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现有杉木林等高线更新性砍伐及营建效果研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-15  浏览次数:523
  3.2 保存杉木生长效应分析 18年生杉木林正处于杆材快速生长阶段[7],需要一定营养空间。现有杉木林经过一次间伐,但保存密度仍然较大,林分郁闭度0.90左右,林分已经再次郁闭。不间伐ck处理,因为自然稀疏的原因较原来立木株数有所减少,但其现存与K1L1、K2L1 和K3L1比分别增加84.5%、177.9%和259.7%。密度是林分培育中一个重要因子,直接影响林分对光能利用率及对土壤营养与水肥的吸收状况,从而影响林分生产力[8]。从表3中可知:不同处理试验后10a,杉木(28年生时)平均胸径增加值都随着经营密度的降低而增大,从大到小依次为:K3L1>K2L1>K1L1>ck;平均树高增加值也存在同样规律,但表现并不明显。高径生长和株数对林木材积生长影响较大;林分蓄积量ck比K1L1、K2L1和K3L1分别增加66.9%、106.2%和146.3%,显然这是由于ck处理保存杉木株数较多的缘故。在经济建设和人民生活中不同木材规格都有需求,但大径材无论质量和数量到目前为止,乃至今后相当长的时期内都比较匮乏,培育优质大径材是林业生产中迫切需要且经济效益较高的经营目标。
  从表4、5中不同处理单株材积方差分析和多重比较中可以看出,不同处理间单株材积生长达到极显著差异水平[F=12.84>F0.01(3,6)=9.78],经多重比较,K3L1与对照(ck处理)比均达到极显著差异水平,K3L1与K1L1,K2L1、K1L1与对照比均达到显著差异水平,其他处理间均未达到显著差异水平。K3L1与K2L1、K1L1和ck比单株材积分别增加8.52%、13.80%和46.7%,表明K3L1有利于培育大径材。
  3.3 土壤养分状况分析 现有杉木林采用不同处理砍伐后栽植细柄阿丁枫,林分生长环境发生了深刻变化,对土壤肥力产生了影响。土壤养分状况是评价土壤肥力的主要指标,表6是不同处理土壤养分状况的测定结果。从表6中可知,不同处理土壤养分状况存在差异。各处理中有机质、全氮、全磷含量从高到低均为K2L1>K3L1>K1L1>ck,K2L1有机质、全氮、全磷含量比ck处理分别增加31.0%、45.5%和23.3%;水解性氮、速效磷、速效钾含量从高到低排序有所不同,表现为:K2L1>K3L1>K1L1>ck,K2L1水解性氮、速效磷、速效钾含量比ck分别增加28.3%、8.9%和7.9%。表明不同处理土壤养分状况存在差异,砍伐后栽植细柄阿丁枫对土壤养分状况产生了影响,土壤养分含量不仅没有降低,而且有一定程度地提高。这表明,等高线更新性砍伐套种细柄阿丁枫降低了因为皆伐引起水土流失的风险,更为可贵的是调整了林分结构,有利于培育杉木大径材,林分的稳定性和抗逆性得到了提高。闽西北林区由于地势陡峭、雨量大,容易水土流失,导致土壤养分大量淋失,造成地力下降,不利于林地的可持续经营,
  3.4 林分林下物种多样性分析 物种多样性是生物多样性的主要组成层次,采用不同的砍伐方式更新细柄阿丁枫对物种多样性有影响,不同处理的物种多样性调查与计算结果见表7。从表7可以看出:不同处理各层次的种数和个体数都不同,差异明显。K1L1、K2L1、K3L1处理与ck处理比,物种数分别为7种、28种、和12种,总个体数分别增加46.8%、140.2%和187.6%。K2L1增加物种数最多、K3L1个体数增加最多。在不同处理中均出现的物种有6种,而在砍伐栽植细柄阿丁枫3种处理种均出现的物种共有4种,K3L1与K2L1处理种出现的共有种有8种,而K3L1与K1L1处理中出现的共有种只有4种,表明不同处理物种组成和相似程度变化较大。考虑到林分相对稳定和逐步更新的原则,K2L1处理更为适宜。K2L1林下物种丰富度S指数分别为49,SP指数分别为3.865 3,与ck处理比,物种丰富度(S)和多样性Simpson指数(SP)均有增加,表达均匀性指标的Jsp高于ck处理。表明现有杉木林砍伐后栽植细柄阿丁枫显著提高了林分的物种丰富度和多样性指数,均匀度也有提高,形成了空间的异质性,有利于保护林分的稳定性和抗逆性。
