拟赤杨次生阔叶林经营效益探讨

徐水根

(福建省建宁县林业局，福建 建宁 354500)

1 引言

次生阔叶林是福建省森林资源的重要组成部分，在闽西北林区曾经广为分布，资源极为丰富。次生阔叶林不仅是发展多种经营的良好基地(提供各种用材、农具材、薪炭材、小规格材以及发展食用菌生产)，而且在调节气候、保护物种、涵养水源、维持自然生态平衡等方面发挥着巨大作用。但长期以来，由于大量砍伐阔叶林，阔叶林资源越来越少，森林生态环境破坏严重，引起了林业经营管理者的高度重视[1～3]。近几年来，近自然经营模式受到青睐，天然更新或人工促进天然更新培育次生阔叶林被认为是节省型、生态式的森林培育方式[4～7]。

本文分析了福建省建宁县天然更新和人工促进天然更新形成的以拟赤杨为优势的次生阔叶林水源涵养能力、物种多样性以及生长效应，试图评价其经营效益，为次生阔叶林培育的多效益、多功能价值提供科学依据。

2 研究地概况

拟赤杨次生阔叶林位于福建省建宁县客坊乡严田村。严田村在建宁县东南部(东经116°30′～117°04′，北纬26°30′～27°04′)。该林分前茬为马尾松林，1989年皆伐。撂荒后逐渐演变为以拟赤杨为优势的次生阔叶林。建宁县处于武夷山脉中段，气候属于中亚热带季风气候区，年均气温19.2～19.6 ℃，年均降雨量和蒸发量分别为1840 mm和1504.1 mm，降雨量，大于蒸发量。水湿条件较好，全年相对空气湿度81%。试验林海拔高285～389 m，坡度20°～30°，土壤为山地红壤，成土母岩为花岗岩，土壤酸性，pH值5.6，肥力中等。

3 研究方向

研究分别在拟赤杨次生阔叶林(N)和杉木纯林(S)中分上、中、下分别设置20 m×20 m标准地，重复3次。各样地进行林分每木检尺，按照平均木法测定各群落乔木层的生物量。灌木层、草本层和枯枝落叶层现存生物量采用直接样方收获法测定,即在标准地内按照“X”字形设置5个1m×1 m小样方直接收割称重。取一定量的枝叶、灌草和枯枝落叶采用试料浸水法测定其持水率和持水量，其中枝叶和灌草浸水时间为6 h，枯枝落叶浸水时间为24 h。在标准地采用环刀法分层(20 cm为一层)取原状土壤，带回实验室按常规方法测定其土壤水分物理性质。物种多样性采用相邻格子样方法。取样面积1200 m2[8]，共建立连续标准地(20 m×20 m)3个，每一个标准地内划分16个5 m×5 m小样方。在小样方内调查乔木、灌木、草本和藤本的种类、个体数、直径和高度。同样方法调查人工促进更新林和杉木人工林。以样方为统计单位，采用Simpson和 Simpson均匀度指数测定物种多样性[9，10]

4 结果与分析

4.1 涵养水源功能与效益

不同森林类型由于树种组成、林分结构不同，林分涵养水源功能存在很大差异。表1是拟赤杨次生阔叶林和杉木林的持水性能测定结果。从表1中可见，无论是林冠层、林下植物层还是枯枝落叶层，持水能力均表现为N处理>S处理。拟赤杨次生阔叶林水源涵养量比杉木纯林增加1382.93 t/hm2, 拟赤杨次生阔叶林水源涵养量比杉木林增加82.9%。这是由于天然次生阔叶林枯枝落叶等回归土壤数量多、质量好，增加了有机质含量，众多根系穿插、坏死，遗留更新，使得土壤疏松多孔形成适宜的生态环境，改善了土壤理化性质，提高了土壤的孔隙状况。在水土流失、水源不足、干旱严重地区，拟赤杨次生阔叶林水源涵养功能所表现出的价值则更大。

