亚热带森林植被结构的研究

亚热带森林植被结构的研究

马尾松林、杉木林、柏树林和杉木人工林是中国南方最常见的森林植被之一。分布广，面积大，是主要的用材林。常绿针叶林乔木树种结构单一，森林稳定性较差，土壤肥力衰退，森林多种功能难以发挥，因此对其森林植物群落进行一些必要的调查研究，寻求适合现代林业发展所需的森林植物群落的结构类型，提高森林的稳定性、抗逆性和林地的高效永续利用，为经营商品林和生态林提供较详实的依据。1方法1.1调查问卷的计算样地面积20m×30m，在样地内进行每木调查，记载树高、胸径、冠幅、乔木层总覆盖度、坡向、坡度、海拔高、枯枝落叶层厚度等。按调查数据计算重要值，优势度按胸高断面积计算。重要值=（相对密度+相对频度+相对优势度）/3。1.2灌木层覆盖度在样地内采用样地对角线法（宽1m），调查灌木层的物种、高度、株（丛）数、覆盖度、起源、灌木层总覆盖度。按调查数据计算灌木层各物种的重要值，优势度按覆盖度计算，重要值计算同上。1.3草本植物物种调查在样地的左上方和右下方各设1块1m×1m的小样地，调查草本层的物种，高度、株（丛）数、覆盖度。按调查数据计算草本层各物种的重要值，优势度按覆盖度计算，重要值计算同上。1.4物种计数pson指数森林植物群落的生物种类越多，其多样性指数值越大，本文采用的计算公式如下：Simpson指数：Shannon-Wiener指数：均匀度指数：APielou均匀度指数：BAlatalo均匀度指数：式中，S是植物群落的物种数，N是所有物种的个体总数，Ni是第i个物种的个体数，Pi=Ni/N为第i个物种的相对个体数。2结果2.1仙居地天然马尾松林马尾松、杉木植物群落多分布于海拔800m以下的湿润亚热带地区，柏木分布于海拔600m以下地区，样地1和样地2位于仙居县永安溪南侧的淡竹乡黄坑两侧，样地3位于白塔镇西罨寺南侧的下坡。海拔290、315、180m。根据仙居县历年气象资料显示，年日照数1932.6h，年降水量1376.8mm，年平均气温17.2℃，无霜期251d，属亚热带季风气候。样地稍陡，坡度25°～33°，土层厚58～90cm，腐质层厚0.5cm，枯枝落叶层厚1～2cm。样地3中，天然马尾松纯林的枯枝落叶层和芒萁的枯死层厚25cm,1m2内枯落物风干重228、251、3011g（含芒萁枯死物）。乔木层、灌木层、草本层的总覆盖度见表1。2.2林下植被群落从表2、表4得知，构成天然马尾松林，杉木人工林植物群落的乔木树种是马尾松、杉木，其重要值100，又从表3得知，由柏木、杉木组成的人工混交林植物群落的乔木树种是柏木、杉木，柏木的重要值56.51，杉木的重要值43.49。构成松、杉、柏木和杉木混交林植物群落的灌木层，3块样地相差较大，样地1以菝葜（Smilaxchina）、盐肤木（Rhuschinensis）、山胡椒（Linderaglanca）等为主，其重要值13.28～28.46；样地2以巨型叶鼠刺（Iteaoblonga）、盐肤木、冬青（Ilexpurpurea）、山柿（Diospyrosglaucifolia）、青冈栎（Cyclobalanopsisglauca）、木荷（Schimasuperba）为主，其重要值为4.84～14.04。样地3以檵木（Loropeatalumchinensis）、香港黄檀（Dalbergiamillettii）、映山红（RhododendronSimsii）、白栎（Quercusfabri）为主，其重要值3.52～37.12。构成松、杉、柏木和杉木人工混交林植物群落的草本层，3块样地相差不大，均以芒萁（Dicranopterisdichotoma）、五节芒（Miscanthusfloridulus）为典型植物，芒萁的重要值40.21、8.21、86.41；五节芒的重要值21.16、19.18、13.59（表2、表3、表4、表5、表6、表7）。