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        馬尾松絲栗栲復(fù)層林小氣候觀測(cè)與分析

        2021-09-26 01:31:41王偉
        安徽農(nóng)學(xué)通報(bào) 2021年17期

        摘 要:分別在馬尾松絲栗栲復(fù)層林和馬尾松純林中各建立3塊標(biāo)準(zhǔn)地,以馬尾松純林為對(duì)照,在標(biāo)準(zhǔn)地中心設(shè)立觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)林內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度以及土壤溫度。結(jié)果表明,在觀測(cè)期內(nèi),復(fù)層林林內(nèi)空氣溫度除10月30日08:00高于松純林外,其他月份、時(shí)段均低于松純林;光照強(qiáng)度和土壤溫度也低于松純林,但空氣濕度均高于松純林。復(fù)層林林內(nèi)小氣候因子的這種變化有利于提高林分的穩(wěn)定性和抗逆性,能夠增強(qiáng)林分健康可持續(xù)發(fā)展能力。

        關(guān)鍵詞:馬尾松;絲栗栲;復(fù)層林;小氣候

        中圖分類(lèi)號(hào) S716.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731(2021)17-0082-03

        馬尾松(pinus massoniana)是南方林區(qū)主要造林樹(shù)種之一,面積大,分布廣,經(jīng)濟(jì)價(jià)值高[1],迄今為止在福建省森林資源中仍占有重要的一席之地[2]。馬尾松適應(yīng)性強(qiáng),生長(zhǎng)迅速,系荒山綠化的先鋒樹(shù)種,往往天然繁衍形成單優(yōu)群落,人工造林也多為純林。以馬尾松為優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的林分樹(shù)種單一,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,林冠層較薄,枝葉稀疏松散,生態(tài)功能較闊葉林差距較大[3-11]。同時(shí),馬尾松枯枝落葉富含油脂,又難分解,凋落物量積累多[12-13],容易導(dǎo)致森林火災(zāi)和森林病蟲(chóng)害的發(fā)生與蔓延[13-15]。鑒于此,有必要對(duì)現(xiàn)有馬尾松純林進(jìn)行改造。在現(xiàn)有馬尾松純林中套種絲栗栲,培育馬尾松絲栗栲復(fù)層林分,已被實(shí)踐證明是一種比較好的經(jīng)營(yíng)模式。本試驗(yàn)通過(guò)觀測(cè)馬尾松絲栗栲復(fù)層林的小氣候因子,分析其與馬尾松純林小氣候因子的變化及差異,以期為馬尾松絲栗栲復(fù)層林生態(tài)功能提升提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地設(shè)在福建君子峰國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)灣內(nèi)管理所轄區(qū)內(nèi)。區(qū)域氣候?qū)儆谏降貋啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,年平均氣溫18.0℃,年降水量1737mm,全年平均空氣相對(duì)濕度80%。試驗(yàn)地海拔350~430m,東南坡,坡度28°~30°,立地條件為較肥沃立地類(lèi)型(II類(lèi)地)。馬尾松絲栗栲復(fù)層林(簡(jiǎn)稱復(fù)層林)原是1996年春季營(yíng)造的馬尾松純林,2016年秋季間伐后保留上層馬尾松1500株/hm2,2017年春在林下按照2.5m×2.5m株行距套種絲栗栲(絲栗栲苗木為當(dāng)?shù)夭烧姆N子在當(dāng)?shù)嘏嘤?年生苗)。馬尾松純林(簡(jiǎn)稱松純林)同樣是1996年春季營(yíng)造的馬尾松純林,2016年秋季間伐后保留馬尾松1500株/hm2,但沒(méi)有套種絲栗栲。主要植被有絲茅(Imperata koenigii)、中華里白(Dicranopteris chinensis)、茶稈竹(Pseudosasa amabilis)、美麗胡枝子(Lespedeza formosa)、芒萁(Dicranopteris dichotoma)、野古草(Arundinella anomala)等。

        1.2 研究方法 2020年12月在馬尾松絲栗栲復(fù)層林和馬尾松純林中分別設(shè)立20m×20m標(biāo)準(zhǔn)地各3塊,分別在各標(biāo)準(zhǔn)地中心設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行小氣候主要因子觀測(cè)。在離地面1.5m高處采用DHM-2通風(fēng)干濕表測(cè)定空氣溫度、空氣濕度;采用曲管低溫計(jì)測(cè)定地下10cm和20cm處土壤溫度;采用ZF-2型照度計(jì)測(cè)定光強(qiáng)。5—10月的每月10、20、30日的08:00和14:00各觀測(cè)1次。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 復(fù)層林與松純林林內(nèi)空氣溫度 由表1可知,在觀測(cè)期內(nèi),除了10月30日08:00復(fù)層林空氣溫度高于松純林外,無(wú)論是08:00還是14:00空氣溫度,復(fù)層林均低于松純林。夏季代表月7月10、20、30日08:00林內(nèi)空氣溫度,復(fù)層林分別為30.1、27.8、29.2℃,松純林分別為30.5、28.4、29.6℃,復(fù)層林比松純林分別低0.4、0.6、0.4℃;14:00復(fù)層林林內(nèi)空氣溫度分別為34.8、32.6、34.1℃,松純林分別為35.6、34.4、35.3℃,復(fù)層林比松純林分別低0.8、1.8、1.2℃,14:00空氣溫度降低幅度大于08:00??傮w上,隨著空氣溫度的升高,復(fù)層林空氣溫度較松純林的降幅程度越大,表明復(fù)層林林內(nèi)空氣溫度比松純林低。林內(nèi)空氣溫度降低對(duì)于幼苗、幼樹(shù)較耐蔭、喜濕潤(rùn)生長(zhǎng)環(huán)境的絲栗栲有利,而且也有利于微生物類(lèi)群的繁衍與活動(dòng),有利于土壤養(yǎng)分的有效化和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán),同時(shí)降低了森林火災(zāi)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),提高了林分的穩(wěn)定性和健康可持續(xù)發(fā)展的能力。

