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        杉木楓香混交林生長效果及林下植物多樣性分析

        2020-03-03 10:05:52郭惠
        福建林業(yè) 2020年6期
        關(guān)鍵詞:物種

        郭惠

        (福安市甘棠林業(yè)站, 福建 福安355009)

        杉木(Cunninghamia lanceolata) 是我國特有的速生豐產(chǎn)樹種,在福建閩西北地區(qū)深受廣大林農(nóng)的喜愛[1]。但近幾十年來杉木人工純林面積增長較快,有些地方林下植被和枯枝落葉層也沒有得到妥善保護(hù),結(jié)果導(dǎo)致林分地力衰退,森林生態(tài)效益降低,蟲害病害災(zāi)情加劇[2],營造混交林能有效改善這些不良狀況的發(fā)生[3,4]。楓香(Liquidambar formosana) 為落葉喬木,秋冬季節(jié)楓香凋落葉回歸林地表面,形成良好的腐殖質(zhì)層,對土地肥力的恢復(fù)具有促進(jìn)作用,同時也有助于林地植物的生長。本文對2010 年?duì)I建的杉木楓香混交林的生長情況及其林下灌草多樣性等進(jìn)行調(diào)查分析,為人工林林地的可持續(xù)經(jīng)營提供參考。

        1 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)地設(shè)在福安市甘棠鎮(zhèn)牛加洋村(119°37′E,26°52′N,海拔50 ~286m),屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年均氣溫18℃,年降水量1350 ~2050mm,年均日照時間1906h,年無霜期230 ~300d。試驗(yàn)地立地類型為Ⅲ類地,西南坡,坡度30°,紅壤,土壤肥力較好,適宜杉木、楓香生長。

        2 材料與方法

        2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),3 次重復(fù)、3 個處理。3 個處理分別為杉木純林、杉木與楓香1∶1 混交、杉木與楓香3∶1 混交,小區(qū)面積1hm2,混交方式為帶狀混交。2010 年9 月整地,株行距2m×2m,造林密度為2500 株·hm-2,穴規(guī)格60cm×30cm×30cm,造林前施足基肥。2010 年12 月定植,供造林苗木為1年生實(shí)生苗。造林后采用常規(guī)幼林撫育管理。

        2.2 調(diào)查及統(tǒng)計(jì)方法

        造林次年秋季調(diào)查成活率,第5 年調(diào)查保存率。2019 年5 月采用樣方法對試驗(yàn)林進(jìn)行物種多樣性調(diào)查,在每個處理林地中隨機(jī)選10 個10m×10m 喬木層樣方,并在每個喬木層樣方的四角和中心設(shè)5 個2m×2m 的小樣方,調(diào)查并記錄樣方中灌木層和草本層的物種數(shù)、株數(shù)、地徑、株高、株數(shù)和蓋度等;2019 年12 月,在樣方內(nèi)調(diào)查每木樹高、胸徑,并根據(jù)《福建省杉木人工林二元立木材積表》和《福建省闊葉樹二元立木材積表》計(jì)算單株材積和單位面積蓄積量。同時,參考盧揚(yáng)煦等[5]方法計(jì)算灌木層和草本層的物種豐富度指數(shù)、物種多樣性指數(shù)、物種均勻度指數(shù)、物種優(yōu)勢度等。所有數(shù)據(jù)采用Excel 2010 和SPSS17 軟件分析。

        3 結(jié)果與分析

        3.1 杉木楓香混交林的造林成活率和保存率

        從表1 可見,混交林中的杉木造林成活率和保存率均高于純林杉木,其中,杉木楓香1∶1 混交林中的杉木成活率(97.0%)、保存率(95.0%) 最高,其次是杉木楓香3∶1 混交林,純林杉木造林成活率和保存率最低。此外,杉木楓香1∶1 混交林中的楓香成活率、保存率也均高于杉木楓香3∶1 混交林。

