許益燃，唐娟娟，庫(kù)偉鵬

（浙江農(nóng)林大學(xué)園林設(shè)計(jì)院有限公司，浙江杭州 311300）

公益林是以促進(jìn)和改善生態(tài)環(huán)境為目的，也是注重維護(hù)生態(tài)平衡、保護(hù)生物多樣性、發(fā)揮社會(huì)效益為主要功能的森林類型。加強(qiáng)公益林建設(shè)，打造良好的生態(tài)環(huán)境，是深入貫徹落實(shí)黨的十九大精神和“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措。淳安縣現(xiàn)有省級(jí)以上公益林面積166488.63hm2，位居全省各縣（市、區(qū)）首位，先后獲得“浙江省生態(tài)公益林建設(shè)示范縣”“浙江省公益林建設(shè)成績(jī)突出集體”等榮譽(yù)。自開展公益林建設(shè)以來(lái)，公益林面積較之前增長(zhǎng)了174%，且建設(shè)規(guī)模連續(xù)保持全省第一。開展公益林森林群落結(jié)構(gòu)變化特征研究，可以全面了解淳安縣公益林的森林生態(tài)發(fā)展情況，有助于揭示群落的更新、穩(wěn)定性、演替規(guī)律、生物多樣性維持機(jī)制，能有效促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境修復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)概況

淳安縣位于浙江省西部、杭州市西南部，屬杭州市轄縣，地理位置介于東經(jīng)118°20′～119°20′、北緯29°11′～30°02′。地貌以低山丘陵為主，地勢(shì)主要呈現(xiàn)四周高、中間低，新安江、武強(qiáng)溪和富強(qiáng)溪等多條水系匯集于中部的千島湖。當(dāng)?shù)貧夂驅(qū)儆谥衼啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，氣候宜人、溫暖多雨、四季分明，多年平均氣溫為17℃，平均無(wú)霜期263d，平均降水量1430mm[1]。

淳安縣植被屬中亞熱帶常綠闊葉林北部亞地帶，為浙皖山丘青岡、苦櫧林栽培植被區(qū)，天目山、古田山丘陵山地植被片，植被資源非常豐富，森林覆蓋率高達(dá)76.84%。全縣公益林（地）面積166488.63hm2，其中，國(guó)家級(jí)公益林面積129226.59hm2，占全縣公益林總面積的77.62%；省級(jí)公益林面積31326.89hm2，占全縣公益林總面積的18.82%；市級(jí)公益林面積5935.15hm2，占全縣公益林總面積的3.56%。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置與調(diào)查

根據(jù)浙江省生態(tài)公益林的植被特點(diǎn)，依照建群樹種、林齡、起源和立地等多種因子，劃分成不同的群落類型，2010 年7 月采用系統(tǒng)抽樣方法，在淳安縣公益林小班內(nèi)布設(shè)213 個(gè)永久樣地，2018 年7 月對(duì)樣地進(jìn)行復(fù)位調(diào)查。固定監(jiān)測(cè)樣地面積為20m×20m，在設(shè)置好的監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)，對(duì)喬木樹種進(jìn)行基礎(chǔ)調(diào)查，內(nèi)容包括對(duì)樣地內(nèi)所有胸徑＞5.0cm 及以上的樹木進(jìn)行編號(hào)，詳細(xì)記錄樣地內(nèi)樹種的名稱、冠幅、樹高（m）、胸徑（cm）和枝下高（m）等基本情況。同時(shí)，填寫公益林固定樣地喬木層每木監(jiān)測(cè)卡，并在胸高1.3m 處用油漆標(biāo)識(shí)，以便后期復(fù)查。

2.2 數(shù)據(jù)處理方法

利用2010 年和2018 年2 期公益林固定小班樣地調(diào)查數(shù)據(jù)，分析淳安縣公益林喬木層樹種重要值和種間聯(lián)結(jié)變化特征。

2.2.1 重要值。重要值在1951 年由Curtis 等人提出，可以反映植物在樣地內(nèi)所占有的相對(duì)優(yōu)勢(shì)的綜合數(shù)量指標(biāo)[2]，計(jì)算方法如下：

式中，相對(duì)高度是指某個(gè)物種的高度與所有種個(gè)體高度之和的比值；相對(duì)顯著度為某個(gè)種的胸徑段面積與所有種的胸徑斷面積之和的比值；相對(duì)多度為某個(gè)種的株數(shù)與所有種的總株數(shù)之間的比重。

