闽西北马尾松人工林恢复过程林分结构研究

摘要

马尾松是我国松类中分布最广、数量最多的主要用材、薪炭材和造纸材树种，也是我国亚热带东部湿润地区典型的针叶乡土树种。分布于广东、广西、云南、福建、湖南、湖北、安徽、四川、贵州、河南、陕西、江苏、浙江、江西、台湾等15个省(区)。目前，马尾松林面积居全国针叶林首位，是我国南方最具代表性的森林类型之一。它具有适应性强、生长快、造林成本低、易成林和环境防护效能高等优点，是我国南方造林的重要先锋树种。因此开展马尾松林分结构和群落结构特征的研究，对于马尾松人工林的生产经营，提高经济效益和环境效益等均有重要意义。
　　 本研究应用数量统计学方法对闽西北马尾松林分特征和群落特征进行了分析探讨，包括不同立地、不同密度、不同年龄条件下马尾松人工林的林分特征，以及不同立地、不同密度、不同年龄条件下马尾松人工林林下植被群落特征。研究结果如下：
　　 1)不同立地条件下的马尾松林林分特征研究结果显示，均为41年生的马尾松生长情况表明，不同的立地条件对马尾松生长的影响明显。仅从胸径来看，两种不同的立地，在相同初植密度、相同的生长年限和相同经营模式下，胸径可相差到6cm以上，作为用材林而言，立地条件是一个不可忽视的重要因素。
　　 2)用解析木法对不同年龄的马尾松林分单株生物量、林分生物量、林分的根生物量以及枝叶的生物量和净生产量进行估计，结果表明，马尾松的成熟林在生物量上达到了经济效益较高的可采伐阶段。在马尾松从幼龄林进入近熟林和成熟林的过程当中，树干的增长呈现出随年龄的增大而增大，高度达到一定程度后则增长缓慢，枝叶，特别是叶随年龄的增大而减少，根的生物量也进入较为稳定的时期。
　　 3)不同密度条件下的马尾松林林分特征研究结果显示，随着林分密度的增大，胸径、树干、树冠和根的生物量出现不同程度的下降，但树高受其影响不太明显。综合林分生产结构、叶生产力及现存量等考虑，现保存3种密度中以775株/hm2较为理想。
　　 4)通过对不同立地条件下马尾松人工林群落结构特征研究，结果表明，林下植被物种组成简单，且林下木本植被物种多样性随立地条件的变化呈规律性变化，立地条件对林下植物物种多样性影响较显著。几何级数模型和对数级数模型可以用于拟合不同立地条件马尾松人工林林下植被物种多度分布。
　　 5)不同年龄马尾松人工林林下群落特征研究结果表明，不同年龄马尾松人工林林下木本群落物种组成存在一定的差异，随着林分的发育，林下木本植被的物种组成是不断发生变化的。但不同年龄马尾松人工林林下草本植被的物种组成变化不大。不同年龄的马尾松人工林林下木本植物物种多样性指数存在波动性变化趋势，随着林分的发育，林下木本植物的物种多样性并不稳定。不同年龄马尾松人工林林下木本植被物种相对多度分布，可以采用对数级数分布、几何级数分布和分割线段模型加以描述，且尤以对数级数分布最好。
　　 6)以不同密度马尾松人工林为研究对象，初步研究了不同林分密度下，林下植被物种组成、物种多样性、物种相对多度及林下植被生物量的变化。结果表明，不同密度梯度下林下植被优势种不明显，林下植被物种多样性指数和生物量及凋落量变化均表现为D3>D1>D2，即现有林分密度最大的D2的林分其物种多样性、生物量及凋落物最小。分割线段模型、对数级数分布适合于不同密度马尾松人工林林下木本植被相对多度分布的描述，D1、D3的林下木本植物的多度分布符合几何级数模型。