台湾相思次生林种内、种间竞争研究

2017-09-15 15:56张治民
福建林业科技 2017年1期
关键词:鹅掌木荷次生林

张治民

(闽侯县林业局,福建 福州 350199)

台湾相思次生林种内、种间竞争研究

张治民

(闽侯县林业局,福建 福州 350199)

在福州市闽侯县青口镇青圃岭村敖峰山山场的次生林中,采用Hegyi单木竞争指数模型对台湾相思种内、种间竞争强度进行定量分析。结果表明,台湾相思种内林分竞争强度大体随林木胸径的增加而逐渐减小,种间竞争强度最大的是鹅掌柴。研究结果可为台湾相思人工林的保护和恢复提供参考。

台湾相思;种内竞争;种间竞争

次生林林木的种内和种间竞争对森林生态系统的结构和功能产生重大影响。台湾相思(AcaciaconfusaMerr)抵抗力强,可作为水土保持、防风、防火的优良速生树种[1]。关于台湾相思次生林林隙边缘木高径分布特征[1]、元素含量[2]等研究已相对完善,但台湾相思种内和种间竞争的研究却鲜有报道。本研究以福建省福州市闽侯县青口镇台湾相思次生林为研究对象,采用Hegyi竞争指数模型[3]分析台湾相思种内和种间竞争强度,为台湾相思人工林的保护和恢复提供参考。

1 研究区自然概况

试验地设在福建省福州市闽侯县青口镇,位于福州盆地的东南侧,面积127 km2,属亚热带海洋性季风气候,年均气温19 ℃,年无霜期达320 d,年均降水量1600 mm。土壤主要为红壤类,其森林经过多次人为干预后在次生演替中形成了亚热带盆地次生林的典型群落,以常绿阔叶林为主,同时分布少数常绿落叶混交林、灌木林和草丛等。群落主要树种是台湾相思、鹅掌柴(Scheffleraoctophylla(Lour.)Harms)、三叉苦(Euodialepta)、木荷(SchimasuperbaGardn et Champ),重要值分别为0.91、0.04、0.03、0.02。林分密度为5900株·hm-2,平均胸径为16.95 cm。优势木台湾相思的优势度为0.92,平均胸径为17.89 cm,密度为3800株·hm-2。

2 研究方法

2.1 野外调查

在青口镇青圃岭村敖峰山山场的次生林中,选取植被类型典型、地势较为平坦、受人为因素干扰较小的地段设置40 m×40 m的样地(3次重复),在样地内选取不同径级的台湾相思作为对象木,并测量其胸径,测量以对象木为中心,半径为6 m,面积为113.04 m2范围内所有树种的胸径和距相应对象木之间的距离,测量时对被测木作标记,以免重测。

2.2 数据分析方法

3 结果与分析

3.1 台湾相思种内、种间竞争

本试验共调查台湾相思对象木612株,呈正态分布;竞争木主要由鹅掌柴、三叉苦、木荷组成。由表1可知,台湾相思受到的林分竞争强度随其胸径的增大而减小(第Ⅱ径级除外),这可能因为台湾相思的周围存在着较大径级的竞争木,对其产生影响。个体生长过程中,对象木受到竞争压力的是中小径级的台湾相思,这与自然界植物生长规律一致。在台湾相思次生林中,台湾相思生长初期,由于植株个体相对较小,无法进入主林层,且生长旺盛的其他植物吸收各种营养物质,对中小径级的台湾相思影响较大,因此,台湾相思生长初期受外界的竞争强烈。但随着个体不断生长,台湾相思的胸径和树高均不断增长,而且种群也存在着自然稀疏作用,促使林间距不断加大,台湾相思大径级对象木逐渐进入主林层,其周围的竞争木对台湾相思的竞争强度也就不断减小。研究得出台湾相思的竞争符合上述规律。

在林分生长过程中,台湾相思不仅受到种内竞争的压力,同时周围伴生树种鹅掌柴、三叉苦、木荷等竞争木也在争夺自然资源,产生较大竞争压力。由表1可知,台湾相思各径级所受到的种内竞争指数变化趋势与林分竞争指数变化一致,种内竞争指数为96.928,占林分竞争指数的71.7%,远大于种间竞争强度(39.373)。这与同一物种的生态位需求相同有着密切相关,由此导致台湾相思种间竞争强度相对较小。此外,调查显示:台湾相思株数在林分中比例较高,其余伴生树种株数少且稀疏,因此导致种间竞争强度相对较小;台湾相思个体越大,种间竞争强度随伴生树种个体变大而增强。台湾相思种间竞争关系显著(P<0.05)。

