)樂大鶴國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)濕地松防護(hù)林（1995年種植）中選擇代表性的地段，結(jié)合濕地松林的種植分布沿海岸線平行方向設(shè)置3塊20 m×40 m樣地，總面積2 400 m2，記錄各樣地的坡向、坡度、坡位等。調(diào)查現(xiàn)存濕地松的胸徑、樹高和數(shù)量，根據(jù)閆恩榮等［12］的方法尋找濕地松CWD，依次記上序號(hào)，逐株記錄其長(zhǎng)度、胸徑、腐爛等級(jí)、輸入方式（枯立木、干基折斷、干中折斷、拔根倒、樹樁）、可能死亡原因等。

1.2.2濕地松粗木質(zhì)殘?bào)w等級(jí)劃分 濕地松CWD胸徑的等級(jí)劃分按照發(fā)現(xiàn)的CWD徑級(jí)范圍劃分為5個(gè)等級(jí)，分別為0～4、5～8、9～12、13～16、17～20 cm；CWD長(zhǎng)度等級(jí)劃分按照發(fā)現(xiàn)的粗木質(zhì)殘?bào)w長(zhǎng)度范圍劃分為5個(gè)等級(jí)，分別為0～2.4、2.5～4.8、4.9～7.2、7.3～9.6、9.7～12 m。濕地松現(xiàn)存木和CWD的材積計(jì)算采用以下公式［9］：

式中，V為CWD的體積，D為胸徑，H為長(zhǎng)度。

在得到CWD材積之后，按照發(fā)現(xiàn)的CWD材積范圍劃分為5個(gè)等級(jí)，分別為0～0.03 m3、 0.04～0.06、0.07～0.09、0.10～0.12、0.13～0.15 m3。根據(jù)張樹斌等［13］的方法將濕地松CWD腐爛等級(jí)劃分為5級(jí)，分別用1、2、3、4、5級(jí)表示。

1.2.3數(shù)據(jù)處理 對(duì)沿海防護(hù)林濕地松CWD胸徑、長(zhǎng)度、材積和腐爛程度進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和腐爛等級(jí)的相關(guān)分析，其中相關(guān)分析選擇person相關(guān)系數(shù)和雙側(cè)顯著性檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)處理過程采用Excel 2010和Spss19.0.

2　結(jié)果與分析

2.1濕地松現(xiàn)存木與CWD的關(guān)系

濕地松粗木質(zhì)殘?bào)w（CWD）來(lái)自于不同徑級(jí)的死亡的濕地松。3個(gè)樣地的濕地松林的胸徑、樹高和材積的差異不顯著，即林分狀況相似（圖1）；CWD密度分別為26.3、28.8、17.5株/hm2，與全部樣地密度24.2株/hm2相比波動(dòng)不大；樣地1～3中CWD材積分別為0.700、0.580 和0.597 m3，分別達(dá)到現(xiàn)存木材積的5.57%、6.02%、4.76%，總材積占現(xiàn)存木總材積的5.45 （±6.39）%（表1）。與濕性常綠闊葉林和美國(guó)受人為干擾較為嚴(yán)重的美國(guó)Virginia州的人工林相比，沿海濕地松防護(hù)林粗木質(zhì)殘?bào)w林分密度遠(yuǎn)未達(dá)到68.5（±18）株/hm2的水平，但占全部喬木的百分比要略高于濕性常綠闊葉林中相同指標(biāo)的比例［13-14］；濕地松林的粗木質(zhì)殘?bào)w與沿海惡劣的風(fēng)力環(huán)境密切相關(guān)，但深根性與強(qiáng)耐性形成的良好的抗風(fēng)性大幅降低粗木質(zhì)殘?bào)w的來(lái)源比例，驗(yàn)證了濕地松作為優(yōu)良沿海防護(hù)林樹種的特征。

表1　沿海防護(hù)林濕地松樣地概況和粗木質(zhì)殘?bào)w描述性統(tǒng)計(jì)