2.3植物群落的外观、特征和结构2.3.1植物高位芽分布植物群落的外貌决定于生活型的组成，特别是决定于对群落起着重要作用的主要生活型组成的层次。是群落对外界环境最综合的反映。根据调查数据，采用丹麦生态学家瑙基耶尔（C.Raunkiar.1889）系统。3块样地植物高位芽占有绝对优势，分别占群落植物的63.64%、75%、77.78%，样地1常绿高位芽占45.46%，落叶高位芽占18.18%，样地2常绿高位芽占35%，落叶高位芽占40%，样地3常绿高位芽占55.56%，落叶高位芽占22.22%。样地1、样地3常绿高位芽占优势，样地2落叶高位芽占优势。显然，松、杉、柏木和杉木人工混交林的生活型组成较相似，是一个以细矮型、小型、中型高位芽植物组成的常绿与落叶混交林（表8）。2.3.2乔木层层高度3块样地按植物生长型划分为乔木层、灌木层、草本层，层次结构简单明了。草本层高度0.15～2.00m，灌木层高度0.7～2.5m，乔木层高度3～18m，其中乔木层又划为3个亚层，第1亚层高15～18m，第2亚层高9～15m，第3亚层高3～9m。样地3马尾松位于第1亚层和第2亚层的占70.22%，样地2柏木、杉木位于第1亚层和第2亚层的占83.02%，样地1位于第2亚层的占9.18%。显然样地3和样地2在垂直结构方面较相似，样地1的乔木层只有2个亚层的垂直结构（表9）。2.4群落多样性指数由于立地条件、林分起源的各异，3块样地反映出各自的物种组成，但灌木层的多样性组成要比乔木层、草本层高。群落的物种丰富度指数：样地1为11种，样地2为20种，样地3为9种。群落的多样性指数样地2较高，样地3次之，样地1较低；乔木层、灌木层、草本层的Simpson指数样地1较高，样地2次之，样地3较低；而Shannon-Wienor指数样地2较高，样地1次之，样地3较低；灌木层、草本层的Pielou均匀度指数样地1较高，样地2次之，样地3较低；而Alatlo均匀度指数样地2较高，样地1次之，样地3较低。样地2在群落结构、物种丰富度指数、均匀度指数方面具有较好的指标值，是混交林较好的结构模型（表10）。3乔木层生物多样性提升建议由于立地条件、起源的不同，3块样地表现出各自的物种组成，其群落物种丰富度9～20种，乔木层树种单一问题突出，灌木层物种丰富度6～13种，其中有些物种是阔叶乔木树种的萌蘖丛，经培育可成大材、良材，具有相当的经济价值，草本层的物种丰富度2～5种。柏木、杉木人工混交林的多样性指数最高，天然马尾松林次之，人工杉木纯林最低。枯枝落叶层厚度：杉木纯林、柏木和杉木人工混交林1～2cm，天然马尾松纯林25cm以上（含芒萁枯死层）。本次调查的3块样地其乔木层的生物多样性指数很低，也是森林植物群落稳定性、抗逆性差的主要原因所在。柏木和杉木人工混交林在群落结构、物种丰富度指数、均匀度指数方面具有较好的指标值，是混交林较好的结构模型。针叶树挺拔高大，圆满通直，材质优，用途广，是我国主要用材树种，在国民经济中占有一定的比重。根据本次调查分析，针对所存在的问题，提出相应的解决问题的方法。在人工林经营中极需提高乔木层的生物多样性组成，增加群落的稳定性和抗逆性，达到速生、丰产、优质、高效的经营目的和良好的生态效应，为此拟在营林中采取以下措施：(1）在采伐迹地更新造林时保留阔叶树萌蘖条并做好选育工作。在中幼林抚育时，保留有经济价值、有培育前途的阔叶树萌蘖条，一桩多株的做好选育工作。保留健壮、杆形通直的1～2根/桩，其余的应予伐除，并做好修枝工作。(2）在退耕还林地，火烧