馬占相思生態(tài)風(fēng)景林改造樹種生長及生物多樣性研究

徐諳為 ， 陳 柳， 何秀云， 陳紅躍

(1. 廣東省林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 廣州 510520；2. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；3. 廣東省中山市國有森林資源保護(hù)中心，廣東 中山 528400)

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馬占相思生態(tài)風(fēng)景林改造樹種生長及生物多樣性研究

徐諳為1， 陳 柳2， 何秀云3， 陳紅躍2

(1. 廣東省林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 廣州 510520；2. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；3. 廣東省中山市國有森林資源保護(hù)中心，廣東 中山 528400)

對中山市樹木園馬占相思改造林分林下套種的景觀樹種生長和改造林地生物多樣性進(jìn)行了調(diào)查研究，結(jié)果表明：改造樹種在樹高、冠幅和枝下高生長方面較為迅速，但地徑生長量變化卻相對較??；聚類分析可以將11種改造樹種分為3類，即速生樹種(盾柱木和高山榕)、中生樹種(紅花風(fēng)鈴木和樟樹)和慢生樹種(黃花風(fēng)鈴木、紅車等7種)；而從生物多樣性看，改造林地植物種類數(shù)量以及各項指數(shù)均有一定的提高。

馬占相思；林分改造；樹種生長；生物多樣性

1　引言

生態(tài)風(fēng)景林是城市園林景觀的重要組成部分。由于歷史原因，不少林分存在樹種單一、景觀和生態(tài)效益不理想的狀況，實施林分改造是必要的技術(shù)措施。針對中山市城市生態(tài)風(fēng)景林低效單一樹種的現(xiàn)狀，中山市于1999年提出了在3年內(nèi)首先把“一區(qū)三線”(即長江旅游區(qū)，公路東線、中線、西線沿線第一重山)4619 hm2森林景觀改造好[1]，之后全面推廣實施了林分改造。

林分改造的樹種生長研究，是目前生態(tài)公益林林分改造研究的一項重要內(nèi)容，這方面的研究報道較少[2～6]。雖然廣東省各地對相思樹林分改造都取得了一定效果，但還有很大面積的退化相思林分亟待改造，而關(guān)于相思林分改造樹種選擇以及改造技術(shù)還有待研究合探討。本研究針對上述情況，在中山市樹木園選擇目前相思林中具有代表性的馬占相思(Acaciamangium)樹種的林分改造進(jìn)行研究。通過對改造林地中林木生長和林下植物多樣性的調(diào)查研究，為研究提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。

2　材料和方法

2.1林地概況

試驗林地原植被主要為馬占相思(Acaciamangium)，改造樹種主要有盾柱木(Peltophorumpterocarpum)黃花風(fēng)鈴木(Tabebueachuysantha)、紅車(Syzygiumrehderianum)、厚莢相思(Acaciacrassicarpa)、紅苞木(Rhodoleiachampionii)、楝葉吳茱萸(Evodiaglabrifolia)、紅錐(Castanopsishystrix)、山杜英(Elaeocarpussylvestris)、紅花風(fēng)鈴木(Tabebuiapentaphy)、樟樹(Cinnamomumcamphora)、高山榕(Ficusaltissima)， 改造方法主要是在原有樹種中套種，株、行距為3.0 m×3.0 m，即1110株/hm2(74株/畝)，植穴的規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm。造林后連續(xù)3年進(jìn)行除草松土等撫育，每年2次，分別在5～6月和9～10月進(jìn)行。

2.2研究方法

在2年生的改造林分中選擇有代表性的地段建立3個20 m×30 m的標(biāo)準(zhǔn)地，同時在未改造林分中建立3個同樣大小的標(biāo)準(zhǔn)地作為對照標(biāo)準(zhǔn)地。在標(biāo)準(zhǔn)地中進(jìn)行每木調(diào)查，調(diào)查指標(biāo)為地徑、樹高、枝下高和冠幅。用Microsoft Excel統(tǒng)計生長指標(biāo)平均值并采用SAS 8.1進(jìn)行聚類分析。