        2.2 復(fù)層林與松純林林內(nèi)空氣濕度 由表2可知,在觀測(cè)期內(nèi),復(fù)層林08:00和14:00空氣相對(duì)濕度都高于松純林。當(dāng)?shù)貧夂虮容^濕潤(rùn)的5月10日08:00復(fù)層林空氣相對(duì)濕度平均值為81.7%,14:00為80.2%,而松純林08:00空氣相對(duì)濕度平均值為79.2%,14:00為75.6%,復(fù)層林與松純林相比,08:00空氣相對(duì)濕度增加3.2%,14:00增加6.1%,14:00空氣相對(duì)濕度增加幅度較大。當(dāng)?shù)貧夂蜉^干燥的10月10日,復(fù)層林08:00空氣相對(duì)濕度平均值為77.1%,14:00為71.2%,而松純林08:00空氣相對(duì)濕度平均值為73.7%,14:00為64.7%,復(fù)層林與松純林相比,08:00空氣相對(duì)濕度增加4.6%,14:00增加10.0%。由此可見(jiàn),在干燥季節(jié),復(fù)層林空氣相對(duì)濕度增加幅度大于濕潤(rùn)季節(jié)。其他月份復(fù)層林空氣相對(duì)濕度均高于松純林,表明復(fù)層林能夠增加林內(nèi)空氣相對(duì)濕度,具有增濕效應(yīng)。林內(nèi)空氣相對(duì)濕度增加有利于林木生長(zhǎng),也有利于降低森林火災(zāi)發(fā)生幾率,減少了森林資源損失,提高了林分穩(wěn)定性,保證了森林生態(tài)系統(tǒng)的健康可持續(xù)發(fā)展。

        2.3 復(fù)層林與松純林林內(nèi)光照強(qiáng)度 由表3可知,在觀測(cè)期內(nèi),各月份無(wú)論是08:00還是14:00,復(fù)層林內(nèi)光照強(qiáng)度較松純林均有不同程度降低,7月10日08:00和14:00復(fù)層林比松純林分別降低50.0%和35.6%。光照強(qiáng)度降低,聯(lián)動(dòng)降低了蒸騰作用,減少耗水,節(jié)省水源,提高蓄水能力,而林內(nèi)套種的絲栗栲較耐蔭,生長(zhǎng)并不受光照降低的影響。馬尾松成林樹(shù)體高大,枝下高較高,枝粗葉疏,透光度較好,林下套種的絲栗栲利用上層林木透射的光線,生長(zhǎng)發(fā)育良好。絲栗栲嵌入增加了冠層對(duì)光線的阻擋和折射,林內(nèi)光照強(qiáng)度降低,光輻射減弱,林內(nèi)生態(tài)環(huán)境較濕潤(rùn),有利于陰性植物的生長(zhǎng)發(fā)育,增加了林下植被多樣性,減少可燃物的載荷,進(jìn)而提高了林分穩(wěn)定性。

        2.4 復(fù)層林與松純林土壤溫度 由表4可知,同一林分,隨著土層的增加,土壤溫度呈逐漸下降趨勢(shì)。不同林分中,5月10日14:00復(fù)層林地下10cm處土壤溫度比松純林降低0.6℃,20cm處降低0.2℃;20日14:00地下10cm處降低0.9℃,20cm處降低0.5℃;30日14:00地下10cm處降低1.5℃,20cm處降低1.1℃;7月和9月的3個(gè)觀測(cè)日也有不同程度降低,降幅最大的是7月。由此可見(jiàn),在高溫季節(jié),復(fù)層林降低土壤溫度的作用更大,復(fù)層林土壤溫度比松純林低。土壤溫度降低,在一定程度上反映了土壤含水量的提高,增強(qiáng)了土壤涵養(yǎng)水源能力,說(shuō)明復(fù)層林森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)能力得到改善。

        3 結(jié)論與討論

        林分小氣候是森林生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分,對(duì)森林生態(tài)功能的發(fā)揮具有重要影響。研究結(jié)果表明,馬尾松絲栗栲復(fù)層林小氣候主要因子與松純林存在差異。在觀測(cè)期內(nèi),復(fù)層林林內(nèi)空氣溫度除10月30日08:00高于松純林外,其他月份、時(shí)段均低于松純林,光照強(qiáng)度和土壤溫度也低于松純林,但空氣相對(duì)濕度均高于松純林。復(fù)層林林內(nèi)小氣候因子的這種變化有利于提高林分的穩(wěn)定性和抗逆性,能夠增強(qiáng)林分健康可持續(xù)發(fā)展能力。

        基金項(xiàng)目:福建省三明市重點(diǎn)科研基金項(xiàng)目(珍優(yōu)樹(shù)種絲栗栲健康森林培育技術(shù)研究,2020-N-17)。

        作者簡(jiǎn)介:王偉(1982—),男,福建仙游人,助理經(jīng)濟(jì)師,從事?tīng)I(yíng)林技術(shù)研究與管理工作。? 收稿日期:2021-07-02

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        (責(zé)編:徐世紅)

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