圖1　沿海濕地松防護(hù)林不同樣地胸徑、樹高、材積和腐爛等級(jí)平均值

2.2沿海濕地松防護(hù)林CWD徑級(jí)分布

濕地松粗木質(zhì)的胸徑分布于1～20 cm之間，劃分為1～4、5～8、9～12、13～16、17～20 cm5個(gè)等級(jí)，其中5～8、9～12、13～16 cm等級(jí)3個(gè)樣地的胸徑所對(duì)應(yīng)株數(shù)分布比較均勻，而1～4 cm第2個(gè)樣地的數(shù)量最多，約是樣地1、3的兩倍，17～20 cm這一等級(jí)中的第1個(gè)樣地的數(shù)量是樣地2、3兩個(gè)樣地的近3倍。從各樣地內(nèi)部來(lái)看，樣地1中9～12 cm和13～16 cm這兩個(gè)等級(jí)胸徑所對(duì)應(yīng)的CWD株數(shù)最多，均是5株，而其他3個(gè)等級(jí)CWD株數(shù)相差不多；第2個(gè)樣地CWD數(shù)量最大，前4個(gè)徑級(jí)CWD數(shù)量均在5～6 cm之間，只有17～20 cm這一徑級(jí)數(shù)量最少，只有1株；第3個(gè)樣地CWD的數(shù)量小于第1、2個(gè)樣地，特別是17～20 cm這一徑級(jí)的CWD只有1株（圖2）。

3個(gè)樣地（相同年齡的）濕地松防護(hù)林CWD數(shù)量接近，說明相同年齡的濕地松CWD數(shù)量和年齡有一定關(guān)系，可能是不同年齡的防護(hù)林在受損成為CWD的概率差異不大；另外，各徑級(jí)的CWD數(shù)量差異不大的現(xiàn)象表明，CWD在倒下后分解過程是連續(xù)的，并且，這種均勻分布也反映出不同時(shí)期CWD形成數(shù)量也基本相當(dāng)，即每一段時(shí)間均有一定接近數(shù)量的濕地松林成為倒下的CWD，這種情況一直從小徑級(jí)持續(xù)到較高年齡（徑級(jí)達(dá)到13～16 cm），當(dāng)濕地松林胸徑達(dá)到17～20 cm時(shí)，就不易被強(qiáng)風(fēng)等所損害成為倒伏粗木質(zhì)，而沒有發(fā)現(xiàn)胸徑20 cm以上的CWD，更證實(shí)了大胸徑的濕地松在抗倒性方面更有優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然也有可能是受到年齡限制，該林分還沒有進(jìn)入老齡而大量死亡的階段。

2.3沿海濕地松防護(hù)林CWD長(zhǎng)度分布

樣地中所測(cè)量CWD長(zhǎng)度在0.1～12 m之間，將其分為5個(gè)等級(jí)相對(duì)應(yīng)，分別為0.1～2.4、2.5～4.8、4.9～7.2、7.3～9.8、9.9～12 m。其中，長(zhǎng)于2.4 m的CWD死亡數(shù)量明顯下降，樣地1基本無(wú)粗胸徑的CWD，樣地3死亡的數(shù)目也是較少而且處于一個(gè)比較均衡的狀態(tài)，但是樣地2在7.3～9.8 m的一個(gè)死亡數(shù)量大于其他樣地的死亡數(shù)，并且均少于0.1～2.4、2.5～4.8 m這兩個(gè)等級(jí)。0.1～2.4 m這一等級(jí)的CWD數(shù)量最多。然而當(dāng)達(dá)到10米的時(shí)候樣地1 的CWD緩慢增加，死亡數(shù)是樣地3的3～4倍，但是這時(shí)候樣地2卻基本無(wú)CWD。從各個(gè)樣地內(nèi)部來(lái)看，3個(gè)樣地樹高分布最多在0.1～2.4 m這一幼齡等級(jí)，并且樣地1和2隨樹高的變化濕地松防護(hù)林CWD株數(shù)先下降后上升，樣地3則隨著長(zhǎng)度的變化CWD株數(shù)先下降后趨于穩(wěn)定。第3個(gè)樣地的數(shù)量總體要小于第1和第2個(gè)樣地，特別是在后4個(gè)等級(jí)均在2～3株之間（圖2）。

3個(gè)樣地（相同年齡的）濕地松防護(hù)林粗木質(zhì)在不同樹高的死亡數(shù)量雖有差異，但是3塊樣地的死亡趨勢(shì)大致相同，以0.1～2.4 m這一等級(jí)數(shù)量最多，即在小樹階段的CWD比較多，此后均呈下降趨勢(shì)，說明濕地松CWD的長(zhǎng)度和數(shù)量存在一定關(guān)系。可能是因?yàn)楦叨容^低的濕地松較年幼，根系相對(duì)淺，樹干的木質(zhì)成分少，抵抗風(fēng)災(zāi)等外來(lái)災(zāi)害的能力較低，易形成風(fēng)倒木。此外，樣地1中9.9～12 m的CWD明顯增加，這可能與樣地1的位置有關(guān)，樣地1處林分邊緣，受到風(fēng)力影響遠(yuǎn)大其他兩樣地，小苗易倒；當(dāng)樹高超過一定高度后，在現(xiàn)有土壤條件下，根系所提供的固著力無(wú)法抵抗一定等級(jí)的風(fēng)力，故而形成一定相對(duì)較多的大樹CWD。

