徐水根

(福建省建寧縣林業(yè)局，福建 建寧 354500)

1 引言

次生闊葉林是福建省森林資源的重要組成部分，在閩西北林區(qū)曾經(jīng)廣為分布，資源極為豐富。次生闊葉林不僅是發(fā)展多種經(jīng)營的良好基地(提供各種用材、農(nóng)具材、薪炭材、小規(guī)格材以及發(fā)展食用菌生產(chǎn))，而且在調(diào)節(jié)氣候、保護(hù)物種、涵養(yǎng)水源、維持自然生態(tài)平衡等方面發(fā)揮著巨大作用。但長期以來，由于大量砍伐闊葉林，闊葉林資源越來越少，森林生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，引起了林業(yè)經(jīng)營管理者的高度重視[1～3]。近幾年來，近自然經(jīng)營模式受到青睞，天然更新或人工促進(jìn)天然更新培育次生闊葉林被認(rèn)為是節(jié)省型、生態(tài)式的森林培育方式[4～7]。

本文分析了福建省建寧縣天然更新和人工促進(jìn)天然更新形成的以擬赤楊為優(yōu)勢的次生闊葉林水源涵養(yǎng)能力、物種多樣性以及生長效應(yīng)，試圖評價其經(jīng)營效益，為次生闊葉林培育的多效益、多功能價值提供科學(xué)依據(jù)。

2 研究地概況

擬赤楊次生闊葉林位于福建省建寧縣客坊鄉(xiāng)嚴(yán)田村。嚴(yán)田村在建寧縣東南部(東經(jīng)116°30′～117°04′，北緯26°30′～27°04′)。該林分前茬為馬尾松林，1989年皆伐。撂荒后逐漸演變?yōu)橐詳M赤楊為優(yōu)勢的次生闊葉林。建寧縣處于武夷山脈中段，氣候?qū)儆谥衼啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫19.2～19.6 ℃，年均降雨量和蒸發(fā)量分別為1840 mm和1504.1 mm，降雨量，大于蒸發(fā)量。水濕條件較好，全年相對空氣濕度81%。試驗林海拔高285～389 m，坡度20°～30°，土壤為山地紅壤，成土母巖為花崗巖，土壤酸性，pH值5.6，肥力中等。

3 研究方向

研究分別在擬赤楊次生闊葉林(N)和杉木純林(S)中分上、中、下分別設(shè)置20 m×20 m標(biāo)準(zhǔn)地，重復(fù)3次。各樣地進(jìn)行林分每木檢尺，按照平均木法測定各群落喬木層的生物量。灌木層、草本層和枯枝落葉層現(xiàn)存生物量采用直接樣方收獲法測定,即在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)按照“X”字形設(shè)置5個1m×1 m小樣方直接收割稱重。取一定量的枝葉、灌草和枯枝落葉采用試料浸水法測定其持水率和持水量，其中枝葉和灌草浸水時間為6 h，枯枝落葉浸水時間為24 h。在標(biāo)準(zhǔn)地采用環(huán)刀法分層(20 cm為一層)取原狀土壤，帶回實驗室按常規(guī)方法測定其土壤水分物理性質(zhì)。物種多樣性采用相鄰格子樣方法。取樣面積1200 m2[8]，共建立連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)地(20 m×20 m)3個，每一個標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)劃分16個5 m×5 m小樣方。在小樣方內(nèi)調(diào)查喬木、灌木、草本和藤本的種類、個體數(shù)、直徑和高度。同樣方法調(diào)查人工促進(jìn)更新林和杉木人工林。以樣方為統(tǒng)計單位，采用Simpson和 Simpson均勻度指數(shù)測定物種多樣性[9，10]

4 結(jié)果與分析

4.1 涵養(yǎng)水源功能與效益

不同森林類型由于樹種組成、林分結(jié)構(gòu)不同，林分涵養(yǎng)水源功能存在很大差異。表1是擬赤楊次生闊葉林和杉木林的持水性能測定結(jié)果。從表1中可見，無論是林冠層、林下植物層還是枯枝落葉層，持水能力均表現(xiàn)為N處理>S處理。擬赤楊次生闊葉林水源涵養(yǎng)量比杉木純林增加1382.93 t/hm2, 擬赤楊次生闊葉林水源涵養(yǎng)量比杉木林增加82.9%。這是由于天然次生闊葉林枯枝落葉等回歸土壤數(shù)量多、質(zhì)量好，增加了有機質(zhì)含量，眾多根系穿插、壞死，遺留更新，使得土壤疏松多孔形成適宜的生態(tài)環(huán)境，改善了土壤理化性質(zhì)，提高了土壤的孔隙狀況。在水土流失、水源不足、干旱嚴(yán)重地區(qū)，擬赤楊次生闊葉林水源涵養(yǎng)功能所表現(xiàn)出的價值則更大。

表1 不同森林類型持水量 t/hm2

4.2 物種多樣性

不同森林類型的物種多樣性調(diào)查情況見表2.植物種數(shù)是群落中豐富度的直接指標(biāo)。喬木層、灌木層植物種的豐富度均是次生闊葉林>杉木純林。

