閩北山地坡位對閩楠生長和林下植被豐富度的影響

曹祖旺

(福建省南平市延平區林業局，福建 南平 353000)

閩楠〔Phoebebournei(Hemsl.)Yang〕為樟科楠木屬大喬木，是福建省優良鄉土闊葉樹種和珍貴用材樹種。自20世紀60年代中期起，福建開展了楠杉混交造林試驗，表明閩楠為較好樹種。閩楠木材芳香耐久，紋理結構美觀，是上等建筑、高級家具、雕刻藝術和造船良材，在可能出現金絲楠木材性特征的8種楠木中，閩楠位居第二，而在高檔仿古家具中，具有金絲特征的楠木，深受世人青睞，其價格與紅木類幾乎并駕齊驅，可見，閩楠具有廣闊的市場前景和經濟價值。當前閩楠人工林培育的熱點主要是其栽培模式和培育規模，已有研究表明，合理的栽培模式可提高人工林的經濟效益，因此，開展立地條件對閩楠人工林生長的影響研究，制定科學合理的栽培技術，對指導各地木材戰略儲備和珍貴用材林基地建設，實現閩楠人工林培育的預期效益等具有重要的理論和實踐意義。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地設在福建省南平市峽陽鎮，地處延平區西北，東與茂地、大洋相連，南同王臺接壤，西和順昌交界，北與建甌相鄰，位于中亞熱帶地區，117°54′—118°02′ E，26°44′—26°52′ N，海拔在180～230 m，年平均降雨量1 653 mm，年平均氣溫19.5 ℃，極端最高和最低氣溫分別為41 ℃和-5.8 ℃[1]。

1.2 樣地設置與調查

于2018年3月在峽陽國有林場橫坑工區選擇31林班56大班060小班的閩楠人工純林進行樣地設置，此林分造林時間為1965年，立地類型為Ⅰ類地，土壤較為肥沃。在上坡位和下坡位兩種立地中分別設置3個20 m×20 m的固定樣地，對樣地內的閩楠和林下植被進行詳細調查，記錄閩楠的胸徑、樹高，計算蓄積量和保存率，經調查，閩楠人工林林下植被主要有砂仁(AmomumvillosumLour.)、苦竹〔Pleioblastusamarus(Keng) keng〕、鐵線蕨(Adiantumcapillus-venerisL.)、粗葉榕(Ficushirta)、朱砂根(ArdisiacrenataSims)、野姜(Zingibersp.)、木荷(SchimasuperbaGardn. et Champ.)和毛背葉〔ChukrasiatabularisA. Juss var.velutina(Wall.) King〕等。

單株材積計算：材積按照福建省地方標準伐區調查設計技術規程DB35/T88—1998中的材積模型來確定：

V=0.000 052 76D1.882 161×H1.009 317

式中：V為材積，單位m3；D為胸徑，單位cm；H為樹高，單位m。

生物量調查：在生長量調查結束后，分別在不同坡位的閩楠人工林樣地中，各選取1株平均木，伐倒平均木后按不同組分(樹干、主枝、小枝、葉)分別稱鮮質量，地下部分采用“全挖法”，按照主根、中根、小根分別稱鮮質量，稱質量后按不同組分各取樣品1 kg左右帶回實驗室，于鼓風干燥箱內105 ℃殺青20 min后于65 ℃烘干至恒質量，稱干質量計算含水率。

1.3 數據處理

在SPSS 18.0中進行單因素方差分析，在方差分析的基礎上采用T檢驗比較不同坡位胸徑、樹高、蓄積量和生物量的差異性，在Excel 2003中進行圖表整理。

2 結果與分析

2.1 不同坡位上閩楠人工林的生長量

表1 不同坡位上閩楠人工林生長量方差分析

對不同坡位閩楠人工林的胸徑、樹高和單株材積進行單因素方差分析(表1)，結果表明，兩種坡位上閩楠人工林的胸徑(F=64.26，P=0.000)、樹高(F=73.43，P=0.000)和單株材積(F=43.03，P=0.000)均達到極顯著差異，可見，坡位顯著影響了閩南人工林的生長。