表1 不同森林类型持水量 t/hm2

4.2 物种多样性

不同森林类型的物种多样性调查情况见表2.植物种数是群落中丰富度的直接指标。乔木层、灌木层植物种的丰富度均是次生阔叶林>杉木纯林。

表2 不同森林类型物种多样性调查结果

拟赤杨次生阔叶林与杉木纯林的种数比，乔木层多38种，灌木层多38种，草本层少11种。从表2中可知，乔木层和灌木层的多样性均以拟赤杨次生阔叶林为高。次生阔叶林乔木层和灌木层Simpson指数分别为8.7745和18.7530，Simpson均匀度分别为0.1814和0.2785，而杉木人工纯林乔木层和灌木层Simpson指数分别为1.2710和1.1036，Simpson均匀度分别为0.1254和0.1565，生物多样性，尤其是物种多样性的减少，对人类生活和生产所带来的损失及对地球生态平衡的影响和威胁是巨大和深远的。从以上的分析可以看出亚热带常绿阔叶林蕴藏和容纳着丰富的物种资源。这些资源是宝贵的种质资源，有些种质资源可能是未来工业、食品、医药的重要原料，其经济价值不可估量。有些种质资源，目前就有实际的经济价值。常绿阔叶林分布有丰富的立木蓄积，不乏有珍贵的用材树种。当然，直接开采天然次生阔叶林林分木材资源是不现实的。但开发利用这些植物资源是完全可行的。营林实践已经证明该森林群落中的米槠、丝栗栲、闽楠、樟树等珍贵树种，都是营造针阔混交林的优良阔叶树种。培育珍贵阔叶树的苗木，作为杉木和马尾松的伴生树种加以开发利用，无疑有明显的社会、生态和经济效益。在该群落中还有红栲、多穗石栎、福建青冈等一、二级木材树种，这些木材都有着许多特殊的用途。目前，这些树种人工造林都尚未成功。该群落为今后开展这些珍贵树种的人工造林及种群迁移、扩散、物种与基因交流等学术研究，提供了种质资源。

4.3 主要优势树种生长效益分析

拟赤杨次生阔叶林以落叶树种拟赤杨、南酸枣和檫树为优势树种。表3是拟赤杨、南酸枣、檫树的多度和生长状况。从表3中可知，在1200 m2内拟赤杨多度55、南酸枣多度14、檫树多度5，大多数为V级林木(D≥22.5 cm)，共有74株，占着三种树种总个体数的87.1%。显然V级林木占绝对多数，I-Ⅲ级林木(D﹤7.5 cm)较少，表明这三种树种均为早期入侵的阔叶树种，系采伐迹地更新的先锋树种，这三树种均为阳性树种，要求一定光照强度，在中下层林木中难以生存，在群落中虽然为优势树种，但已经出现衰退现象，该群落为不稳定群落，在不受人为因素干扰下，也必然被中下层树种所替代。自然，这3种树种已经积累一定蓄积量，具有较高的经济价值。从表3中可见，上层林(H>22 m)中拟赤杨平均胸径26.5 cm，平均树高25.4 m，立木材积36.2550 m3/1200 m2。上层林(H>22 m)中南酸枣平均胸径28.8 cm，平均树高25.8 m，立木材积10.9652 m3/1200 m2；上层林(H>22 m)中檫树平均胸径24.5 cm，平均树高23.5 m，立木材积2.6288 m3/1200 m2，这三种树种单位面积蓄积量共计达到415.431 m3/hm2。以福建省林业规划院I类林分类型生长量，胸径、树高、每hm2蓄积量年均分别达到0.8 cm，0.8 m和12 m3以上，Ⅱ类林分类型生长量，胸径、树高、每hm2蓄积量年均分别达到0.6 cm，0.6 m和9 m3以上的规定，拟赤杨次生阔叶林已经达到I、Ⅱ类林分类型标准，说明采用天然更新或人工促进天然更新方式培育森林资源不失为一种生长快、产量高、投资省的经营模式，具有较高的经济效益。

表3 次生阔叶林中优势树种生长状况

注*单株立木材积用V=0.00005276D1.882161H1.009317经验公式计算

5 结语

(1)天然次生阔叶林具有显著的间接经营效益，其主要经营效益表现在提高了林分水源涵养功能，适宜食用菌生长和丰富的种质资源。次生阔叶林总水源涵养量为3051.34 t/hm2, 拟赤杨次生阔叶林水源涵养量比杉木林增加82.9%。

(2)拟赤杨次生阔叶林群落结构复杂，生态环境稳定，植物种类繁多，种群数量大。乔灌层的物种多样性中Simpson指数和Simpson均匀度均次生阔叶林大于杉木纯林。次生阔叶林乔木层和灌木层Simpson指数分别为8.7745和18.7530，Simpson均匀度分别为0.1814和0.2785，而杉木人工纯林乔木层和灌木层Simpson指数分别为1.2710和1.1036，Simpson均匀度分别为0.1254和0.1565。

(3)次生阔叶林中处于上层林的拟赤杨、南酸枣、檫树三种树种单位面积蓄积量共计415.431 m3/hm2,年平均蓄积量达到14.325 m3/hm2。