2.4沿海濕地松防護(hù)林CWD材積分布

根據(jù)公式（1）計(jì)算濕地松的材積，濕地松的材積分布于0～0.15 m3之間，將濕地松的材積劃分為5個(gè)等級(jí)，其中0～0.03 m3這一等級(jí)的CWD數(shù)量最多，0.031～0.15 m3這段區(qū)間CWD的數(shù)量呈下降的趨勢(shì)并趨于穩(wěn)定。從各個(gè)樣地內(nèi)部來(lái)看，樣地1在0.061～0.09 m3這一等級(jí)CWD的株數(shù)為0，樣地2在0.121～0.15 m3這一等級(jí)CWD的株數(shù)為0，樣地3在0.091～0.12 m3這一等級(jí)CWD的株數(shù)為0。樣地1、2CWD的數(shù)量相差不多，樣地3的數(shù)量相對(duì)較少（圖2）。

3個(gè)樣地（相同年齡的）濕地松防護(hù)林粗木質(zhì)在不同材積的數(shù)量雖然不同，但是3個(gè)樣地死亡趨勢(shì)大致一樣，說明CWD數(shù)量和材積量有關(guān)。在0～0.03 m3這一等級(jí)CWD數(shù)量最多，即在材積量最小時(shí)數(shù)量最多，這與長(zhǎng)度分布的原因相同。但是這3個(gè)樣地在增加到一定材積量時(shí)，均出現(xiàn)CWD數(shù)量為0的情況，原因可能為大材積CWD人為的移除或者是其已完全分解。

圖2　沿海濕地松防護(hù)林粗木質(zhì)殘?bào)w徑級(jí)、長(zhǎng)度（高度）、材積和腐爛等級(jí)分布

2.5沿海濕地松防護(hù)林CWD腐爛等級(jí)分布

樣地1、2濕地松CWD數(shù)量相當(dāng)，分別是21、23株，樣地3的只有14株。濕地松腐爛等級(jí)1、2、3、4、5級(jí)，分別對(duì)應(yīng)倒木、枯立木、根樁、粗根殘?bào)w、大枯枝5種。此外，腐爛等級(jí)可以反映粗木質(zhì)的年齡大小，即越處于腐解的前期，CWD的年齡越小，反之亦然，因此樹木的各種特征可以通過腐爛等級(jí)來(lái)反映［15］。從圖2可以看出，不同樣地CWD的腐爛等級(jí)分布規(guī)律不同，但基本趨勢(shì)大致相同，即樣地1、3呈增-減-增這一趨勢(shì)，樣地2則呈減-增-減趨勢(shì)，均出現(xiàn)兩個(gè)高峰。對(duì)于樣地2和樣地3濕地松CWD，Ⅲ級(jí)腐爛居多，而樣地1則Ⅳ、Ⅴ級(jí)居多，并且這兩級(jí)腐爛數(shù)量一樣。

3個(gè)樣地濕地松防護(hù)林CWD的數(shù)量雖然不同，但是基本趨勢(shì)相同，說明濕地松防護(hù)林腐爛速度是連續(xù)并且是均勻的，濕地松防護(hù)林CWD的數(shù)量和腐爛等級(jí)有一定的關(guān)系。樣地2、3的CWD數(shù)量均在Ⅲ級(jí)出現(xiàn)最高峰（即CWD以根樁為主）。說明樣地2和樣地3經(jīng)歷相似的生長(zhǎng)期，可能此時(shí)該群落正遭遇大的干擾或者出現(xiàn)林木間的競(jìng)爭(zhēng)，處于演替中期，且在此前或此后遭遇干擾較小。可能因?yàn)闃拥?和樣地3防護(hù)林內(nèi)部種植的濕地松數(shù)量不同，或者土壤質(zhì)地不同，導(dǎo)致兩樣地的死亡數(shù)量不同。Ⅲ級(jí)之后CWD數(shù)量出現(xiàn)下降趨勢(shì)，可能是因?yàn)楦癄€后期，粗木質(zhì)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)循環(huán)速度加快，與土壤融為一體。此外，沿海砂地條件下，地表的水分散失很快，不利于CWD的快速分解，會(huì)延緩CWD的分解速率。