        表1 杉木純林與混交林的造林成活率和保存率

        3.2 杉木楓香混交林的生長量

        由表2 可知,混交林的杉木單株平均胸徑、樹高和材積均高于純林,表現(xiàn)為杉木楓香1∶1 混交林>杉木楓香3∶1 混交林>純林杉木;杉木楓香1∶1 混交林的總蓄積量(130.24m3·hm-2) 最大,其次是3∶1 混交林(96.87m3·hm-2),純林杉木的總蓄積量(50.42m3·hm-2) 最小。

        表2 杉木純林與混交林的生長情況

        3.3 杉木楓香混交林林下物種多樣性

        經(jīng)調(diào)查,不同杉木造林模式林下灌木和草本層的物種多樣性存在差異,其中純林杉木林下灌木主要為鵝掌柴、天仙果、毛冬青,草本層以烏毛蕨、深綠卷柏、萱草為主;杉木楓香1∶1 混交林下灌木有毛冬青、少葉黃杞、彎蒴杜鵑、枇杷葉紫珠、酸藤子等,草本層有玉葉金花、里白、花葶苔草、烏毛蕨;杉木楓香3∶1混交林下灌木有狗骨柴、山礬、酸藤子、朱砂根等,草本層則以烏毛蕨、玉葉金花、深綠卷柏、芒萁等為主。

        由表3 可知,3 個造林處理的灌木層物種豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)均優(yōu)于草本層,說明每個處理的林下物種組成主要以灌木為主;混交林的灌木層和草本層的物種豐富指數(shù)、多樣性指數(shù)均高于純林杉木,且達(dá)到顯著差異,表明純林杉木林下物種組成較為單一。從表3 還可看出,混交林中的灌木層和草本層均勻度指數(shù)比純林杉木高,說明純林杉木中的物種分布較為集中;純林杉木中的灌、草層優(yōu)勢度指數(shù)高于混交林,分別為0.58、0.48,說明在純林杉木中部分灌草占據(jù)絕對優(yōu)勢,對其他物種的生長具有抑制作用。

        表3 杉木純林與混交林的物種多樣性分析

        4 小結(jié)與討論

        杉木幼齡時期生長速度較慢,較耐蔭,適當(dāng)遮蔭更有利于杉木幼苗生長。楓香屬喜光植物,與杉木混交造林,在杉木幼齡期可起到蔭蔽作用,在立體空間上對光照進(jìn)行合理利用。本試驗(yàn)中,杉木楓香混交林中的杉木造林成活率和保存率比純林杉木高,其中杉木楓香1∶1 混交林中的杉木成活率(97.0%)、保存率(95.0%) 最高,其次是杉木楓香3∶1 混交林,純林杉木造林成活率和保存率最低;杉木平均胸徑、樹高和材積及總蓄積量表現(xiàn)為杉木楓香1∶1 混交林>杉木楓香3∶1 混交林>純林杉木,這與陳桂瓊[6]、范水榮[7]的試驗(yàn)結(jié)果一致,說明杉木楓香混交林在土地肥力和空間環(huán)境資源利用上更具優(yōu)勢。

        與混交林相比,純林杉木林下灌草組分較為單一,分布不均,部分物種占據(jù)絕對優(yōu)勢,這可能是純林對環(huán)境資源的需求相對一致,種內(nèi)競爭激烈,影響其他物種的生長。本研究中,杉木楓香1∶1 混交林的林下灌草豐富度指數(shù)(灌木層1.22、草本層0.76)、均勻度指數(shù)(灌木層0.87、草本層0.64) 均最高,優(yōu)勢度指數(shù)相對較低,表明其林下灌草種類相對豐富,且分布較為均勻,有利于改善群落生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)群落良性發(fā)展,說明杉木楓香1∶1 混交造林效果優(yōu)于杉木楓香3∶1 混交林、純林杉木。

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