表2 不同森林類型物種多樣性調(diào)查結(jié)果

擬赤楊次生闊葉林與杉木純林的種數(shù)比，喬木層多38種，灌木層多38種，草本層少11種。從表2中可知，喬木層和灌木層的多樣性均以擬赤楊次生闊葉林為高。次生闊葉林喬木層和灌木層Simpson指數(shù)分別為8.7745和18.7530，Simpson均勻度分別為0.1814和0.2785，而杉木人工純林喬木層和灌木層Simpson指數(shù)分別為1.2710和1.1036，Simpson均勻度分別為0.1254和0.1565，生物多樣性，尤其是物種多樣性的減少，對人類生活和生產(chǎn)所帶來的損失及對地球生態(tài)平衡的影響和威脅是巨大和深遠(yuǎn)的。從以上的分析可以看出亞熱帶常綠闊葉林蘊藏和容納著豐富的物種資源。這些資源是寶貴的種質(zhì)資源，有些種質(zhì)資源可能是未來工業(yè)、食品、醫(yī)藥的重要原料，其經(jīng)濟價值不可估量。有些種質(zhì)資源，目前就有實際的經(jīng)濟價值。常綠闊葉林分布有豐富的立木蓄積，不乏有珍貴的用材樹種。當(dāng)然，直接開采天然次生闊葉林林分木材資源是不現(xiàn)實的。但開發(fā)利用這些植物資源是完全可行的。營林實踐已經(jīng)證明該森林群落中的米櫧、絲栗栲、閩楠、樟樹等珍貴樹種，都是營造針闊混交林的優(yōu)良闊葉樹種。培育珍貴闊葉樹的苗木，作為杉木和馬尾松的伴生樹種加以開發(fā)利用，無疑有明顯的社會、生態(tài)和經(jīng)濟效益。在該群落中還有紅栲、多穗石櫟、福建青岡等一、二級木材樹種，這些木材都有著許多特殊的用途。目前，這些樹種人工造林都尚未成功。該群落為今后開展這些珍貴樹種的人工造林及種群遷移、擴散、物種與基因交流等學(xué)術(shù)研究，提供了種質(zhì)資源。

4.3 主要優(yōu)勢樹種生長效益分析

擬赤楊次生闊葉林以落葉樹種擬赤楊、南酸棗和檫樹為優(yōu)勢樹種。表3是擬赤楊、南酸棗、檫樹的多度和生長狀況。從表3中可知，在1200 m2內(nèi)擬赤楊多度55、南酸棗多度14、檫樹多度5，大多數(shù)為V級林木(D≥22.5 cm)，共有74株，占著三種樹種總個體數(shù)的87.1%。顯然V級林木占絕對多數(shù)，I-Ⅲ級林木(D﹤7.5 cm)較少，表明這三種樹種均為早期入侵的闊葉樹種，系采伐跡地更新的先鋒樹種，這三樹種均為陽性樹種，要求一定光照強度，在中下層林木中難以生存，在群落中雖然為優(yōu)勢樹種，但已經(jīng)出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，該群落為不穩(wěn)定群落，在不受人為因素干擾下，也必然被中下層樹種所替代。自然，這3種樹種已經(jīng)積累一定蓄積量，具有較高的經(jīng)濟價值。從表3中可見，上層林(H>22 m)中擬赤楊平均胸徑26.5 cm，平均樹高25.4 m，立木材積36.2550 m3/1200 m2。上層林(H>22 m)中南酸棗平均胸徑28.8 cm，平均樹高25.8 m，立木材積10.9652 m3/1200 m2；上層林(H>22 m)中檫樹平均胸徑24.5 cm，平均樹高23.5 m，立木材積2.6288 m3/1200 m2，這三種樹種單位面積蓄積量共計達(dá)到415.431 m3/hm2。以福建省林業(yè)規(guī)劃院I類林分類型生長量，胸徑、樹高、每hm2蓄積量年均分別達(dá)到0.8 cm，0.8 m和12 m3以上，Ⅱ類林分類型生長量，胸徑、樹高、每hm2蓄積量年均分別達(dá)到0.6 cm，0.6 m和9 m3以上的規(guī)定，擬赤楊次生闊葉林已經(jīng)達(dá)到I、Ⅱ類林分類型標(biāo)準(zhǔn)，說明采用天然更新或人工促進(jìn)天然更新方式培育森林資源不失為一種生長快、產(chǎn)量高、投資省的經(jīng)營模式，具有較高的經(jīng)濟效益。

表3 次生闊葉林中優(yōu)勢樹種生長狀況

注*單株立木材積用V=0.00005276D1.882161H1.009317經(jīng)驗公式計算

5 結(jié)語

(1)天然次生闊葉林具有顯著的間接經(jīng)營效益，其主要經(jīng)營效益表現(xiàn)在提高了林分水源涵養(yǎng)功能，適宜食用菌生長和豐富的種質(zhì)資源。次生闊葉林總水源涵養(yǎng)量為3051.34 t/hm2, 擬赤楊次生闊葉林水源涵養(yǎng)量比杉木林增加82.9%。

(2)擬赤楊次生闊葉林群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，植物種類繁多，種群數(shù)量大。喬灌層的物種多樣性中Simpson指數(shù)和Simpson均勻度均次生闊葉林大于杉木純林。次生闊葉林喬木層和灌木層Simpson指數(shù)分別為8.7745和18.7530，Simpson均勻度分別為0.1814和0.2785，而杉木人工純林喬木層和灌木層Simpson指數(shù)分別為1.2710和1.1036，Simpson均勻度分別為0.1254和0.1565。

(3)次生闊葉林中處于上層林的擬赤楊、南酸棗、檫樹三種樹種單位面積蓄積量共計415.431 m3/hm2,年平均蓄積量達(dá)到14.325 m3/hm2。