2.6沿海濕地松防護(hù)林CWD貯量與胸徑、長(zhǎng)度、腐爛等級(jí)相關(guān)性

采用Pearson（雙側(cè)）顯著檢驗(yàn)，結(jié)果表明：濕地松防護(hù)林CWD單株材積貯量與胸徑、長(zhǎng)度有顯著相關(guān)性，而與腐爛等級(jí)相關(guān)性不顯著。樣地1、2、3中，濕地松CWD和胸徑的相關(guān)系數(shù)分別為0.717、0.827、0.852；與長(zhǎng)度的相關(guān)系數(shù)分別為0.945、0.905、0.938，二者均達(dá)到極顯著水平（表2）?？傎A量上樣地1～3分別為0.700、0.580、0.597 m3（表1），樣地中CWD數(shù)量分別為21、23、14。由于濕地松林樹形筆直，胸徑和樹高間相關(guān)顯著，造成CWD的貯量與胸徑和長(zhǎng)度均達(dá)顯著相關(guān)（表2），但是與長(zhǎng)度的相關(guān)性要高于與胸徑的相關(guān)性。因此，總貯量和單株材積及數(shù)量均有關(guān)系，數(shù)量越多，單株材積越大，則總貯量越大。腐爛等級(jí)對(duì)CWD的影響不大，原因可能是雖然有CWD不斷的分解消失，但也會(huì)有新的補(bǔ)充進(jìn)來(lái)。

表2　沿海濕地松防護(hù)林不同樣地CWD胸徑、長(zhǎng)度、腐爛等級(jí)和材積的Pearson相關(guān)性

3　結(jié)論與討論

3.1沿海濕地松防護(hù)林CWD結(jié)構(gòu)分布特征

沿海濕地松防護(hù)林CWD的徑級(jí)分布大多處于1～20 cm之間，因?yàn)殚L(zhǎng)到20 cm之后，就不易被強(qiáng)風(fēng)、閃電等自然災(zāi)害所損壞成為CWD，本研究沒有發(fā)現(xiàn)20 cm以上的粗木質(zhì)，也證實(shí)了大胸徑的濕地松在抗倒伏方面更有優(yōu)勢(shì)。各徑級(jí)的CWD差異不大，表明林木倒下后分解過程連續(xù)性，且均勻分布也反映出不同時(shí)期CWD數(shù)量相當(dāng)，即每隔一段時(shí)間就會(huì)有一定數(shù)量的濕地松現(xiàn)存木變?yōu)镃WD，由于各徑級(jí)的差異不大，說明沿海惡劣環(huán)境對(duì)不同年齡段的濕地松均會(huì)造成傷害。CWD長(zhǎng)度主要分布在0.1～2.4 m這一等級(jí)，說明CWD來(lái)源以小樹為主。材積量可以在一定程度上反映濕地松的生長(zhǎng)程度，材積量小說明樹木可能處于較年幼或生長(zhǎng)不良狀態(tài)。材積分布圖表明材積分布主要集中于0～0.03 m3這一等級(jí)，再次說明幼齡樹木更易遭受風(fēng)雨等外來(lái)因素的干擾。從各個(gè)樣地在一定等級(jí)均出現(xiàn)粗木質(zhì)數(shù)量為0的狀況，說明樹木在最適材積量時(shí)，生長(zhǎng)處于最適狀態(tài)。腐爛等級(jí)分布表明CWD數(shù)量在Ⅲ級(jí)最多，可能此時(shí)該群落正遭遇大的干擾或者出現(xiàn)林木間的競(jìng)爭(zhēng)。在人工林中更容易出現(xiàn)類似情況。

3.2沿海濕地松防護(hù)林CWD形成原因

對(duì)于不同森林類型CWD的形成原因，主要有以下幾點(diǎn)：（1）樹木自身生長(zhǎng)狀況，可能由于生長(zhǎng)初期營(yíng)養(yǎng)缺乏導(dǎo)致的樹木本身比較脆弱，容易受到外在干擾的影響；（2）樹木間的相互競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于水分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)陽(yáng)光的競(jìng)爭(zhēng)以及樹木之間生長(zhǎng)機(jī)制的相互干擾，適者生存，不適者淘汰；（3）自然環(huán)境的影響，比如風(fēng)、雨、雷電、病蟲害、土壤等外力因素的影響，導(dǎo)致樹木容易倒伏［16］；（4）人為因素干擾，如人為火災(zāi)、人為濫砍亂伐等導(dǎo)致的樹木枯死［17-19］。

