李燕清，薛楊，宿少鋒，王小燕，林之盼，薛雁文

（海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南?？?571100）

海南島東北部沿海文昌區(qū)域分布有自然森林和農(nóng)村房前屋后半自然林，植物多樣性豐富，維管束植物達(dá)1300多種[1]，是海南島熱帶地區(qū)森林資源的主要組成部分，在維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡及促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的、不可替代的作用[2]；然而，近年來(lái)沿海一帶遭受包括開(kāi)礦、種瓜等人為干擾和常受強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、巨浪等自然干擾[3～4]，使海岸帶和臨海內(nèi)陸次生林、農(nóng)村房前屋后半自然林等遭受嚴(yán)重破壞[5]。目前，文昌地區(qū)沿海次生林森林生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)明顯的退化跡象，次生林面積的不斷減少、林分生產(chǎn)活力差、森林生物多樣性保護(hù)受到嚴(yán)重的威脅等問(wèn)題[6～8]。為了沿海次生林得到較好的恢復(fù)，有必要對(duì)文昌區(qū)域分布有自然森林和農(nóng)村房前屋后半自然林植被結(jié)構(gòu)與群落生境進(jìn)行調(diào)查。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)多樹(shù)種混交試驗(yàn)開(kāi)展較多的研究，但大多都是2～3種樹(shù)種的混交試驗(yàn)[9～12]，也有部分學(xué)者開(kāi)展了多樹(shù)種混交試驗(yàn)[13～18]，但大部分均為山地或亞熱帶林區(qū)。該研究選擇在熱帶近海地區(qū)開(kāi)展此類研究，彌補(bǔ)了地域的不足，為以后的同類研究奠定基礎(chǔ)。

該研究在調(diào)查基礎(chǔ)上，以近自然森林經(jīng)營(yíng)技術(shù)為核心，通過(guò)人為能動(dòng)作用促次生林生態(tài)恢復(fù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生物多樣性的有效保護(hù)和退化森林生態(tài)系統(tǒng)的合理恢復(fù)，并提出次生林恢復(fù)的方法以及樹(shù)種選擇等，可望豐富退化次生林植被多樣性及提高群落生產(chǎn)能力，為文昌區(qū)域次生林的建設(shè)和生物多樣性的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于海南島東北部的文昌市錦山鎮(zhèn)洪村，地處 20°1′47″N，110°41′88″E。試驗(yàn)地原為洪村房前屋后2014年遭受威馬遜臺(tái)風(fēng)嚴(yán)重破壞半自然次生林。地處熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫22～27℃，全境日照充足，光照率為50～60%，年平均日照時(shí)數(shù)均在1950h；年平均降雨量1700mm。地勢(shì)平坦，屬于平原階地，土壤類型為磚紅壤，土壤pH4.5，酸性土壤，水份存儲(chǔ)充足，地下水豐富，2～5m可見(jiàn)水。主要的植被有喬木：木麻黃（Casuarina equisetifolia）、桉樹(shù)(Eucalyptus robusta)、大葉相思（Acacia auriculiformis）、龍眼（Dimocarpus Lour）、瓊崖海棠 (Calophyllum inophyllum)、苦楝（Melia azedarach）等；灌木有野菠蘿（Pandanus tectorius）、魚(yú)尾葵(Caryota ochlandra Hance)等；草本有飛機(jī)草(Chromolaena odorata)、長(zhǎng)春花 (Catharanthus roseus)、七姐妹(Rosa multiflora)等。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

參試的 15種苗木來(lái)自中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所尖峰試驗(yàn)站苗圃，均為生長(zhǎng)健壯無(wú)病蟲(chóng)害的營(yíng)養(yǎng)袋苗。分別是青皮、降香黃檀、麻楝、假蘋(píng)婆、紅花木棉、海南蘋(píng)婆、美麗梧桐、油楠、海南菜豆、盆架子、子京、蝴蝶樹(shù)、坡壘、海南紅豆、大葉相思等15種，各種苗木規(guī)格見(jiàn)表1。

表1 15種試驗(yàn)樹(shù)種苗木概況Tab.1 Overview of 15 experimental tree species

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

造林實(shí)驗(yàn)區(qū)采取全墾機(jī)耕整地方式，造林面積1hm2。2016年5月進(jìn)行造林，株行距 2m×2m，每畝挖167穴，挖穴規(guī)格為40cm×40cm×40cm。造林按行狀混交，每?jī)尚蟹N植一種樹(shù)種。植苗前，每穴施復(fù)合肥或有機(jī)肥0.2kg作為底肥，覆少量表土拌勻進(jìn)行施肥回土。造林時(shí)苗正、舒根、踩緊、適當(dāng)深栽，栽植深度以超過(guò)苗木地徑原土痕5～10cm為宜，并澆足定種植根水。

