何志华,洪利兴,柏明娥,高立旦,曾岳明
(1. 浙江省林业技术推广总站,浙江 杭州 310020;2. 浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省丽水市莲都区林业技术服务中心,浙江 丽水 323000)
垦复抚育对油茶林下植被的结构组成及多样性影响研究
何志华1,洪利兴2,柏明娥2,高立旦1,曾岳明3
(1. 浙江省林业技术推广总站,浙江 杭州 310020;2. 浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省丽水市莲都区林业技术服务中心,浙江 丽水 323000)
选择上年垦复抚育、前2年垦复抚育和10年未曾垦复抚育的3块油茶(Camellia oleifera)林地,分别进行林下植被的调查,结果表明,油茶林下植被以盐肤木、楤木等木本植物和芒萁、蕨、荩草等草本植物为优势,并且木质藤蔓植物相当丰富,从维护植物多样性角度出发,油茶林地垦复抚育以3年1次为好,同时建议在垦复抚育时适当保留隔药柃、狗脊蕨等常绿阔叶林下较常见的物种,以增加油茶群落的植物多样性和群落结构的稳定性。
油茶;植被;多样性;垦复;抚育
油茶(Camellia oleifera)是我国重要的木本油料树种,栽培面积广、历史悠久,经营强度差别较大,有的每年垦复,有的隔年垦复,也有的多年垦复1次,甚至不垦复呈荒芜状态。许多研究表明,垦复抚育是提高油茶林产量的关键技术[1~3]。随着油茶栽培产业的日益重视,油茶林地垦复抚育以提高产量的经管措施成为比较普遍的现象。但垦复抚育对油茶林下植被的构成及其多样性维护的影响尚未有人揭示。本研究将从油茶林下植被的调查入手,分析不同垦复抚育次数对于林下植被的结构与组成及其多样性的影响,以期探讨合理的垦复抚育技术。
1.1 调查时间和地点
调查研究地点为丽水市莲都区联济村166.7 hm2集中连片的油茶林地,林龄50 a左右,海拔350 ~ 750 m。调查时间2011年6月。
1.2 调查研究方法
选择上年垦复抚育、前2年垦复抚育和10年未曾垦复抚育的3块林地,分别进行林下植被的调查。调查采用样方法,样方面积4 m×4 m,每块林地选择具有代表性的5个典型样方,共计15个样方。样方内按灌木层和草本层分别调查记录植物的种名、高度、株数和盖度,其中草本层样方是在4 m×4 m样方的右下方设置2 m ×2 m的小样方。
1.3 统计方法
1.3.1 重要值统计 重要值采用(相对密度+相对频度+相对盖度)/3计算。
1.3.2 植物多样性统计 根据样地调查资料,分别进行植物物种的多样性统计。物种丰富度指数(S),即为样地中的物种总数。物种多样性指数采用Simpson指数(D)、Shannon-Wiener指数(H)和Pielou指数(JH)统计:
式中,S为样地中出现的植物种类数量;Pi为第i种的个体数占总个体数的比例,本文以重要值表示,即Pi为第i物种的重要值。
2.1 油茶林下植被的整体结构与组成
2.1.1 灌木层的整体结构与组成 从表1可看出,油茶林下灌木层有25种植物,并以盐肤木(重要值15.88)居多,其次为拔葜(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质,因为这些灌木种类在原生性的常绿阔叶林下是较少甚至很难见到的,在常绿阔叶林下经常见到的乌饭树(1.51)和隔药柃(1.51)在油茶林下分布很少。同时还可看到,在油茶林下灌木层的结构中,木质藤蔓植物的分布特别丰富,诸如拔葜、寒莓、蛇葡萄、木防己、蓬藟、土茯苓、香花崖豆藤、金银花、高梁泡、南蛇藤、薜荔和葛藤,计达12种,近总种数的一半,说明,如果油茶林地一旦失管,藤蔓植物就会迅速蔓延,会给油茶生长带来潜在的威胁。
表1 油茶林下灌木层植物的重要值组成Table 1 Importance values of the plant species in shrub layer underC. oleiferaforest