  4 结论与讨论
  (1)水土流失是当前普遍存在的生态问题,林业生产过程中不当的经营措施(如大面积皆伐、炼山造林)是引起林地水土流失的主要原因之一。在现有杉木林中采取等高线循序渐进砍伐,套种细柄阿丁枫,培养更新层是有效的途径。
  (2)不同的更新方式对更新树种细柄阿丁枫生长有影响。试验结果表明:细柄阿丁枫造林保存率从大到小依次为:K1L1>K2L1>K3L1,平均胸径生长量从大到小依次为:K2L1>K1L1>K3L1,平均树高生长量从大到小依次为:K1L1>K2L1>K3L1。采取K2L1处理更新经营模式较适宜。K2L1现有林分中细柄阿丁枫保存株数156株/hm2左右,平均胸径7.87cm,年平均生长量0.79cm/a,平均树高7.07m,立木材积28.877 2m3/hm2,林分生长状况良好,处于林分亚林层,与上层杉木林形成层次明显,板块分明的镶嵌体,已经发育成为更新性演替层。
  (3)不同的更新方式对保存杉木的生长有促进作用,有利于培育杉木大径材。试验结果表明:杉木(28年生时)平均胸径增加值都随着经营密度的降低而增大,从大到小依次为:K3L1>K2L1>K1L1>ck;平均树高增加值也存在同样规律,但表现并不明显。经方差分析和多重比较,K3L1与对照(ck处理)比达到极显著差异水平,K3L1与K1L1,K2L1、K1L1与对照比均达到显著差异水平,其他处理间均未达到显著差异水平。K3L1与K2L1、K1L1和ck比单株材积分别增加8.52%、13.80%和46.7%;K3L1有利于培育大径材。
  (4)不同的更新方式形成的复合林分的土壤养分和物种多样性存在差异。各处理中有机质、全氮、全磷含量从高到低均为K2L1>K3L1>K1L1>ck,K2L1有机质、全氮、全磷含量比ck处理分别增加31.0%、45.5%和23.3%;水解性氮、速效磷、速效钾含量从高到低排序有所不同,表现为:K2L1>K3L1>K1L1>ck,K2L1水解性氮、速效磷、速效钾含量比ck分别增加28.3%、8.9%和7.9%。不同处理各层次的种数和个体数都不同,差异明显。K1L1、K2L1、K3L1处理与ck处理比,物种数、总个体数都有不同程度提高。K2L1林下物种丰富度S指数49,SP指数3.8653,与ck处理比,物种丰富度(S)和多样性Simpson指数的均匀性指数Jsp均高于ck处理,显著提高了林分的物种丰富度和多样性指数,均匀度也有所提高,形成了空间的异质性,有利于保护林分的稳定性和抗逆性。
  参考文献
  [1]雷加富.中国森林资源报告[M].北京:中国林业出版社,2005:171.
  [2]俞新妥,杨玉盛,何智英,等.炼山对杉木人工林生态系统影响I炼山初期林地水土流失的初步研究[J].福建林学院学报,1989,9(3):238-245.
  [3]盛炜彤.恒被林及其育林体系[J].世界林业研究,2001,14(3):18-22.
  [4]Pielou EC.数学生态学引论[M].卢泽遇,译.北京:科学出版社,1978.
  [5]梁璇,刘萍,徐正春.不同类型城市森林的林下植物多样性研究[J].华南农业大学学报,2015,36(2):69-73.
  [6]中科院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上海科技出版,1978.
  [7]中国树木志编委会.中国主要树种造林技术[M].北京:农业出版社,1976.
  [8]洪伟.闽北马尾松人工林密度控制研究[J].生物数学学报,1997,12(2):135-142.
  (责编:张宏民)
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