閩北山地坡位對閩楠生長和林下植被豐富度的影響

曹祖旺

(福建省南平市延平區(qū)林業(yè)局，福建 南平 353000)

閩楠〔Phoebebournei(Hemsl.)Yang〕為樟科楠木屬大喬木，是福建省優(yōu)良鄉(xiāng)土闊葉樹種和珍貴用材樹種。自20世紀60年代中期起，福建開展了楠杉混交造林試驗，表明閩楠為較好樹種。閩楠木材芳香耐久，紋理結(jié)構(gòu)美觀，是上等建筑、高級家具、雕刻藝術(shù)和造船良材，在可能出現(xiàn)金絲楠木材性特征的8種楠木中，閩楠位居第二，而在高檔仿古家具中，具有金絲特征的楠木，深受世人青睞，其價格與紅木類幾乎并駕齊驅(qū)，可見，閩楠具有廣闊的市場前景和經(jīng)濟價值。當前閩楠人工林培育的熱點主要是其栽培模式和培育規(guī)模，已有研究表明，合理的栽培模式可提高人工林的經(jīng)濟效益，因此，開展立地條件對閩楠人工林生長的影響研究，制定科學合理的栽培技術(shù)，對指導(dǎo)各地木材戰(zhàn)略儲備和珍貴用材林基地建設(shè)，實現(xiàn)閩楠人工林培育的預(yù)期效益等具有重要的理論和實踐意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗地設(shè)在福建省南平市峽陽鎮(zhèn)，地處延平區(qū)西北，東與茂地、大洋相連，南同王臺接壤，西和順昌交界，北與建甌相鄰，位于中亞熱帶地區(qū)，117°54′—118°02′ E，26°44′—26°52′ N，海拔在180～230 m，年平均降雨量1 653 mm，年平均氣溫19.5 ℃，極端最高和最低氣溫分別為41 ℃和-5.8 ℃[1]。

1.2 樣地設(shè)置與調(diào)查

于2018年3月在峽陽國有林場橫坑工區(qū)選擇31林班56大班060小班的閩楠人工純林進行樣地設(shè)置，此林分造林時間為1965年，立地類型為Ⅰ類地，土壤較為肥沃。在上坡位和下坡位兩種立地中分別設(shè)置3個20 m×20 m的固定樣地，對樣地內(nèi)的閩楠和林下植被進行詳細調(diào)查，記錄閩楠的胸徑、樹高，計算蓄積量和保存率，經(jīng)調(diào)查，閩楠人工林林下植被主要有砂仁(AmomumvillosumLour.)、苦竹〔Pleioblastusamarus(Keng) keng〕、鐵線蕨(Adiantumcapillus-venerisL.)、粗葉榕(Ficushirta)、朱砂根(ArdisiacrenataSims)、野姜(Zingibersp.)、木荷(SchimasuperbaGardn. et Champ.)和毛背葉〔ChukrasiatabularisA. Juss var.velutina(Wall.) King〕等。

單株材積計算：材積按照福建省地方標準伐區(qū)調(diào)查設(shè)計技術(shù)規(guī)程DB35/T88—1998中的材積模型來確定：

V=0.000 052 76D1.882 161×H1.009 317

式中：V為材積，單位m3；D為胸徑，單位cm；H為樹高，單位m。

生物量調(diào)查：在生長量調(diào)查結(jié)束后，分別在不同坡位的閩楠人工林樣地中，各選取1株平均木，伐倒平均木后按不同組分(樹干、主枝、小枝、葉)分別稱鮮質(zhì)量，地下部分采用“全挖法”，按照主根、中根、小根分別稱鮮質(zhì)量，稱質(zhì)量后按不同組分各取樣品1 kg左右?guī)Щ貙嶒炇?，于鼓風干燥箱內(nèi)105 ℃殺青20 min后于65 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱干質(zhì)量計算含水率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

在SPSS 18.0中進行單因素方差分析，在方差分析的基礎(chǔ)上采用T檢驗比較不同坡位胸徑、樹高、蓄積量和生物量的差異性，在Excel 2003中進行圖表整理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同坡位上閩楠人工林的生長量

表1 不同坡位上閩楠人工林生長量方差分析

對不同坡位閩楠人工林的胸徑、樹高和單株材積進行單因素方差分析(表1)，結(jié)果表明，兩種坡位上閩楠人工林的胸徑(F=64.26，P=0.000)、樹高(F=73.43，P=0.000)和單株材積(F=43.03，P=0.000)均達到極顯著差異，可見，坡位顯著影響了閩南人工林的生長。

2.2 不同坡位上閩楠人工林的蓄積量

表2 不同坡位上閩楠人工林生長量與蓄積量

由表2可見，上坡位閩楠人工林的平均胸徑為13.97 cm，平均樹高為12.35 m，平均單株材積為0.108 m3，蓄積量為116.96 m3hm-2，而下坡位閩楠人工林的平均胸徑為20.33 cm，平均樹高為16.22 m，平均單株材積為0.274 m3，蓄積量為236.74 m3hm-2，方差分析表明，下坡位閩楠人工林的林分蓄積量顯著大于上坡位。

