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墾復撫育對油茶林下植被的結構組成及多樣性影響研究

2011-05-08 07:07何志華洪利興柏明娥高立旦曾岳明
浙江林業科技 2011年6期
關鍵詞:草本灌木油茶

何志華,洪利興,柏明娥,高立旦,曾岳明

(1. 浙江省林業技術推廣總站,浙江 杭州 310020;2. 浙江省林業科學研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省麗水市蓮都區林業技術服務中心,浙江 麗水 323000)

墾復撫育對油茶林下植被的結構組成及多樣性影響研究

何志華1,洪利興2,柏明娥2,高立旦1,曾岳明3

(1. 浙江省林業技術推廣總站,浙江 杭州 310020;2. 浙江省林業科學研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省麗水市蓮都區林業技術服務中心,浙江 麗水 323000)

選擇上年墾復撫育、前2年墾復撫育和10年未曾墾復撫育的3塊油茶(Camellia oleifera)林地,分別進行林下植被的調查,結果表明,油茶林下植被以鹽膚木、楤木等木本植物和芒萁、蕨、藎草等草本植物為優勢,并且木質藤蔓植物相當豐富,從維護植物多樣性角度出發,油茶林地墾復撫育以3年1次為好,同時建議在墾復撫育時適當保留隔藥柃、狗脊蕨等常綠闊葉林下較常見的物種,以增加油茶群落的植物多樣性和群落結構的穩定性。

油茶;植被;多樣性;墾復;撫育

油茶(Camellia oleifera)是我國重要的木本油料樹種,栽培面積廣、歷史悠久,經營強度差別較大,有的每年墾復,有的隔年墾復,也有的多年墾復1次,甚至不墾復呈荒蕪狀態。許多研究表明,墾復撫育是提高油茶林產量的關鍵技術[1~3]。隨著油茶栽培產業的日益重視,油茶林地墾復撫育以提高產量的經管措施成為比較普遍的現象。但墾復撫育對油茶林下植被的構成及其多樣性維護的影響尚未有人揭示。本研究將從油茶林下植被的調查入手,分析不同墾復撫育次數對于林下植被的結構與組成及其多樣性的影響,以期探討合理的墾復撫育技術。

1 調查研究方法

1.1 調查時間和地點

調查研究地點為麗水市蓮都區聯濟村166.7 hm2集中連片的油茶林地,林齡50 a左右,海拔350 ~ 750 m。調查時間2011年6月。

1.2 調查研究方法

選擇上年墾復撫育、前2年墾復撫育和10年未曾墾復撫育的3塊林地,分別進行林下植被的調查。調查采用樣方法,樣方面積4 m×4 m,每塊林地選擇具有代表性的5個典型樣方,共計15個樣方。樣方內按灌木層和草本層分別調查記錄植物的種名、高度、株數和蓋度,其中草本層樣方是在4 m×4 m樣方的右下方設置2 m ×2 m的小樣方。

1.3 統計方法

1.3.1 重要值統計 重要值采用(相對密度+相對頻度+相對蓋度)/3計算。

1.3.2 植物多樣性統計 根據樣地調查資料,分別進行植物物種的多樣性統計。物種豐富度指數(S),即為樣地中的物種總數。物種多樣性指數采用Simpson指數(D)、Shannon-Wiener指數(H)和Pielou指數(JH)統計:

式中,S為樣地中出現的植物種類數量;Pi為第i種的個體數占總個體數的比例,本文以重要值表示,即Pi為第i物種的重要值。

2 結果與分析

2.1 油茶林下植被的整體結構與組成

2.1.1 灌木層的整體結構與組成 從表1可看出,油茶林下灌木層有25種植物,并以鹽膚木(重要值15.88)居多,其次為拔葜(10.75)、寒莓(8.34)和楤木(6.83)等,充分反映了油茶林下植被的次生性質,因為這些灌木種類在原生性的常綠闊葉林下是較少甚至很難見到的,在常綠闊葉林下經常見到的烏飯樹(1.51)和隔藥柃(1.51)在油茶林下分布很少。同時還可看到,在油茶林下灌木層的結構中,木質藤蔓植物的分布特別豐富,諸如拔葜、寒莓、蛇葡萄、木防己、蓬藟、土茯苓、香花崖豆藤、金銀花、高梁泡、南蛇藤、薜荔和葛藤,計達12種,近總種數的一半,說明,如果油茶林地一旦失管,藤蔓植物就會迅速蔓延,會給油茶生長帶來潛在的威脅。

表1 油茶林下灌木層植物的重要值組成Table 1 Importance values of the plant species in shrub layer underC. oleiferaforest