表1续
2.1.2 草本层的整体结构与组成 油茶林下草本层的组成以芒萁占绝对优势,其重要值达36.59,蕨(重要值7.30)、荩草(5.43)和酢浆草(4.30)等有较多数量的分布,小飞蓬(2.53)、白顶早熟禾(1.87)、黄鹌菜(1.26)、革命菜(1.05)等一年生草本也有分布。说明油茶林下草本植物分布的复杂性,并与灌木层植物种类的分布相类似,其次生性很强,即在原生性常绿阔叶林下较少甚至很难见到的芒萁在油茶林下成为优势种,在常绿阔叶林下经常见到的狗脊蕨(0.61)却在油茶林下分布很少。
表2 油茶林下草本层植物的重要值组成Table 2 Importance values of the plant species in Herb layer underC. oleiferaforest
表3 不同垦复抚育对油茶林下灌木层多样性的影响Table 3 Effect of the different reclamation tending on diversity of shrub layer underC. oleiferaforest
2.2 不同垦复抚育对油茶林下植物多样性的影响
2.2.1 不同垦复抚育对油茶林下灌木层多样性及其组成的影响 统计表明(表3),不同垦复抚育对油茶林下灌木层植物的多样性影响较大,上年垦复抚育林地的灌木层种类S为14,多样性指数D、H、JH分别为0.903 1、2.470 7和6.520 4。前2年垦复抚育林地的灌木层种类有13种,多样性指数D、H、JH分别为0.920 0、2.544 2和6.525 7,均略高于上年垦复抚育的林地。10年未曾垦复抚育的油茶林地灌木层种类只见9种,物种多样性指数也较低。
从灌木层物种组成来看(表4),上年垦复抚育的油茶林地灌木层种类以楤木占显著优势,其重要值达19.36。前2年垦复抚育的油茶林地以盐肤木(9.55)和算盘子(9.55)较为优势,乌饭树(8.51)和隔药柃(8.51)也有一定数量分布,各物种的分布相对较均衡。10年未垦复抚育的油茶林地则以拔葜占显著优势,其重要值达22.18,其次为蛇葡萄(15.12),且拔葜和蛇葡萄的蔓延生长将严重影响油茶的生长。
表4 不同垦复抚育对油茶林下灌木层物种组成的影响Table 4 Effect of the different reclamation tending on species composition of shrub layer under C. oleifera forest
表5 不同垦复抚育对油茶林下草本层多样性的影响Table 5 Effect of the different reclamation tending on diversity of herb layer under C. oleifera forest
2.2.2 不同垦复抚育对油茶林下草本层多样性的影响 统计表明(表5),不同垦复抚育对油茶林下草本层植物的多样性影响也很大,上年垦复抚育油茶林地的草本植物种类S为28,前2年垦复抚育和10年未垦复抚育油茶林地的草本植物种类分别只为15种和11种,多样性指数D、H、JH也以上年垦复抚育的林地为最高,分别为0.927 7、2.963 3和9.874 4,其次为前2年垦复抚育的林地,10年未垦复抚育油茶林地草本植物的多样性最低。
表6 不同垦复抚育对油茶林下草本层物种组成的影响Table 6 Effect of the different reclamation tending on species composition of herb layer under C. oleifera forest
