2021-4-10 | 農業
桉樹是桃金娘科(Myrtaceae)桉樹屬(Eucalyptus)植物的總稱,因其抗逆強,耐干旱瘠薄,適應性廣,速生豐產等特點,已成為世界三大造林樹種之一。截止2011年,我國桉樹人工林面積已達350萬hm2,僅次于巴西,居世界第二位[1-2]。桉樹人工林的迅速發展,在獲得了巨大的經濟效益和社會效益的同時,其帶來的生態問題,已經引起了學術界和社會的廣泛關注。1992年聯合國環境與發展會議首次提出了可持續林業和森林可持續經營的思想。旨在通過綜合開發,培育和利用森林,以發揮其多種功能,從而保護土壤、空氣和水的質量以及森林動植物的生存環境。目前,社會輿論對桉樹人工林的生態效益形成截然不同的2種觀點,一種是桉樹人工林會降低生物多樣性,破壞生態平衡;另一種是認為桉樹人工林對生物多樣性沒有影響,對生態環境的影響不重要或不影響。國內對桉樹人工林林下植物物種多樣性的研究有過一些報道。本文主要通過采取煉山與不煉山2種處理,對不同處理桉樹人工林生態效益進行對比分析,以期為我省南方地區科學、可持續的發展桉樹速豐林提供參考依據[3-6]。
1試驗材料與方法
1.1實驗區概況
本研究試驗點設在安溪白瀨國有林場下鎮工區12-5小班,東經117°35'~118°17',北緯24°50'~25°26',海拔高度330~420m。地處中亞熱帶季風氣候區,氣候溫和,雨量充沛。年平均氣溫16~19.0℃,極端最高氣溫39.3℃,極端最低氣溫-5℃,年均降水量1500~2000mm,年平均相對濕度80%,每年6~9月常有熱帶風暴或臺風的影響和侵襲;年平均日照時數1900h,全年無霜期330d。試驗地土壤為山地紅壤,土層厚度80~100cm,腐殖質層較薄,土壤呈酸性,立地等級多為Ⅲ類地,林下植被有山蒼子、黃瑞木、桃金娘、小葉赤楠、福建青岡、冬青、粗毛榕、懸鉤子、寒梅、野牡丹、菝契、芒萁骨、狗脊、扇葉鐵線蕨等。
1.2試驗材料與研究方法
1.2.1試驗材料
2006年春,在下鎮工區12-5小班杉木林采伐跡地上采用不煉山和煉山2種方式進行林地清理。試驗設煉山、不煉山2個處理。煉山試驗地采用全面清雜、煉山,對未燒盡的枝丫集中再堆燒;不煉山試驗地采用全面清雜,對小班內的雜灌草進行全劈,最后連同伐區剩余物一起帶狀清理,帶寬1~1.5m。整地采用挖明穴、回表土,穴規格50cm×40cm×30cm,株行距2.0m×3.0m,每穴施基肥500g鈣鎂磷。2006年3月,用桉樹3229組培苗造林。當年撫育鋤草2次,追肥1次,200g/株復合肥+尿素;第二年撫育鋤草1次,追肥1次,250g/株復合肥+尿素;第四年間伐1次,最后保留密度為1050株/hm2。
1.2.2標準地調查
對不同處理方式的試驗林設置面積為100m2的標準地,分3次重復。按常規方法進行每木調查,測定目的樹種的胸徑、樹高及林分郁閉度、土層厚度、腐殖質層厚度等。
1.2.3植物多樣性調查
在每個試驗地中以梅花形排列方式各設置5個2m×2m的小樣方。調查每塊小樣方中林下喬灌木、草木及藤本的種類、數量、高度和蓋度等。
1.2.4土壤取樣與分析
每樣地按“S”形路線多點、并用“環刀法”采集0~20cm和20~40cm的原狀土做水分物理性狀測定。
1.2.5水源涵養效應調查
土壤持水量、土壤滲透能力、土壤排水能力和土壤貯水量采用環刀法測定。
1.2.6數據處理方法
試驗數據主要采用方差分析方法進行統計。材積公式為:V桉樹=0.000079541813×D1.94309350×H0.73965335;蓄積量=平均單株立木材積×林分保留株數。林下植被生物多樣性計算方法:(1)物種豐富度S:指物種總的種數;(2)物種多樣性指數:Simpson指數D=N(N-1)/∑Ni(Ni-1);式中:Ni表示某個種的個體數目,N表示所有種個體樹木總和,S為物種數目,Pi為屬于種i的個體在全部個體中的比例。
2結果與分析
2.1不同清理方式對桉樹人工林生長的影響
從表1、2可知,煉山林地桉樹平均樹高、胸徑、單株材積和蓄積分別比不煉山的增加了9.6%、7.1%、18.0%和18.0%;方差分析表明,不同林地清理方式桉樹樹高、胸徑、單株材積和蓄均存在顯著差異。這可能是由于不煉山的地塊,幼林時期雜草比較多,抑制了桉樹的生長。
2.2不同清理方式對桉樹人工林林地理化性質的影響
從表3可以可知,煉山后的桉樹人工林土壤的容重比不煉山的大,毛管空隙、非毛管空隙、最大持水量、最小持水量和毛管持水量均比不煉山的小。可見,采用不煉山栽培桉樹人工林對改善土壤的物理性質是有一定的效果。這可能跟煉山后種植桉樹速豐林,林下灌木類的植被減少有關。
2.3不同清理方式對桉樹人工林林地涵養水源功能的影響
森林土壤是水分貯蓄的主要場所之一。土壤毛管孔隙度愈大,則貯存降雨的能力就愈強,持水能力愈大。從表4可以可以得出,不煉山桉樹人工林林地的最大持水量、最小持水量、毛管持水量和0~40cm貯水量分別是煉山的115.0%、115.6%、118.2%和105.4%。由此說明,煉山與不煉山的不同林地清理方式對桉樹人工林林地的水源涵養功能是產生影響的。
2.4不同清理方式對桉樹人工林生物多樣性的影響
根據外業調查,煉山的6a生桉樹人工林林分共有3種喬木,分別為福建青岡、閩粵栲、青岡櫟;6種灌木分別為小葉赤楠、黃瑞木、烏飯、山烏桕、毛紫珠、黃桅子;草本層有6種植物,分別為烏毛蕨、五節芒、鐵線蕨、光里白、芒萁、桃金娘。不煉山的6a生桉樹人工林林分共有4種喬木,分別為福建青岡、閩粵栲、猴耳環、烏藥;8種灌木分別為小葉赤楠、黃瑞木、烏飯、山烏桕、毛紫珠、黃桅子、冬青、朱砂根;草本層有12種,分別為烏毛蕨、五節芒、鐵線蕨、芒萁、金毛狗、馬鞭草、菝葜、三叉苦、皺葉狗尾草、山牡荊。