沿海濕地松防護(hù)林CWD的形成原因是多因子共同作用的結(jié)果。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，樣地3無(wú)論在胸徑、長(zhǎng)度、材積還是等級(jí)分布上，其CWD數(shù)量上都小于樣地1、2，這一結(jié)果與北京油松人工林等研究結(jié)果類似［20-21］。原因極可能是樣地3位于下坡位，而樣地1、2位于上坡位，受重力作用和雨水沖刷，土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)容易隨著雨水到達(dá)下坡位，因此樣地3中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相對(duì)于樣地1、2較為豐富；特別是，本研究地點(diǎn)位于福州市長(zhǎng)樂市大鶴國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)，處于沿海地帶，長(zhǎng)年強(qiáng)風(fēng)，樣地1、2相對(duì)于樣地3經(jīng)受更大的風(fēng)吹雨打，所以樹木更容易倒伏。雖然各樣地CWD數(shù)量分布不呈正態(tài)分布，這不同于小興安嶺闊葉紅松研究結(jié)果，但更證實(shí)風(fēng)和地形對(duì)CWD的形成有很大的作用［22］。

本研究通過對(duì)福建沿海濕地松防護(hù)林樣地的粗木質(zhì)殘?bào)w的調(diào)查，采用CWD分級(jí)方法，確定粗木質(zhì)的相關(guān)數(shù)量特征，發(fā)現(xiàn)濕地松粗木質(zhì)的形成與沿海強(qiáng)風(fēng)環(huán)境有密切關(guān)系，處于幼齡的濕地松更容易遭遇風(fēng)雨等外來(lái)因素的干擾。但是受研究時(shí)間限制，未對(duì)濕地松防護(hù)林的CWD呼吸動(dòng)態(tài)及與林分密度、年齡、郁閉度、土壤養(yǎng)分、地形、風(fēng)速等的內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行量化分析，有待于今后進(jìn)一步研究。

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（責(zé)任編輯 白雪娜）

Characteristics of coarse woody debris（CWD） in a
coast protection forest of Pinus elliottii in China

CHEN Can1，LIN Yong-ming1，LIN Yu2，HONG Tao1，LI Jian1，WU Cheng-zhen3，SHEN Shao-li1
（1. College of Forestry，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University/Collegiate Key Lab of Forest-Ecosystem Process and Management in Fujian，F(xiàn)uzhou 350002，China；2.Fujian Dahe State-owned Forest Shelt Farm，Changle 350212，China；3.Department of Ecology and Resource Engineering，Wuyi University，Nanping 354300，China）

Coarse woody debris（CWD） is a crucial structure and function element of forest ecosystem as well as the indispensible link of researching biogeochemical cycle process，and Pinus elliottii is one of the most important coast protection forest species in China. The distributions of diameter at breast height（DBH），length，volume of wood ，and decay rank of CWD in the coast protection forest of P. elliottii in China were counted and analyzed. The results showed that the timber of CWD accounted for 5.45 （±6.39）% of the existing living wood. DBH of CWD distributed at the range of 2.5-17.5 cm evenly in general. The range of tree length of CWD was from 0 to 20 m，most of which were less than 2.4 m. The distribution of wood volume of CWD was from 0 to 0.14 m3. In addition，Level 1 was the least while Level 3 was the most in decay rank with a distribution between 3.0-3.4. The storage of CWD mainly depends on quantity and length，but have no significant relations with decomposition extent. Wind and otheroutside forces are the main reasons of the production of CWD in a coast protection forest of Pinus Elliottii. Young stage of a coast forest is still a critical period and the decomposition processes were a little different. The results provided a theoretical basis for the management and protection of the coastal protection forest ecosystem in China.

Coarse Woody Debris；Coast protection forest；Pinus Elliottii；Fuzhou

S718.5；Q948

A

1004-874X（2016）08-0086-08

2016-04-15

教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金（20123515110011）；福建省自然科學(xué)基金（2015J05048）；福建省高水平大學(xué)建設(shè)基金（61201400810）

陳燦（1980-），男，博士，講師，E-mail：chencan_cc@126.com

吳承禎（1970-），男，博士，教授，E-mail：fjwcz@126.com