宜良禄丰村林场云南松天然更新分析

2012-01-08 11:06李莲芳王慷林段安安尹昭勇李卫冲李继宏
中南林业科技大学学报 2012年11期
关键词:云南松郁闭度样方

彭 超 ,李莲芳 ,王慷林 ,段安安 ,尹昭勇 ,张 江 ,王 克 ,李卫冲 ,李继宏

宜良禄丰村林场云南松天然更新分析

彭 超1,李莲芳1,王慷林1,段安安1,尹昭勇1,张 江1,王 克1,李卫冲2,李继宏2

(1. 西南林业大学 林学院,云南 昆明650224;2. 宜良县竹山乡禄丰村国有林场,云南 宜良652111)

通过对宜良县禄丰村林场尖山林区50年生云南松林下7块样地共28个样方天然更新的调查与分析,结果显示:云南松为小块状不均匀更新,样地的更新密度为22 600~66 900株·hm-2,更新幼林的年龄主要集中于3~5年生,其中以4年生的林木较多;上层林木的郁闭度在0.4~0.6之间,有利于云南松林下的天然更新;调查样地内云南松天然更新林木的地径和树高主要分布于0.20~9.53 cm和0.05~3.60 m范围内,且两者间线性相关。

云南松;天然更新;更新密度;幼林年龄;径-高分布

云南松Pinus yunnanensis为松科Pinaceae常绿针叶大乔木,生长于海拔700~3 430 m的河谷或山地阳坡,是云南省最重要和面积最大的森林植被类型[1-2]。天然更新的云南松幼林(更新后1~3 a)具有明显的蹲苗现象,这一时期主要是地下的根系生长,地上部分的高生长极其缓慢[3],严重地影响了天然更新幼林的林木保存和生长。近些年,对林木更新,包括云南松天然更新和人工林生长方面开展了较多的研究[4-14],为进行天然更新与其幼林生长过程、机理的研究提供了参考。

本文中通过近50年生云南松成熟林分的林下天然更新幼林调查的基础上,分析其天然更新密度及幼林的年龄、地径-树高分布,为了解和进一步研究云南松的天然更新提供参考。

1 研究区自然概况

研究地区位于云南省昆明市的宜良县禄丰村国有林场的尖山林区。调查的云南松样地位于 E103°10′15″~ 103°10′33″、N24°32′46″~24°32′58″,海拔 1 859 ~ 1 901 m。该地为亚热带季风气候,年均气温17.5℃,绝对最高温31.5℃,绝对最低温-5℃,年均降水量995.3 mm,年相对湿度68%左右,红壤,土壤风化程度高,大部分呈微酸性反应,有机质含量高[15]。调查的林分为云南松纯林,有极少量华山松P. armandii,样地位于西北坡向,坡度5°~15°,母树的平均胸径约34 cm,树高18 m,林冠下有极少量灌木,林地有云南松凋落的针叶覆盖,厚0.3~3.0 cm,林分郁闭度为0.2~0.6。

2 调查方法

采用标准样地法进行更新和幼林生长调查,即选择不受牲畜和人为影响的地段,设置10 m×10 m(100 m2)的样地共7块,每块样地采用十字分割法分为4块等面积(25 m2)的小样方,共28块小样方。调查内容包括云南松天然更新株数、幼树的年龄、地径、树(或苗)高和样地内成熟云南松的郁闭度、株数、年龄、胸径和树高。样地集中于2.0 km2的范围内,地形和地貌差异较小。

3 结果与分析

3.1 更新密度

云南松更新幼树呈块状分布,主要集中于母树下层植被极少或较为稀疏的林冠下,样地的更新密度达22 600~66 900 株·hm-2,样地1~4的上层郁闭度为0.2~0.3,更新密度为22 600~30 900株·hm-2;样地5~7的郁闭度达0.6,更新密度高达48 500~66 900 株·hm-2,即云南松的上层郁闭度约0.6有利于林下的幼林更新,根据7块样地的调查结果,幼林的更新密度与郁闭度呈正相关(见表1)。样方间更新株数差异明显,最少仅1.1株·hm-2(样地1的样方3),最多的达11.2 株·hm-2(样地6的样方4),相差达10倍;同一样地中样方间更新密度也有差异,如样地1中,最少的样方3仅有 1.1 株·hm-2,最多的样方 2 则为 3.1 株·hm-2;样地2~7中,最少和最多的样方更新密度为1.2和11.2 株·hm-2。表1的结果揭示了云南松为小块状不均匀的更新,即使在100 m2的样地中,每25 m2样方的更新密度也不一致。在样地的立地基本一致的条件下,幼林更新差异较大:一方面,也许与种子呈不均匀散落有关;另一方面,云南松更新初期生长缓慢,也许土壤水分和光照的微小变化也将影响更新幼苗的成活和保存,导致在小立地环境下更新保存率差异明显。

3.2 更新幼树的年龄分布

分别对样地进行云南松更新的年龄分布分析,7块样地更新幼林的林木年龄主要集中于3~5年生,其中以4年生林木最多(见图1)。样地1~4中,更新幼树主要为4~7年生林木,1~2年生和≥8年生的林木株数较少,这可能与前期上层林木郁闭度较大,且最近3 a云南省持续干旱,导致更新较差或更新保存率较低有关;样地1主要是林窗更新,1~3年生林木较少,而≥8年生的林木较多,7~12年生林木均有出现,其中12年生1株;样地2~4的1~3年生更新林木较样地1多,而≥8年生林木较少。样地5~7的1~3年生林木相对较多,>7年生的林木极少或无,可能与郁闭度相对较高,在近5年间伐后,林分郁闭度降低后才开始更新有关。结合林分密度与郁闭度的关系,说明适宜的郁闭度(0.4~0.6)有利于云南松的天然更新。

