貴州雷公山自然保護(hù)區(qū)人工促進(jìn)禿杉天然更新研究

謝鎮(zhèn)國(guó) 謝丹 余德會(huì) 余永富 李萍 廖佳 楊紹瓊

摘要：通過(guò)對(duì)禿杉在不同郁閉度級(jí)條件下天然更新調(diào)查，低郁閉度級(jí)禿杉天然更新6403株/hm2，中郁閉度級(jí)2801株/ hm2，高郁閉度級(jí)1150株/ hm2，當(dāng)進(jìn)行人工干預(yù)將郁閉度控制在0.3和0.5左右的情況下，與郁閉度為0.9的自然狀態(tài)下經(jīng)過(guò)3年對(duì)禿杉的樹高、地徑、冠幅進(jìn)行對(duì)比研究分析，其郁閉度為0.3的樹高、地徑、冠幅的生長(zhǎng)量分別可增加：610.7%～696.2%、421.43%～866.67%和409.69%～756.28%；郁閉度為0.5的樹高、地徑、冠幅的生長(zhǎng)量分別可增加：82.71%～271.75%、200%～521.43%和89.62%～538.46%，為增加禿杉資源數(shù)量，擴(kuò)大禿杉分布范圍，保護(hù)好禿杉資源，可在禿杉分布區(qū)適當(dāng)疏伐部分林木、形成適當(dāng)?shù)牧种锌盏?、改善林?nèi)環(huán)境，有利于促進(jìn)禿杉的天然更新。

關(guān)鍵詞：雷公山保護(hù)區(qū)；禿杉；人工促進(jìn)；天然更新

基金項(xiàng)目：環(huán)保部、財(cái)政部2013年國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)專項(xiàng)資金（財(cái)建[2013]621號(hào)）和貴州省林業(yè)廳青年科技人才培養(yǎng)對(duì)象專項(xiàng)基金項(xiàng)目（黔林科合J字[2016]07號(hào)）資助

中圖分類號(hào)： S791 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.061

禿杉（Taiwania cryptomerioidrs）又名臺(tái)灣杉，為臺(tái)灣杉屬，起源于第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)系的孑遺種，樹體高大挺拔，干形通直，高可達(dá)50m以上，葉密且濃綠，樹姿優(yōu)美，是世界稀有珍貴樹種，亦是當(dāng)今世界間斷分布的3個(gè)分布區(qū)之一，也是我國(guó)特有、國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)樹種，主要分布在雷公山保護(hù)區(qū)東南的格頭村、雀鳥村、平祥村、昂英村等村，海拔800～1300m，V型坡度在20°～40°的溝谷兩側(cè)天然闊葉林中，小面積形成以禿杉為優(yōu)勢(shì)的禿杉林，大面積為混交林或零星分布。

經(jīng)過(guò)雷公自然保護(hù)區(qū)36年來(lái)的保護(hù)與管理，禿杉天然資源得到了很好的恢復(fù)和發(fā)展，胸徑大于10cm的禿杉植株由保護(hù)區(qū)建立之初的近5000株增加到6639株，經(jīng)2016年調(diào)查胸徑在5～9.9cm有77700株，幼樹（樹高50cm以上，胸徑5cm以下）224500株，幼苗（樹高50cm以下）85580株。為更好地保護(hù)我國(guó)這一稀有樹種，開(kāi)展人工促進(jìn)其天然更新，改善禿杉生態(tài)環(huán)境，增加資源量，提供科學(xué)依據(jù)。

1 自然概況

雷公山自然保護(hù)區(qū)于1982年建立，2001年晉升為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，位于貴州省東南部，地跨雷山、臺(tái)江、劍河、榕江4縣，是長(zhǎng)江水系與珠江水系的分水嶺。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)108°05′～108°24′，北緯26°15′～26°32′，屬中亞熱帶季風(fēng)山地濕潤(rùn)氣候區(qū)，溫暖濕潤(rùn)，雨量充沛，年雨量1300～1600mm，氣候類型多樣，大部分地區(qū)年均氣溫為14℃～15℃，最高氣溫35.6℃，最低氣溫-8.9℃，年平均相對(duì)濕度80%。為各種生物繁衍提供了良好的生態(tài)環(huán)境，是以保護(hù)禿杉等珍稀生物為主的森林生態(tài)系統(tǒng)類型自然保護(hù)區(qū)。