2.2.2 調(diào)查方法

2016年10月、2017年8月、2018年4月對(duì)造林地林木的地徑、樹(shù)高、冠幅、保存率，長(zhǎng)勢(shì)等生長(zhǎng)情況進(jìn)行了跟蹤調(diào)查。

2.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理及繪圖采用Microsoft excel 2010軟件，不同樹(shù)種樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量方差分析以及多重比較、聚類分析則采用SPSS18.0處理分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同造林樹(shù)種2a生長(zhǎng)差異分析

3.1.1 不同樹(shù)種高生長(zhǎng)分析

不同樹(shù)種受環(huán)境條件的限制，表現(xiàn)出不同的生長(zhǎng)特性，從15種樹(shù)種混交效果來(lái)看，不同樹(shù)種生長(zhǎng)差異性顯著（P＜0.05），從混交2年生苗木生長(zhǎng)（表2、圖1）來(lái)看，大葉相思、麻楝、紅花木棉3個(gè)樹(shù)種早期生長(zhǎng)適應(yīng)性更強(qiáng)，其中大葉相思年均高生長(zhǎng)153.4cm，麻楝年均高生長(zhǎng)106.65cm，紅花木棉年均高生長(zhǎng)為99.35cm。青皮、蝴蝶樹(shù)、坡壘這3個(gè)樹(shù)種早期生長(zhǎng)較慢，其中蝴蝶樹(shù)年均高生長(zhǎng)僅為20.24cm。15個(gè)樹(shù)種混交年均高生長(zhǎng)排序?yàn)椋捍笕~相思＞麻楝＞紅花木棉＞海南菜豆＞降香黃檀＞海南紅豆＞美麗梧桐＞子京＞盆架子＞假蘋(píng)婆＞油楠＞海南蘋(píng)婆＞坡壘＞青皮＞蝴蝶樹(shù)。

表2 15種試驗(yàn)樹(shù)種2a生長(zhǎng)比較Tab.2 Comparison of growth of 15 experimental tree species for 2 years

圖1 15種供試樹(shù)種2a高生長(zhǎng)比較Fig.1 Comparison of the growth of 15 species of tested trees in 2 years

圖2 15種供試樹(shù)種2a地徑生長(zhǎng)比較Fig.2 Comparison of ground diameter growth of 15 species of tested trees in 2 years

3.1.2 不同樹(shù)種地徑生長(zhǎng)分析

從15種樹(shù)種混交效果來(lái)看，不同樹(shù)種地徑生長(zhǎng)差異性顯著（P＜0.05），從混交2年生苗木生長(zhǎng)（表2、圖2）來(lái)看，大葉相思、美麗梧桐、紅花木棉3個(gè)樹(shù)種早期地徑生長(zhǎng)最為顯著，其中大葉相思年均徑生長(zhǎng)2.61cm，美麗梧桐年均地徑生長(zhǎng)2.38cm，紅花木棉年均高生長(zhǎng)為2.26cm。青皮、蝴蝶樹(shù)、坡壘這3個(gè)樹(shù)種地徑生長(zhǎng)與高生長(zhǎng)一致，均表現(xiàn)出生長(zhǎng)緩慢，其中坡壘地徑增長(zhǎng)最小，年均地徑生長(zhǎng)量?jī)H為0.23cm。15個(gè)樹(shù)種混交下年均地徑生長(zhǎng)排序?yàn)椋捍笕~相思＞美麗梧桐＞紅花木棉＞麻楝＞假蘋(píng)婆＞海南菜豆＞油楠＞海南紅豆＞盆架子＞降香黃檀＞子京＞海南蘋(píng)婆＞青皮＞蝴蝶樹(shù)＞坡壘。

不同樹(shù)種早期高生長(zhǎng)和地徑生長(zhǎng)量不一，一般情況下高生長(zhǎng)快的樹(shù)種，地徑生長(zhǎng)也較快，但也不絕對(duì)。該試驗(yàn)中美麗梧桐高生長(zhǎng)較紅花木棉與麻楝慢，但地徑的生長(zhǎng)卻相對(duì)紅花木棉和麻楝快，這說(shuō)明不同樹(shù)種利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的方式不同，有的樹(shù)種更趨向于高生長(zhǎng)，從而在未來(lái)生長(zhǎng)中搶奪更多的陽(yáng)光，有利于自己的生長(zhǎng)，而有的樹(shù)種趨向于地徑的快速生長(zhǎng)，以備增強(qiáng)自己的抗性，抵抗強(qiáng)風(fēng)、暴曬、干旱等外部惡劣條件的抗力。