2.2.2 種間聯(lián)結(jié)。種間聯(lián)結(jié)分析可以反映由于群落生境差異造成的不同物種分布的相互關(guān)系，從而提高對(duì)群落結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)[3]。利用卡方檢驗(yàn)（X2）定性判斷種間關(guān)聯(lián)性程度的強(qiáng)弱，引入聯(lián)結(jié)系數(shù)定量（AC）計(jì)算關(guān)聯(lián)程度的大小，對(duì)研究區(qū)重要值＞1 的優(yōu)勢(shì)種進(jìn)行種間聯(lián)結(jié)分析。X2檢驗(yàn)2 個(gè)物種之間是否關(guān)聯(lián)，使用非連續(xù)性數(shù)據(jù)的Yates 連續(xù)校正[4]，具體公式如下：

式中，n 為樣地?cái)?shù)，a 為2 個(gè)物種均出現(xiàn)的樣方數(shù)，b 和c 分別表示為僅有1 個(gè)物種出現(xiàn)的樣方數(shù)，d 為2個(gè)物種均未出現(xiàn)樣方數(shù)。通常當(dāng)2＞6.635，即P＜0.01時(shí)，認(rèn)為種間聯(lián)結(jié)極顯著；當(dāng)3.841＜2＜6.635，即0.01＜P＜0.05 時(shí)，認(rèn)為種間聯(lián)結(jié)顯著；當(dāng)2＜3.841 時(shí)，即P＞0.05 時(shí)，認(rèn)為種間聯(lián)結(jié)不顯著。

采用聯(lián)結(jié)系數(shù)（AC）說(shuō)明物種之間的聯(lián)結(jié)程度。計(jì)算公式如下：

AC 的取值范圍為[-1，1]。當(dāng)AC 值越趨近于1 時(shí)，表明物種之間的正聯(lián)結(jié)性越強(qiáng)；當(dāng)AC 的值越接近于-1 時(shí)，說(shuō)明物種間的負(fù)聯(lián)結(jié)性越強(qiáng)；當(dāng)AC 值為0 時(shí)，表明物種之間完全獨(dú)立。

3 結(jié)果與分析

3.1 喬木層樹種結(jié)構(gòu)變化特征

通過對(duì)213 個(gè)樣地進(jìn)行復(fù)位調(diào)查，結(jié)果顯示：2010年松木、杉木、常綠闊葉樹、落葉闊葉樹總數(shù)為12827株，2018 年為13365 株，8 年間增加了538 株，植株總數(shù)基本不變。2010 年松木、杉木、常綠闊葉樹、落葉闊葉樹株數(shù)比例分別為13.68%、40.10%、25.99%、20.22%；2018 年為9.02%、36.73%、29.73%、24.52%。8 年間，馬尾松、杉木、常綠闊葉樹、落葉闊葉樹所占比例變化為-4.66%、-3.37%、3.74%和4.30%。8 年間，松木、杉木、常綠闊葉樹、落葉闊葉樹死亡株數(shù)分別為579 株、130株、383 株、386 株，分別占死亡總株數(shù)的39.17%、8.80%、25.91%、26.12%，年均死亡72 株、16 株、48 株、48 株。松木死亡率最高，常綠闊葉樹與落葉闊葉樹死亡率相近，杉木死亡率最低，松林的高死亡率是由于項(xiàng)目區(qū)松材線蟲病的入侵所致。

2010 年，松木、杉木、常綠闊葉樹、落葉闊葉樹總生物量為556.51 t，2018 年總生物量為756.75 t，8 年間增加了200.24 t，占2010 年總生物量的35.98%，增長(zhǎng)明顯。2010 年松木、杉木、常綠闊葉樹、落葉闊葉樹生物量比例分別為30.35%、33.45%、25.01%、11.18%；2018 年松林、杉木林、常綠闊葉林、落葉闊葉林生物量分別占22.22%、32.52%、30.84%、14.41%。8 年間，馬尾松、杉木、常綠闊葉樹、落葉闊葉樹生物量比例分別變化-8.13%、-0.93%、5.83%、3.23%。

2018 年，松木平均樹高11.04m，杉木平均樹高9.95m，常綠闊葉樹平均樹高7.74m，落葉闊葉樹平均樹高7.56m。8 年間松木高度增加3.48m，杉木高度增加1.63m，常綠闊葉樹高度增加1.02m，落葉闊葉樹高度增加1.05m；2018 年松木平均胸徑17.30cm，杉木平均胸徑12.80cm，常綠闊葉樹平均胸徑9.62cm，落葉闊葉樹平均胸徑9.51cm。8 年間松木胸徑增加2.61cm，杉木胸徑增加1.75cm，常綠闊葉樹胸徑增加1.72cm，落葉闊葉樹胸徑增加1.34cm。