物種多樣性的調(diào)查采用徐小牛等[7]的方法，在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)按梅花形機(jī)械設(shè)置4個2 m×2 m的小樣方，調(diào)查、記錄小樣方內(nèi)全部灌木和草本的種類、蓋度、株數(shù)及平均高度。計算各物種重要值及物種豐富度、Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)以及群落均勻度[8～11]等多樣性指數(shù)。

3　結(jié)果與分析

3.1改造樹種生長

3.1.1不同樹種生長量

圖1　改造林地不同樹種地徑生長量比較

從圖1可以看出，套種2年后，地徑生長量較大的樹種是高山榕、紅花風(fēng)鈴木和厚莢相思，生長量在2 cm以上，分別為3.8 cm、3.3 cm和2.4 cm，最小的是樟樹，為0.48 cm。

圖2　改造林地不同樹種樹高生長量比較

從圖2改造林地不同樹種樹高生長量可以看出，改造2年后，樹高生長量較大的樹種是盾柱木、紅苞木和山杜英，生長量在1.5 m以上，分別為2.1 m、1.9 m和2.1 m，最小的是紅花風(fēng)鈴木，為0.63 cm。

圖3　改造林地不同樹種冠幅生長量比較

圖3為不同樹種冠幅生長量?？梢钥闯觯脑?年后，在改造用的鄉(xiāng)土闊葉樹種中，冠幅生長量較大的樹種是盾柱木、紅椎、高山榕和山杜英，生長量在1.3 m以上，分別為1.4 m、1.6 m、1.3 m和1.55 m，最小的是樟樹，為0.45 m。

圖4　改造林地不同樹種枝下高生長量比較

從圖4改造林地不同樹種枝下高生長量可以看出，在改造林地中，栽植2年后，枝下高生長量較大的樹種是高山榕和盾柱木，生長量在0.6 cm以上，分別為0.8 cm和0.75 cm。

3.1.2不同樹種生長速度的聚類分析

使用類平均法生成的不同樹種生長速度的聚類分析結(jié)果見圖5。圖5中0B1為盾柱木，0B2為黃花風(fēng)鈴木，0B3為高山榕，0B4為紅苞木，0B5為紅車，0B6為紅花風(fēng)鈴木，0B7為紅椎，0B8為厚莢相思，0B9為楝葉吳茱萸，0B10為山杜英，0B11為樟樹。對這11個樹種進(jìn)行分類。確定一個閾值0.6為分類標(biāo)準(zhǔn)，將11種樹種生長分為5類：第1類包括盾柱木一個樹種；第2類包括黃花風(fēng)鈴木、紅車、厚莢相思、紅苞木、楝葉吳茱萸、紅錐、山杜英七個樹種；第3類包括紅花風(fēng)鈴木一個樹種；第4類包括樟樹一個樹種；第5類包括高山榕一個樹種。根據(jù)分類結(jié)果，結(jié)合生長指標(biāo)，可以將被調(diào)查樹種的生長速度分為3種類型：①速生樹種：第1類、第5類；②中生樹種：第3類、第4類；③慢生樹種：第2類。

圖5　不同樹種生長速度聚類分析

3.2改造林分林下植物多樣性

林下植物作為生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，它在促進(jìn)人工林養(yǎng)分循環(huán)和維護(hù)地力中起不可忽視的作用[12,13]。

從表1～4中可以看出，各小樣方林下植物種類數(shù)量具有一定差異，其中4號種類較豐富，達(dá)10種；對照標(biāo)準(zhǔn)地的植物種類較少，最少的只有4種。

表1　標(biāo)準(zhǔn)地灌木層生物多樣性比較

在灌木層植物種類方面(表2)，改造林地灌木層種類比對照標(biāo)準(zhǔn)地多。改造林地的植物種類較多，其中主要以山麻桿和潺槁木為主，它們的重要值分別達(dá)到了300和186.68，而對照標(biāo)準(zhǔn)地則主要以豺皮樟和土蜜樹為主，重要值分別為145和155。