表1續

2.1.2 草本層的整體結構與組成 油茶林下草本層的組成以芒萁占絕對優勢,其重要值達36.59,蕨(重要值7.30)、藎草(5.43)和酢漿草(4.30)等有較多數量的分布,小飛蓬(2.53)、白頂早熟禾(1.87)、黃鵪菜(1.26)、革命菜(1.05)等一年生草本也有分布。說明油茶林下草本植物分布的復雜性,并與灌木層植物種類的分布相類似,其次生性很強,即在原生性常綠闊葉林下較少甚至很難見到的芒萁在油茶林下成為優勢種,在常綠闊葉林下經常見到的狗脊蕨(0.61)卻在油茶林下分布很少。

表2 油茶林下草本層植物的重要值組成Table 2 Importance values of the plant species in Herb layer underC. oleiferaforest

表3 不同墾復撫育對油茶林下灌木層多樣性的影響Table 3 Effect of the different reclamation tending on diversity of shrub layer underC. oleiferaforest

2.2 不同墾復撫育對油茶林下植物多樣性的影響

2.2.1 不同墾復撫育對油茶林下灌木層多樣性及其組成的影響 統計表明(表3),不同墾復撫育對油茶林下灌木層植物的多樣性影響較大,上年墾復撫育林地的灌木層種類S為14,多樣性指數D、H、JH分別為0.903 1、2.470 7和6.520 4。前2年墾復撫育林地的灌木層種類有13種,多樣性指數D、H、JH分別為0.920 0、2.544 2和6.525 7,均略高于上年墾復撫育的林地。10年未曾墾復撫育的油茶林地灌木層種類只見9種,物種多樣性指數也較低。

從灌木層物種組成來看(表4),上年墾復撫育的油茶林地灌木層種類以楤木占顯著優勢,其重要值達19.36。前2年墾復撫育的油茶林地以鹽膚木(9.55)和算盤子(9.55)較為優勢,烏飯樹(8.51)和隔藥柃(8.51)也有一定數量分布,各物種的分布相對較均衡。10年未墾復撫育的油茶林地則以拔葜占顯著優勢,其重要值達22.18,其次為蛇葡萄(15.12),且拔葜和蛇葡萄的蔓延生長將嚴重影響油茶的生長。

表4 不同墾復撫育對油茶林下灌木層物種組成的影響Table 4 Effect of the different reclamation tending on species composition of shrub layer under C. oleifera forest

表5 不同墾復撫育對油茶林下草本層多樣性的影響Table 5 Effect of the different reclamation tending on diversity of herb layer under C. oleifera forest

2.2.2 不同墾復撫育對油茶林下草本層多樣性的影響 統計表明(表5),不同墾復撫育對油茶林下草本層植物的多樣性影響也很大,上年墾復撫育油茶林地的草本植物種類S為28,前2年墾復撫育和10年未墾復撫育油茶林地的草本植物種類分別只為15種和11種,多樣性指數D、H、JH也以上年墾復撫育的林地為最高,分別為0.927 7、2.963 3和9.874 4,其次為前2年墾復撫育的林地,10年未墾復撫育油茶林地草本植物的多樣性最低。

表6 不同墾復撫育對油茶林下草本層物種組成的影響Table 6 Effect of the different reclamation tending on species composition of herb layer under C. oleifera forest

從草本層物種的組成來看(表6),上年墾復撫育的油茶林地草本層種類以藎草(17.07)占顯著的優勢,青綠苔草和酢漿草次之,并且一年生草本植物特別豐富,除藎草外,還有黃鵪菜、地耳草、白頂早熟禾、竊衣、秋鼠麴草、小魚仙草、求米草等。前2年墾復撫育油茶林地的草本植物以蕨(重要值23.93)為顯著優勢,其次為小飛蓬和長萼堇菜,重要值分別為13.56和13.56,并且一年生植物顯著減少。10年未曾墾復撫育油茶林地的草本植物以芒萁占絕對優勢,重要值達67.15,并且所見物種均為多年生草本。說明油茶林地經過墾復撫育,一年生草本植物迅速侵入林地使物種數量增加,隨著物種自然競爭,一年生草本在油茶林地中自然消亡,多年生草本種類增加,長期不經撫育的林地,不僅物種的多樣性指數下降,而且將會導致芒萁等雜草瘋長,嚴重影響油茶林的正常生長。

3 結論與討論

油茶是我國重要的經濟林種,特別是在當今大力發展木本油料的社會背景下,油茶林的經營強度將會不斷地加大。各地為提高油茶產量,采取積極的墾復撫育措施,取得了良好的效果,但在經營油茶林的同時,如何從生態的角度出發采取科學的經管措施,已經引起許多研究者的關注[4~6]。