3.2 喬木層樹種重要值變化特征

2010 年，淳安縣公益林樣地調(diào)查喬木樹種共計(jì)128 種，2018 年公益林樣地調(diào)查有喬木樹種共計(jì)135種，分別對(duì)2010 年與2018 年樣地調(diào)查中重要值＞1 的樹種進(jìn)行分析，具體樹種見表1。

表1 2010 年與2018 年淳安縣公益林優(yōu)勢(shì)樹種重要值

2010 年公益林樣地中重要值＞1 的喬木樹種共有15 種，所屬11 科15 屬。其中，杉木（IV=26.96）的重要值最高，其次為馬尾松（IV=18.66）、青岡（IV=5.91）、白櫟（IV=3.97）等，合歡（IV=1.05）的重要值最低。2018年公益林樣地中重要值＞1 的喬木樹種共有20 種，所屬13 科20 屬。其中，杉木（IV=26.36）的重要值最高，其次為馬尾松（IV=10.79）、青岡（IV=5.88）、毛竹（IV=4.97）等，微毛柃（IV=1.07）的重要值最低。

8 年間，公益林樣地中杉木、馬尾松、青岡的重要值始終最高。其中，杉木的重要值減少0.59，變化較?。获R尾松的重要值減少5.44，變化最為顯著，主要原因是由于松材線蟲病的入侵導(dǎo)致大量馬尾松被砍伐；青岡重要值基本不變，略減0.03；毛竹重要值增長(zhǎng)較多，由2010 年的3.72 增長(zhǎng)至2018 年的4.97，增加了1.25，原因是毛竹生長(zhǎng)迅速、擴(kuò)張力強(qiáng)。

3.3 喬木層樹種種間聯(lián)結(jié)變化特征

2010 年公益林樣地由15 個(gè)重要值＞1 的物種構(gòu)成的105 個(gè)種對(duì)中，正負(fù)聯(lián)結(jié)比為64∶40。其中，6 個(gè)種對(duì)呈現(xiàn)極顯著正聯(lián)結(jié)，占總對(duì)數(shù)的5.71%；呈現(xiàn)極顯著負(fù)聯(lián)結(jié)的有2 個(gè)種對(duì)，占總對(duì)數(shù)的1.90%；呈現(xiàn)顯著正聯(lián)結(jié)有13 個(gè)樹種對(duì)，占總對(duì)數(shù)的12.38%；呈顯著負(fù)聯(lián)結(jié)的有3 對(duì)樹種對(duì)，占總對(duì)數(shù)的2.86%。

綜合X2檢驗(yàn)與種間聯(lián)結(jié)系數(shù)（AC）分析，AC≥0.6且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有0 對(duì)；0.2≤AC＜0.6 且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有8 對(duì)，分別為：檵木與白櫟、木荷與白櫟、山合歡與白櫟、化香樹與楓香、檵木與黃檀、青岡與黃檀、山合歡與黃檀、山胡椒與檵木；-0.2≤AC＜0.2 且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有11 對(duì)，分別為：馬尾松與白櫟、黃檀與楓香、檵木與楓香、山胡椒與楓香、黃檀與化香樹、檵木與化香樹、青岡與化香樹、山胡椒與化香樹、苦櫧與檵木、野柿與檵木、杉木與苦櫧；-0.6≤AC＜-0.2 且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有2 對(duì)，分別為：杉木與白櫟、杉木與馬尾松；AC＜-0.6 且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有3 對(duì)，分別為柏木與白櫟、毛竹與馬尾松、杉木與毛竹。

2018 年公益林樣地由20 個(gè)重要值＞1 的物種構(gòu)成的190 個(gè)種對(duì)中，正負(fù)聯(lián)結(jié)比為123∶65。其中，9 個(gè)種對(duì)呈現(xiàn)極顯著正聯(lián)結(jié)，占總對(duì)數(shù)的4.74%；呈現(xiàn)極顯著負(fù)聯(lián)結(jié)的有3 個(gè)種對(duì)，占總對(duì)數(shù)的1.58%；呈現(xiàn)顯著正聯(lián)結(jié)有20 個(gè)種對(duì)，占總對(duì)數(shù)的10.53%；呈顯著負(fù)聯(lián)結(jié)的有6 個(gè)種對(duì)，占總對(duì)數(shù)的3.16%。