表2　標(biāo)準(zhǔn)地灌木層種群重要值

注：表中僅列出標(biāo)準(zhǔn)地中重要值位于前6位的種類

在灌木層物種多樣性指數(shù)方面(表1)，改造林地的Simpson指數(shù)為0.535，對照標(biāo)準(zhǔn)地的 Simpson指數(shù)為0.429，前者比后者大。Shannon-Wiener指數(shù)H也較大，為0.956；對照樣方仍然偏低，僅為0.811。群落均勻度R方面，改造林地為1.033，對照標(biāo)準(zhǔn)地為1.170。綜合各多樣性和均勻度指標(biāo)來看，改造林地的灌木層多樣性都要比對照標(biāo)準(zhǔn)地的更好。

改造林地草本層植物種類數(shù)量有7種(表3)，數(shù)量以火炭母和鴨拓草為最多，其重要值分別達(dá)到79.91和77.47(表4)。而對照樣組有3種，以蔓山秀竹為主要植物，其重要值達(dá)到198.81。

表3　標(biāo)準(zhǔn)地草本層植物生樣性比較

表4　標(biāo)準(zhǔn)地草本層種群重要值

注：表中僅列出標(biāo)準(zhǔn)地中重要值位于前六位的種類

草本層改造林地和對照標(biāo)準(zhǔn)地的Simpson指數(shù)D差別不大，分別為0.600和0.613。改造林地中馬纓丹的重要值為77.35，火炭母為79.91，鴨拓草為77.47，雖然這些樣方中草本種類不多，但各種類數(shù)量間差異比較小，所以Simpson指數(shù)D數(shù)值相對較大。改造林地的Shannon-Wiener指數(shù)H為1.695，對照標(biāo)準(zhǔn)地為1.292，改造林地的草本層中的稀有物種較多以致Shannon-Wiener指數(shù)H較大。改造林地群落均勻度為0.988，而對照標(biāo)準(zhǔn)地為1.294，初步看，對改造林地進(jìn)行改造使均勻度降低。綜合各多樣性指標(biāo)和均勻度來看，改造林地草本層多樣性比較高。

4　結(jié)語

從以上對中山馬占相思改造林中各改造樹種的地徑生長量、樹高生長量、冠幅生長量以及枝下高生長量的對比分析可以看出，不同樹種，生長不同，差異較大，說明在相同的立地條件下，由于各樹種自身的生長特性不同，導(dǎo)致其生長情況各不相同，出現(xiàn)較大差異。尤其是高山榕、盾柱木等生長速度較快，在林分郁閉成林上有重要作用。其它慢生樹種也可以適當(dāng)搭配。當(dāng)然，后期生長如何，有待進(jìn)一步觀察。

林分改造后林下植物多樣性各項指標(biāo)均有所提高。這對促進(jìn)馬占相思林的演替，豐富其植物多樣性，恢復(fù)地帶性森林植被有重要意義?？傮w上看，該林分改造初期取得了一定的效益。

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Study on Tree Growth and Biological Diversity of Acacia mangium Transformed Ecological Landscape Plantation

Xu Anwei1， Chen Liu2， He Xiuyun3， Chen Hongyue2

(1.Guangdongforestryoccupationtechnologyschool,Guangzhou510520，Guangdong,China;2.CollegeofForestry,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642，Guangdong,China;3.Thestate-ownedforestresourcesofZhongshanprotectioncenter，Zhongshan528400，Guangdong,China)

Landscape tree growth and biological diversity of Acacia mangium transformed plantation were investigated at Zhongshan Tree Garden and the results showed that the annual average height and crown growth had increased rapidly while the annual average diameter increased slowly after it was transformed; Clustering analysis was performed to classify 11 tree species into rapid-growth species(Peltophorum pterocarpum and Ficus altissima), medium-growth species(Tabebuia pentaphy and Cinnamomum camphora ) and slow-growth species(seven tree species including Tabebuea chuysantha, Syzygium rehderianum, ect). As for the plant biological diversity, most index of the trsformed plantation were higher than that of CK.

Acacia mangium; forest transformation; tree species growth; biological diversity

2016-06-17

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目(編號：2014KJCX015)

徐諳為(1988—)，女，碩士，主要從事植物景觀及造景方向的研究工作。

陳紅躍(1964—)，男， 教授，主要從事園林植物栽培與風(fēng)景林營建方向的研究工作。

S333

A

1674-9944(2016)13-0148-03