研究表明,油茶林下植被由于受人為干擾影響,林下灌木常見鹽膚木、楤木等落葉種類,拔葜、寒莓等木質藤蔓植物也較豐富,但很少見有隔藥柃、烏飯樹等常綠闊葉林下常見的灌木種類。草本植物以芒萁、蕨、藎草等為優勢,甚至白頂早熟禾、黃鵪菜等一年生草本也經常見到,說明種類比較復雜,同時也充分反映了油茶林下植被很不穩定的次生性質,如果不進行定向的撫育,林下植被將會發生很大的變化,甚至就會很快地呈現荒蕪狀態。

油茶林下不同的墾復撫育次數或強度將會對林下植被產生較大的影響。上年墾復撫育的油茶林下灌木層種類有14種,并以楤木、蓬藟、寒莓居多;前2年墾復撫育油茶林下灌木有13種,并以鹽膚木、算盤子、拔葜居多,多樣性指數D、H、JH高于上年墾復撫育的林地,也高于10年未墾復撫育的林地。油茶林下的草本植物種類以上年墾復撫育的林地最多,見有28種,并且一年生草本特別豐富,這是由于油茶林地通過墾復撫育,一年生草本就會迅速侵入林地,經過2 ~ 3 a的自然生長,這些草本就會在林地中自然消失,如果讓其繼續自然發展,油茶林下幾乎看不到一年生草本,并會出現芒萁等生存競爭較強物種的瘋長,甚至葛藤也會侵入,從而呈現荒蕪狀態。因此油茶林地一定要進行撫育。

分析認為,油茶林地墾復撫育以3年1次為好,即間隔2年墾復撫育1次,物種的多樣性能得到一定的維持。每年1次墾復撫育,不僅投資投勞大,而且大量的一年生草本不斷會侵入林地,對油茶林地的多樣性維護沒有積極的意義,因為隨著自然競爭,這些一年生草本會逐漸自然消亡。長期不曾墾復撫育的油茶林地,出現葛藤、拔葜、芒萁等物種的瘋長而呈現荒蕪狀態。同時,建議在墾復撫育時,適當保留隔藥柃、烏飯樹、狗脊蕨等常綠闊葉林下較常見的物種,以增強油茶林人工群落的植物多樣性和群落結構的穩定性,對于油茶經濟林生態保育經營具有積極的意義。

[1] 唐苗生. 高標準墾復是提高油茶效益的重要舉措[J].湖南林業,2009(4):4.

[2] 周厚德. 油茶成林深挖墾復撫育措施[J]. 安徽林業科技,2000(3):27-28.

[3] 段毅.大面積油茶增產關鍵在墾復[J]. 江西林業科技,1991(4):33-33,45.

[4] 唐本安,唐敏. 利用土壤動物生態優化篩選最佳油茶林林間地生境研究[J].生態學報,2000,20(6):1 009-1 014.

[5] 曹傳旺,方國飛,周明善,等. 油茶園節肢動物群落多樣性與主要生態指標關系的通徑分析[J]. 中國農學通報,2008,24(12):385 -388.

[6] 孟薇,陳洪松,王克林,等. 紅壤坡地油茶林及自然恢復植被下土壤水勢動態變化特征研究[J].水土保持學報,2007,21(5):90-95, 132.

Studies on Effect of Reclamation Tending on Structure Composition and Diversity of Vegetation under Camellia oleifera Forest

HE Zhi-Hua1,HONG Li-xing2,BAI Ming-e2,GAO LI-Dan1,ZENG Yue-ming3
(1. Forestry Technology Spread Station of Zhejiang Province, Hangzhou 310020 China; 2. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China; 3. Forestry Technology Service Centre of Liandu District, Lishui 323000, China)

Three spots of Camellia oleifera forest reclamated last year, two years ago and not reclamated for 10 years, respectively, were selected to investigate vegetation under the forests. The results showed, Rhus chinensis, Aralia chinensis, Dicranopteris pedata, Pteridium aquillium var. latiusculum and Arthraxon hispidus were dominant species in the vegetation under the forests, and species of woody vine was rich. It is good that C. oleifera forest is reclamated once every three years.

Camellia oleifera; vegetation; diversity; reclamation; tending

S753.53

A

1001-3776(2011)06-0007-05

2011-08-11;

2011-10-10

山地油茶高產栽培技術集成示范(2009BADB1B05-02);浙江省油茶豐產栽培集成技術推廣示范(〔2009〕TK001號);油茶良種快繁及產業提升關鍵技術集成示范及推廣(2010C02005)

何志華(1962-),男,浙江諸暨人,教授級高級工程師,從事林業技術推廣。

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