綜合X2檢驗(yàn)與種間聯(lián)結(jié)系數(shù)（AC）分析，AC≥0.6且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有0 對(duì)；0.2≤AC＜0.6 且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有14 對(duì)，分別為：白櫟與杉木、楓香與杉木、黃檀與杉木、野柿與杉木、化香樹與杉木、豹皮樟與杉木、迎春櫻與杉木、微毛柃與青岡、微毛柃與毛竹、野柿與苦櫧、山胡椒與木荷、山胡椒與楓香、迎春櫻與檵木、石櫟與黃檀；-0.2≤AC＜0.2 且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有16 對(duì)，分別為：木荷與杉木、檵木與杉木、野柿與青岡、化香樹與青岡、擬赤楊與青岡、黃檀與毛竹、山合歡與毛竹、山胡椒與白櫟、化香樹與白櫟、擬赤楊與白櫟、楓香與苦櫧、黃檀與楓香、山合歡與檵木、微毛柃與山胡椒、擬赤楊與野柿、迎春櫻與豹皮樟；-0.6≤AC＜-0.2 且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有1對(duì)，為山合歡與白櫟；AC＜-0.6 且呈現(xiàn)顯著或極顯著的種對(duì)有7 對(duì)，分別為馬尾松與杉木、柏木與杉木、黃檀與馬尾松、柏木與毛竹、柏木與苦櫧、化香樹與柏木、擬赤楊與柏木。

4 結(jié)語(yǔ)

森林群落結(jié)構(gòu)是了解生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，不僅可以反映群落物種之間的關(guān)系，還可以表達(dá)環(huán)境因子對(duì)物種的影響，同時(shí)也是判斷植物群落穩(wěn)定性的重要方法[5]。本研究發(fā)現(xiàn)，2010～2018 年，杉木、馬尾松、青岡均為淳安縣公益林喬木層中的前3 位優(yōu)勢(shì)樹種，但是8 年來(lái)馬尾松重要值顯著下降，同時(shí)，2018 年白櫟、苦櫧、木荷、楓香等闊葉樹的重要值相比2010 年均有所上升，說(shuō)明該區(qū)域森林類型正由針葉林向闊葉林或針闊混交林快速演替。這與車儉等[6]、祝燕等[7]的研究結(jié)果一致，符合亞熱帶地區(qū)的森林群落演替方向，但演替速度顯著加快，這可能是因?yàn)榻陙?lái)對(duì)受松材線蟲感染的馬尾松進(jìn)行了有計(jì)劃的采伐，人為加速了演替進(jìn)程。

2010 年公益林由15 個(gè)重要值＞1 的樹種構(gòu)成的105 個(gè)種對(duì)中，正負(fù)聯(lián)結(jié)比為64∶40，其中，呈顯著（含極顯著，下同）正聯(lián)結(jié)有19 個(gè)種對(duì)，占總對(duì)數(shù)的18.10%，顯著負(fù)聯(lián)結(jié)有5 個(gè)種對(duì)，占4.76%。2018 年由20 個(gè)重要值＞1 的樹種構(gòu)成的190 個(gè)種對(duì)中，正負(fù)聯(lián)結(jié)比為123∶65，其中，呈顯著正聯(lián)結(jié)有29 個(gè)種對(duì)，占總對(duì)數(shù)的15.26%，顯著負(fù)聯(lián)結(jié)有9 個(gè)種對(duì)，占4.74%。于2010 年相比，2018 年淳安縣公益林喬木層中闊葉樹種之間的正聯(lián)結(jié)數(shù)量有所減少，而杉木與闊葉樹種的正聯(lián)結(jié)數(shù)量增加，主要是因?yàn)樵缙谝园讬怠嬆?、黃檀、山胡椒等為代表的先鋒闊葉樹種易于伴生在各類林分中，而后隨著樹木的不斷生長(zhǎng)，對(duì)水、肥、光和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)加劇，使得樹種之間的聯(lián)結(jié)程度逐漸降低，因此，闊葉樹種之間的正聯(lián)結(jié)數(shù)量逐漸減少。杉木早期受人為經(jīng)營(yíng)活動(dòng)干擾，以純林為主，劃為公益林后以封育措施為主，期間林內(nèi)出現(xiàn)白櫟、楓香、黃檀、化香、野柿、豹皮樟等闊葉樹種。因此，杉木與闊葉樹種的正聯(lián)結(jié)數(shù)量逐漸增加，這也說(shuō)明了淳安縣公益林中針葉林正在向針闊混交林方向發(fā)展。