3.2 不同樹(shù)種生長(zhǎng)聚類分析

圖3 15個(gè)參試樹(shù)種樹(shù)高和地徑年均增長(zhǎng)量的系統(tǒng)聚類分析Fig.3 Systematic cluster analysis of tree height and ground diameter annual growth of 15 tested trees

通過(guò)對(duì)15個(gè)參試樹(shù)種在錦山造林對(duì)比試驗(yàn)，利用樹(shù)高和地徑年均值增加量的系統(tǒng)聚類分析得出（圖3、表3），第1類為速生類，代表樹(shù)種是大葉相思，此類樹(shù)種在混交林中生長(zhǎng)最快，能充分發(fā)揮其先鋒優(yōu)勢(shì)；第2類為較速生類，代表樹(shù)種為麻楝、紅花木棉、海南菜豆，這類樹(shù)種在混交中能夠迅速生長(zhǎng)，在群落中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位；第3類為中生類，代表樹(shù)種有降香黃檀、假蘋(píng)婆、美麗梧桐、盆架子、子京、海南紅豆，此類樹(shù)種生長(zhǎng)速度適中，在混交林早期生長(zhǎng)中處于競(jìng)爭(zhēng)水平較弱的樹(shù)種；第4類為慢生類，代表樹(shù)種有青皮、海南蘋(píng)婆、油楠、蝴蝶樹(shù)、坡壘，這類樹(shù)種生長(zhǎng)速度較慢，在混交林早期生長(zhǎng)中處于劣勢(shì)地位。

表3 15個(gè)樹(shù)種年均生長(zhǎng)量 k-均值聚類分析Tab.3 Annual average growth of 15 tree species k-means cluster analysis

4 小結(jié)與討論

在海南文昌地區(qū)，現(xiàn)存在主要林分類型為人工林，由于林種單一，森林結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對(duì)較差，物種多樣性水平也較低，對(duì)于森林可持續(xù)發(fā)展和健康經(jīng)營(yíng)存在很大的隱患，開(kāi)展次生林人工近自然更新改造，對(duì)于優(yōu)化森林資源、健全儲(chǔ)備林建設(shè)、提高森林質(zhì)量等方面均有深遠(yuǎn)的意義[19～20]。

該研究選擇的15種造林樹(shù)種，均屬于海南常用造林樹(shù)種。15個(gè)樹(shù)種在文昌錦山地區(qū)適應(yīng)力較好，大葉相思、麻楝、降香黃檀等樹(shù)種成活率均達(dá)到90%以上，其它的樹(shù)種成活率都達(dá)到80%以上。從15個(gè)樹(shù)種早期混交效果分析得出，不同樹(shù)種高生長(zhǎng)、地徑生長(zhǎng)量都達(dá)到顯著性差異（P＜0.05），其中年均高生長(zhǎng)量最大的為大葉相思，最小的為蝴蝶樹(shù)，年均地徑生長(zhǎng)量最大的也是大葉相思，最小的為坡壘。

通過(guò) 15個(gè)造林樹(shù)種在文昌錦山2a內(nèi)生長(zhǎng)情況，利用樹(shù)高和地徑年均值增加量的系統(tǒng)聚類分析劃分，第1類為速生類，年均樹(shù)高生長(zhǎng)量為153.40cm左右，地徑年均增長(zhǎng)量為2.61cm左右，代表樹(shù)種為大葉相思；第2類為較速生類，年均樹(shù)高生長(zhǎng)量在95.93cm左右，地徑年均增長(zhǎng)量為1.62cm左右，代表樹(shù)種有麻楝、紅花木棉、海南菜豆；第3類為中生類，年均樹(shù)高生長(zhǎng)量在49.37cm左右，地徑年均增長(zhǎng)量為1.16cm左右，代表樹(shù)種有降香黃檀、假蘋(píng)婆、美麗梧桐、盆架子、子京、海南紅豆；第4類為慢生類，均樹(shù)高生長(zhǎng)量為28.07cm左右，地徑年均增長(zhǎng)量為0.52cm左右，代表樹(shù)種有青皮、海南蘋(píng)婆、油楠、蝴蝶樹(shù)、坡壘。

該試驗(yàn)只進(jìn)行了15個(gè)樹(shù)種造林初期生長(zhǎng)效果的分析，得出的結(jié)論僅代表早期生長(zhǎng)效果結(jié)論，對(duì)于不同樹(shù)種在未來(lái)幾年內(nèi)的生長(zhǎng)情況還不能得出準(zhǔn)確的結(jié)論，有待進(jìn)一步的觀察研究。