2.2 不同坡位上閩楠人工林的蓄積量

表2 不同坡位上閩楠人工林生長量與蓄積量

由表2可見，上坡位閩楠人工林的平均胸徑為13.97 cm，平均樹高為12.35 m，平均單株材積為0.108 m3，蓄積量為116.96 m3hm-2，而下坡位閩楠人工林的平均胸徑為20.33 cm，平均樹高為16.22 m，平均單株材積為0.274 m3，蓄積量為236.74 m3hm-2，方差分析表明，下坡位閩楠人工林的林分蓄積量顯著大于上坡位。

2.3 不同坡位上閩楠人工林的生物量

表3 不同坡位上閩楠人工林的生物量

由表3和圖1可見，不同坡位間閩楠人工林的主根和中根生物量差異顯著(P<0.05)，主枝、葉、小枝和樹干生物量達到極顯著差異(P<0.01)，而小根生物量無顯著差異(P>0.05)。

圖1 不同坡位上閩楠人工林的生物量

2.4 不同坡位閩楠人工林林下植被豐富度

表4 不同坡位閩楠人工林林下植被組成及豐富度

野外調查發現，坡位也顯著影響了閩楠人工林林下植被組成和豐富度(表4)，在1 200 m2的樣地中，下坡位共出現灌木和草本37種1 119株，數量排名前5位的分別為砂仁、朱砂根、粗葉榕、鐵線蕨和野姜，相對多度分別為9.92%、8.31%、7.77%、5.63%和5.36%；上坡位共出現灌木和草本等31種780株，數量排名前五的分別為苦竹、鐵線蕨、粗葉榕、朱砂根和木荷，相對多度分別為7.51%、5.09%、4.56%、3.75%和3.49%，可見，下坡位林下植被豐富度高于上坡位。

3 結論與討論

林木的生長受立地條件、造林密度及經營措施等多種因素影響，在造林密度和經營措施一致的情況下，立地條件的差異是影響樹木生長的主要因子。大量研究表明，坡位會影響植被的生長發育[3-11]，坡位不適會導致森林結構的失衡和生態功能的破壞，進而引起水土流失和生物多樣性降低等生態惡果。已有研究中針對不同坡位對楓香[11]、華北落葉松[12]、油松[4]人工純林及杉木米老排混交林[13]生長量及生物量的影響研究皆表明，坡位對不同林木生長均具有顯著的影響，總體上呈現上坡位>中坡位>下坡位的趨勢。本研究中，不同坡位上閩楠人工林平均胸徑、平均樹高和林分蓄積量均為下坡位>上坡位，不同器官生物量除細根的生物量為下坡位與上坡位無顯著差異之外，其他器官的生物量均為下坡位>上坡位，與已有研究結果相似，因此在選擇閩楠造林地時，應盡量選擇下坡造林，不宜選擇上坡造林。

已有研究表明，坡位在影響林木生長的同時，也會影響林下植被的種類及數量組成，劉廣營[12]等研究發現，處于上坡位的草本植物層和灌木層具有更高的物種多樣性和均勻度。這與本研究結果不符，本研究中，下坡位閩楠人工林林下植被的數量和種類組成均大于上坡位，這可能主要與兩種坡位間閩楠的保存率不同有關。本研究中，下坡位閩楠的保存率為64%，而上坡位保存率為80%，上坡位保存率顯著高于下坡位，因此，下坡位具有更多的林窗和更高的林分透光度，這一定程度上促進了林下植被的入侵和生長，此外，下坡位土壤肥力和水分含量一般高于上坡位，這也可能是造成不同坡位間林下植被種類和數量組成差異的重要原因。

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