保護(hù)區(qū)總面積47300hm2，林地面積45475.27 hm2，天然林面積占80%以上，植被類型多樣，雷公山地帶性植被，屬我國(guó)中亞熱帶東部偏濕性常綠闊葉林，主要組成樹種是以栲屬、木蓮屬、木荷屬為主。隨著地勢(shì)升高，氣候、土壤、植被發(fā)生了變化，形成植被的垂直分布。海拔1350米以下是常綠闊葉林，以栲屬Castanopsis、石櫟Lithocarpus glaber、木蓮Manglietia fordiana、木荷Schima superba為優(yōu)勢(shì)；1350～2100m是山地常綠、落葉闊葉混交林，主要種類有水青岡Fagus longipetiolata、亮葉水青岡Fagus lucida、多脈青岡Cyclobalanopsis multinervis；2100米以上是高山灌叢，杜鵑花屬Rhododendron和箭竹Fargesia spathacea占優(yōu)勢(shì)。

2 研究方法

2.1 設(shè)立調(diào)查樣地

2.1.1 固定樣地 在禿杉主要分布區(qū)的昂英村、格頭村，選擇具有代表性地塊（不同郁閉度級(jí)闊葉林），設(shè)立20m×20m固定樣地6個(gè)。在設(shè)立的樣地中，2個(gè)樣地（1個(gè)設(shè)立在昂英橋水，另1個(gè)設(shè)立在格頭）中有達(dá)到結(jié)實(shí)年齡的禿杉成年植株，4個(gè)樣地（3個(gè)設(shè)立在昂英白蝦坡，另1個(gè)設(shè)立在格頭）距離達(dá)到結(jié)實(shí)的禿杉成年植株20～100m不等，每個(gè)樣地又劃分成16個(gè)5m×5m的小樣方，對(duì)每個(gè)小樣方中分喬木、灌木、草本、禿杉幼樹幼苗、地被物、枯枝落葉層開(kāi)展調(diào)查記錄，并在2015年、2016年、2017年對(duì)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)樣地進(jìn)行不同程度的人為撫育，改變其喬木層郁閉度，灌木層覆蓋度，將郁閉度分別為0.39以下，0.4～0.69及0.7以上的林下禿杉幼苗幼樹進(jìn)行觀察記錄其樹高、地徑、冠幅的生長(zhǎng)情況，對(duì)4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)樣地在自然狀態(tài)下對(duì)其林下禿杉幼苗幼樹進(jìn)行觀察記錄其樹高、地徑、冠幅的生長(zhǎng)情況，所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比。

2.1.2 臨時(shí)樣地 在禿杉分布區(qū)選擇具有代表性地塊設(shè)立臨時(shí)樣地10個(gè)，作為對(duì)在自然狀態(tài)下4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)固定樣地的補(bǔ)充，調(diào)查禿杉天然更新情況。

2.2 試驗(yàn)調(diào)查方法

對(duì)每個(gè)樣地中的喬木層、灌木層、草本層，各層各物種數(shù)量、生長(zhǎng)量、郁閉度、林下更新的物種種類進(jìn)行詳細(xì)全面調(diào)查記錄，重點(diǎn)調(diào)查天然更新禿杉幼苗幼樹株數(shù)，分別于2015年4月，2015年11月，2016年11月，2017年12月對(duì)禿杉樹高，地徑、胸徑、冠幅等各項(xiàng)因子的調(diào)查測(cè)定。

對(duì)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)樣地進(jìn)行適當(dāng)撫育，對(duì)上層喬木層進(jìn)行修枝、透光，改變郁閉度，割灌割草改變灌木層和草本層的覆蓋度，盡量不損害禿杉幼苗、幼樹，使其自身生長(zhǎng)和淘汰，調(diào)整郁閉度在0.39以下、0.4～0.69和0.7以上處于自然狀態(tài)的3個(gè)郁閉度級(jí)的更新株數(shù)、高生長(zhǎng)量、地徑生長(zhǎng)量、冠幅進(jìn)行對(duì)比分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 雷公山保護(hù)區(qū)不同郁閉度條件下禿杉天然更新能力

雷公山保護(hù)區(qū)不同郁閉度天然更新幼苗數(shù)量調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

從表1 可知，雷公山保護(hù)區(qū)不同郁閉度級(jí)闊葉林下天然更新禿杉幼苗數(shù)量，低郁閉度下天然更新禿杉數(shù)量公頃株數(shù)最多，其次為中郁度級(jí)，高郁閉度級(jí)數(shù)量最少，分別是6403株、2801株、1150株，分別占林下其他喬木幼樹及灌木樹種的37.21%、27.50%和13.34%；平均高在低郁閉度級(jí)下只有其他喬木樹種的10.62%，灌木樹種的13.60%，中郁閉度級(jí)其他喬木樹種的3.49和6.43，高郁閉度級(jí)下其他喬木樹種的4.25%，灌木樹種的3.05%，雷公山保護(hù)區(qū)天然植物保存較完好，禿杉分布區(qū)主要為天然闊葉林，少部分受人為活動(dòng)影響的天然次生林，禿杉為強(qiáng)陽(yáng)性樹種，在郁閉度高，林下較蔭蔽的條件下，禿杉天然更新的數(shù)量較少，且大部分生長(zhǎng)衰弱，難以形成以其為主的林分。