2.3 不同坡位上閩楠人工林的生物量

表3 不同坡位上閩楠人工林的生物量

由表3和圖1可見，不同坡位間閩楠人工林的主根和中根生物量差異顯著(P<0.05)，主枝、葉、小枝和樹干生物量達到極顯著差異(P<0.01)，而小根生物量無顯著差異(P>0.05)。

圖1 不同坡位上閩楠人工林的生物量

2.4 不同坡位閩楠人工林林下植被豐富度

表4 不同坡位閩楠人工林林下植被組成及豐富度

野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，坡位也顯著影響了閩楠人工林林下植被組成和豐富度(表4)，在1 200 m2的樣地中，下坡位共出現(xiàn)灌木和草本37種1 119株，數(shù)量排名前5位的分別為砂仁、朱砂根、粗葉榕、鐵線蕨和野姜，相對多度分別為9.92%、8.31%、7.77%、5.63%和5.36%；上坡位共出現(xiàn)灌木和草本等31種780株，數(shù)量排名前五的分別為苦竹、鐵線蕨、粗葉榕、朱砂根和木荷，相對多度分別為7.51%、5.09%、4.56%、3.75%和3.49%，可見，下坡位林下植被豐富度高于上坡位。

3 結(jié)論與討論

林木的生長受立地條件、造林密度及經(jīng)營措施等多種因素影響，在造林密度和經(jīng)營措施一致的情況下，立地條件的差異是影響樹木生長的主要因子。大量研究表明，坡位會影響植被的生長發(fā)育[3-11]，坡位不適會導(dǎo)致森林結(jié)構(gòu)的失衡和生態(tài)功能的破壞，進而引起水土流失和生物多樣性降低等生態(tài)惡果。已有研究中針對不同坡位對楓香[11]、華北落葉松[12]、油松[4]人工純林及杉木米老排混交林[13]生長量及生物量的影響研究皆表明，坡位對不同林木生長均具有顯著的影響，總體上呈現(xiàn)上坡位>中坡位>下坡位的趨勢。本研究中，不同坡位上閩楠人工林平均胸徑、平均樹高和林分蓄積量均為下坡位>上坡位，不同器官生物量除細根的生物量為下坡位與上坡位無顯著差異之外，其他器官的生物量均為下坡位>上坡位，與已有研究結(jié)果相似，因此在選擇閩楠造林地時，應(yīng)盡量選擇下坡造林，不宜選擇上坡造林。

已有研究表明，坡位在影響林木生長的同時，也會影響林下植被的種類及數(shù)量組成，劉廣營[12]等研究發(fā)現(xiàn)，處于上坡位的草本植物層和灌木層具有更高的物種多樣性和均勻度。這與本研究結(jié)果不符，本研究中，下坡位閩楠人工林林下植被的數(shù)量和種類組成均大于上坡位，這可能主要與兩種坡位間閩楠的保存率不同有關(guān)。本研究中，下坡位閩楠的保存率為64%，而上坡位保存率為80%，上坡位保存率顯著高于下坡位，因此，下坡位具有更多的林窗和更高的林分透光度，這一定程度上促進了林下植被的入侵和生長，此外，下坡位土壤肥力和水分含量一般高于上坡位，這也可能是造成不同坡位間林下植被種類和數(shù)量組成差異的重要原因。

參考文獻：

[1] 謝福榮. 杉木榿木混交林生長量與土壤肥力的研究[J]. 森林與環(huán)境學報,2006,26(2): 161-164

[2] 陳柏華，張紹軒，谷建才，等. 壩上高原地區(qū)不同坡位白樺生長狀況分析[J]. 河北林果研究,2014(3): 229-232

[3] 閆菁，姜濤，原民龍，等. 不同坡位華北落葉松人工林生長規(guī)律研究[J]. 河北林果研究,2012(2): 120-125

[4] 孫巧玉，劉勇，李國雷，等. 坡位對油松人工林地上生物量分配格局的影響[J]. 中南林業(yè)科技大學學報,2012(9): 102-105

[5] 盧立華，何日明，農(nóng)瑞紅，等. 坡位對灰木蓮生長的影響[J]. 林業(yè)科學研究,2012(6): 789-794

[6] 胡永顏. 不同坡位對21年生閩楠人工林生長及生物量分配的影響[J]. 江蘇林業(yè)科技,2012(4): 6-8

[7] 陳儀全. 不同坡位6年生杉木木荷混交林生物量分布格局分析[J]. 江西林業(yè)科技,2012(1): 18-21

[8] 明安剛，陶怡，吳光枝，等. 不同坡位米老排人工林生長量與生物量的研究[J]. 中國農(nóng)學通報,2011(28): 90-93

[9] 蔡清樓. 不同坡位樟生物量及其分配率研究[J]. 湖北林業(yè)科技,2011(3): 15-18

[10] 梁淑娟，潘攀，孫志虎，等. 坡位對水曲柳及胡桃楸生長的影響[J]. 東北林業(yè)大學學報,2005(3): 18-19

[11] 吳妙金. 坡位與植被蓋度對楓香造林成效的影響[J]. 防護林科技,2015(5): 31-32,70

[12] 劉廣營，馬長明，郭延朋，等. 坡位對華北落葉松生長及林下物種多樣性的影響[J]. 河北林果研究,2015(1): 5-8

[13] 陳志云. 坡位對杉木米老排混交林生長的影響[J]. 福建林業(yè)科技,2014(3): 44-47