从草本层物种的组成来看(表6),上年垦复抚育的油茶林地草本层种类以荩草(17.07)占显著的优势,青绿苔草和酢浆草次之,并且一年生草本植物特别丰富,除荩草外,还有黄鹌菜、地耳草、白顶早熟禾、窃衣、秋鼠麴草、小鱼仙草、求米草等。前2年垦复抚育油茶林地的草本植物以蕨(重要值23.93)为显著优势,其次为小飞蓬和长萼堇菜,重要值分别为13.56和13.56,并且一年生植物显著减少。10年未曾垦复抚育油茶林地的草本植物以芒萁占绝对优势,重要值达67.15,并且所见物种均为多年生草本。说明油茶林地经过垦复抚育,一年生草本植物迅速侵入林地使物种数量增加,随着物种自然竞争,一年生草本在油茶林地中自然消亡,多年生草本种类增加,长期不经抚育的林地,不仅物种的多样性指数下降,而且将会导致芒萁等杂草疯长,严重影响油茶林的正常生长。
油茶是我国重要的经济林种,特别是在当今大力发展木本油料的社会背景下,油茶林的经营强度将会不断地加大。各地为提高油茶产量,采取积极的垦复抚育措施,取得了良好的效果,但在经营油茶林的同时,如何从生态的角度出发采取科学的经管措施,已经引起许多研究者的关注[4~6]。
研究表明,油茶林下植被由于受人为干扰影响,林下灌木常见盐肤木、楤木等落叶种类,拔葜、寒莓等木质藤蔓植物也较丰富,但很少见有隔药柃、乌饭树等常绿阔叶林下常见的灌木种类。草本植物以芒萁、蕨、荩草等为优势,甚至白顶早熟禾、黄鹌菜等一年生草本也经常见到,说明种类比较复杂,同时也充分反映了油茶林下植被很不稳定的次生性质,如果不进行定向的抚育,林下植被将会发生很大的变化,甚至就会很快地呈现荒芜状态。
油茶林下不同的垦复抚育次数或强度将会对林下植被产生较大的影响。上年垦复抚育的油茶林下灌木层种类有14种,并以楤木、蓬藟、寒莓居多;前2年垦复抚育油茶林下灌木有13种,并以盐肤木、算盘子、拔葜居多,多样性指数D、H、JH高于上年垦复抚育的林地,也高于10年未垦复抚育的林地。油茶林下的草本植物种类以上年垦复抚育的林地最多,见有28种,并且一年生草本特别丰富,这是由于油茶林地通过垦复抚育,一年生草本就会迅速侵入林地,经过2 ~ 3 a的自然生长,这些草本就会在林地中自然消失,如果让其继续自然发展,油茶林下几乎看不到一年生草本,并会出现芒萁等生存竞争较强物种的疯长,甚至葛藤也会侵入,从而呈现荒芜状态。因此油茶林地一定要进行抚育。
分析认为,油茶林地垦复抚育以3年1次为好,即间隔2年垦复抚育1次,物种的多样性能得到一定的维持。每年1次垦复抚育,不仅投资投劳大,而且大量的一年生草本不断会侵入林地,对油茶林地的多样性维护没有积极的意义,因为随着自然竞争,这些一年生草本会逐渐自然消亡。长期不曾垦复抚育的油茶林地,出现葛藤、拔葜、芒萁等物种的疯长而呈现荒芜状态。同时,建议在垦复抚育时,适当保留隔药柃、乌饭树、狗脊蕨等常绿阔叶林下较常见的物种,以增强油茶林人工群落的植物多样性和群落结构的稳定性,对于油茶经济林生态保育经营具有积极的意义。
[1] 唐苗生. 高标准垦复是提高油茶效益的重要举措[J].湖南林业,2009(4):4.
[2] 周厚德. 油茶成林深挖垦复抚育措施[J]. 安徽林业科技,2000(3):27-28.
[3] 段毅.大面积油茶增产关键在垦复[J]. 江西林业科技,1991(4):33-33,45.
[4] 唐本安,唐敏. 利用土壤动物生态优化筛选最佳油茶林林间地生境研究[J].生态学报,2000,20(6):1 009-1 014.
[5] 曹传旺,方国飞,周明善,等. 油茶园节肢动物群落多样性与主要生态指标关系的通径分析[J]. 中国农学通报,2008,24(12):385 -388.
[6] 孟薇,陈洪松,王克林,等. 红壤坡地油茶林及自然恢复植被下土壤水势动态变化特征研究[J].水土保持学报,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
山地油茶高产栽培技术集成示范(2009BADB1B05-02);浙江省油茶丰产栽培集成技术推广示范(〔2009〕TK001号);油茶良种快繁及产业提升关键技术集成示范及推广(2010C02005)
何志华(1962-),男,浙江诸暨人,教授级高级工程师,从事林业技术推广。