3.2 人為干預(yù)對(duì)促進(jìn)禿杉天然更新的影響

從表2可知，人工撫育措施對(duì)禿杉天然更新幼苗幼樹的生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用，不同郁閉度林分中：郁閉度為0.3的樹高、地徑、冠幅的生長(zhǎng)量分別增加：610.7%～696.2%、421.43%～866.67%和409.69%～756.28%；郁閉度為0.5的樹高、地徑、冠幅的生長(zhǎng)量分別增加：82.71%～271.75%、200%～521.43%和89.62%～538.46%。由此可見(jiàn)，對(duì)林下有天然更新的禿杉幼苗幼樹的林分進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯嵊璺ゲ糠謫棠緦?，或?qū)Σ糠謫棠緦舆M(jìn)行修枝，降低上層郁閉度，或?qū)χ虚g灌木層及草本層進(jìn)行清除，降低覆蓋度以增加透光度，是促進(jìn)天然更新禿杉幼苗幼樹的生長(zhǎng)、成林的重要措施。

4 結(jié)論與討論

4.1 不同郁閉度級(jí)條件下禿杉天然更新情況

雷公山保護(hù)區(qū)不同郁閉度級(jí)下禿杉天然更新幼樹幼苗數(shù)量，低郁閉度級(jí)下喬木樹種幼苗幼樹天然更新株數(shù)略低于禿杉株數(shù)，灌木樹種與禿杉株數(shù)相當(dāng)，但樹高相差極大，喬木樹種和灌木樹種高分別是禿杉高的9倍和7倍以上；中郁閉度級(jí)下喬木樹種幼苗幼樹和灌木樹種天然更新株數(shù)分別是禿杉株數(shù)的1倍以上，樹高相差更大，喬木樹種和灌木樹種高分別是禿杉高的28倍和15倍以上；高郁閉度級(jí)下喬木樹種幼苗幼樹天然新株數(shù)和禿杉相當(dāng)，灌木樹種天然更新株數(shù)是禿杉株數(shù)的5倍以上，樹高相差也非常明顯，喬木樹種和灌木樹種高分別是禿杉高的23倍和32倍以上，并且各郁閉度級(jí)下的喬木和灌木幼苗幼樹均比禿杉幼苗幼樹長(zhǎng)勢(shì)良好。森林植被主要是朝著常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林或以闊葉為主的針闊混交林的地帶性植被演替。但林下仍有每公頃1150～6403株的禿杉幼苗幼樹，具有天然更新的能力。

4.2 人為干預(yù)對(duì)禿杉天然更新的影響

影響禿杉天然更新的因素主要是上層喬木樹種的郁閉度、中層灌木樹種及草本層蓋度及地表枯枝落葉的厚度，通過(guò)疏伐、修枝、割灌草等透光撫育，可顯著提高禿杉幼苗幼樹的生長(zhǎng)。在經(jīng)過(guò)人為干預(yù)下，將郁閉度分別調(diào)整在0.3和0.5與郁閉度為0.9的自然狀態(tài)下對(duì)比，其郁閉度為0.3的樹高、地徑、冠幅的生長(zhǎng)量分別可增加：610.7%～696.2%、421.43%～866.67%和409.69%～756.28%；郁閉度為0.5的樹高、地徑、冠幅的生長(zhǎng)量分別可增加：82.71%～271.75%、200%～521.43%和89.62%～538.46%。為增加禿杉資源數(shù)量，擴(kuò)大禿杉分布范圍，保護(hù)好禿杉資源，可在禿杉分布區(qū)適當(dāng)疏伐部分林木、形成適當(dāng)?shù)牧种锌盏?、改善林?nèi)環(huán)境，有利于促進(jìn)禿杉的天然更新。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：謝鎮(zhèn)國(guó)，本科學(xué)歷，研究員，研究方向：自然保護(hù)區(qū)建設(shè)與管理及森林生態(tài)。

通訊作者：余德會(huì)，碩士，工程師，研究方向：自然保護(hù)區(qū)建設(shè)與管理及森林生態(tài)。