表1 台湾相思种内、种间竞争指数

3.2 台湾相思的竞争木种类及竞争指数

不同种类的伴生树种对台湾相思竞争指数情况见表2。因竞争木不同,竞争强度也存在一定差异,竞争强度最大的是鹅掌柴,达19.228;三叉苦对湾相思的竞争强度为5.235;木荷的竞争强度为5.009,三叉苦与木荷的竞争强度差距较小;其他植株的竞争强度总体为9.901。分析可知,竞争木的竞争强度与其平均胸径的变化一致,平均胸径从大到小依次为其他(4.234 cm)、鹅掌柴(4.122 cm)、三叉苦(2.618 cm)、木荷(1.515 cm),竞争木中的样本数从大到小依次为鹅掌柴、三叉苦、木荷、其他。由此可得,竞争木的样本数越多、平均胸径越大,竞争强度越大。

表2 竞争木种类及竞争指数

4 小结与讨论

树木与树木之间的种内和种间竞争研究,可以了解其种群动态变化,也可为人工林的培育提供依据。本文以青口镇次生林台湾相思为研究对象,对612株台湾相思进行计算与统计,结果表明,台湾相思主要受种内竞争影响,且随台湾相思对象木平均胸径增大而减小,这与自然演替过程中的自疏作用产生的密度调节有着密切关系,自疏作用增大了树种间距,因此其竞争强度也相应减小。一个理想的竞争指数模型的生理生态学意义,一方面要体现群落内所有的竞争信息,另一方面还应与所反映的竞争信息相符,可排除其他干扰因素,操作方便简单[5]。由于Hegyi模型计算便捷,加之胸径与株高、冠幅等相关性较强,其所反映的次生林竞争情况较为全面,因此,本文采用Hegyi模型研究。由于本次试验中,只考虑对象木的胸径,故其研究的精度也是一定的。为了更精确地分析和研究,建议今后可综合考虑树冠阴影距离和面积等影响因素。

[1]杨晓伟,洪伟,吴承祯.中亚热带台湾相思次生林林隙边缘木高径分布特征[J].西南林学院学报,2010,30(6):25-28.

[2]郝兴华,洪伟,吴承祯,等.福州酸雨区次生林中台湾相思与银合欢叶片的12种元素含量[J].生态学报,2012,32(22):6964-6971.

[3]何中声,刘金福,洪伟,等.中亚热带格氏栲天然林幼苗竞争强度研究[J].热带亚热带植物学报,2011,19(3):230-236.

[4]申瀚文,鄢前飞,曾思齐,等.木荷次生林种内和种间竞争研究[J].中南林业科技大学学报,2012,32(4):81-85.

[5]吴承祯,洪伟,廖金兰.马尾松中幼龄林种内竞争的研究[J].福建林学院学报,1997,17(4):289-292.

Study on Intraspecific and Interspecific Competition inAcaciaconfusaSecondary Forest of Acid Rain Region

ZHANG Zhiming

(MinhouForestryBureau,Fuzhou350199,FujianChina)

In Aofengshan secondary forest of Qingpu Village,Qingkou Town,Minhou County,FuzZhou City,the intraspecific and interspecific competitions intensity ofAcaciaconfusawere quantitatively analyzed by using Hegyi′s competition index model.The results showed that the intraspecific and stand competition intensity decreased gradually with increment of diameter at breast height.Interspecific competition intensity inA.confusacommunity wasScheffleraoctophyllafirstly.It will provide basis for protection and restoration ofAcaciaconfusaplantations.

Acaciaconfusa;intraspecific competition;interspecific competition

10.13428/j.cnki.fjlk.2017.01.012

2016-09-12;

2016-10-16

张治民(1976—),男,福建闽侯人,闽侯县林业局林业工程师,从事营林、森林保护等研究工作。E-mail:462348774@qq.com。

S718.54+1

A

1002-7351(2017)01-0055-03

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