表1 云南松天然更新统计Table 1 Natural regeneration statistics of P. yunanensis

3.3 更新幼树的地径—树高分布

更新幼林的林木地径和树高分布于0.05~9.53 cm和0.03~3.60 m之间(见图2),样地1~7的地径分别为0.20~9.53、0.05~3.93、0.08~ 3.49、0.09~ 8.72、0.08~ 3.40、0.06~2.20、0.06~ 3.21cm, 树 高 分 别 0.05~ 3.60、0.04~ 1.79、0.04~ 0.93、0.03~ 1.92、0.03~1.04、0.04 ~0.60、0.04~1.04 m。根据以上的结果,说明样地天然更新云南松的地径、树高变幅较大,最大为样地1,地径和树高分别达9.23 cm和3.55 m;

图1 样地天然更新幼林的林木年龄分布Fig.1 Forest tree-age distribution of juvenile stands of natural-regeneration in sampling plots

最小为样地6,分别为2.12 cm和0.56 m(见图2)。结合表1,在其它立地条件基本一致的前提下,较高郁闭度和林地土壤养分不足可能为限制地径和树高生长的主要因素。分析表明,地径和树高间具有显著的线性相关关系(R21~7>R2Adj.1~7,P1~7< 0.01,见图2与表2),样地1~7的线性方程分别为y=0.297 5x-0.083 5、y =0.185 4 x +0.059 9、y=0.106 9x +0.033 7、y=0.159 6x+0.013 2、y=0.1351x +0.062 8、y=0.080 6x +0.075、y=0.138 9x +0.039 5,其中 x为地径(cm),y为树高(m)。不同样地的地径与树高间线性相关方程参数的差异揭示了云南松天然更新幼林的林木地径和树高生长相关的多样性及其对立地变化的敏感。

图2 样地更新林木的地径—树高散点图Fig. 2 Scatter chart of basal diameter-tree heights for natural-regeneration trees in sampling plots

表2 回归方差分析Table 2 The ANOVA of regression analysis

4 结 论

(1)不同样地和同一样地的样方间,云南松的天然更新密度差异极大,样地间和样方间的更新密度分别为22 600~66 900株·hm-2和1.1~11.2株·m-2。天然更新密度与郁闭度呈正相关,云南松呈小块状不均匀的天然更新。

(2)约50年生成熟林下,云南松天然更新幼林的林木年龄主要集中于3~5年生,其中以4年生的较多,在郁闭度小于0.3的林地内,小于3年或大于8年生林木较少;郁闭度大于0.3时,基本无大于8年生的林木,也许与前期抚育间伐降低了上层林木的郁闭度和近3 a云南的严重干旱有关。适宜的上层林木郁闭度(0.4~0.6)有利于云南松天然更新。

(3)通过对地径-树高的相关分析,成熟云南松林下,其天然更新3~8年生幼林的林木地径和树高主要集中于0.20~9.53 cm和0.05~3.60 m范围内。地径和树高具有明显的线性相关,且样地间线性方程的参数呈现出丰富的变化。样地间地径和树高线性方程的参数差异揭示了地径和树高生长的差异和多样性变化。

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Analysis on natural regeneration of Pinus yunnansensis in Lufengcun Forest Farm of Yiliang County

PENG Chao1, LI Lian-fang1, WANG Kang-lin1, DUAN An-an1, YIN Zhao-yong1, ZHANG Jiang1, WANG Ke1, LI Wei-chong2, LI Ji-hong2
(1.Forestry College, Southwest Forestry University, Kunming 650224, Yunnan, China; 2. Lufengcun Forest Farm, Yiliang 652111,Yunnan, China)

Under a 50-year-old mature Pinus yunnanesis forest, the tree density, tree or seedling growth of natural regeneration in juvenile forests of 7 sampling blocks which were divided into 28 sampling plots were surveyed and analyzed in Lufengcun Forest Farm of Yiliang Conunty. The results show that there existed small block area and tablet-form, uneven natural regeneration (NR) of juvenile forests in the natural P. yunanensis woodlands. The NR density was 22 600~66 900 tree·hm-2, the young trees were 3~5-year-old and of them, most trees were 4-year-old; the shade density of upper mature forests of P. yunnanensis were about 0.4~06, this was propitious to the under-story natural regeneration of P. yunnanensis young trees. The natural regeneration young trees’ root collar diameter (RCD)and height of the NR stems were 0.20~9.53 cm and 0.05~3.60 m, respectively. There was a linear correlation between the RCD and tree height.

Pinus yunnanensis; natural regeneration; regenerative density; age of young tree; distribution of root collar diameter and tree height

S791.24

A

1673-923X(2012)11-0042-05

2012-08-16

国家自然科学基金“云南松蹲苗机理的研究”(项目批准号:31170585)

彭 超(1985-),男,湖南汉寿人,硕士研究生,主要从事植物资源与利用的研究;Email: pengchao10.30@163.com

李莲芳(1964-),女,云南墨江人,教授,博士,从事森林培育、林木遗传育种及与林学相关的教学和科学研究;E-mail: llianf@yahoo.com.cn

[本文编校:谢荣秀]

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