不同海拔高度对格木人工林生长及林内小生境的影响

李志斌

（福建省云霄园岭国有林场，福建云霄 363302）

格木（Erythrophleum fordii）属于苏木科（Caesalpiniaceae）格木属（Erythrophleum）常绿阔叶乔木树种，主要分布在广东、广西、福建和浙江等地[1-2]。格木的木材坚硬且耐腐蚀，故又称铁木，为珍贵的硬材树种，是建筑、家具和工艺上优良的用材[1，3]。此外，格木还具有较高的药用价值，其树皮、树叶和种子中提取到的化合物具有一定抗肿瘤的作用[1，3]。目前，格木的相关研究主要集中在树种特性[2]、更新障碍[2]、育苗技术[2，4-5]、混交造林[1，6]和抚育管理[7]等方面，而对于不同海拔高度格木林的生长差异以及林下植物多样性和林内小气候变化的研究尚未见文献报道。为此，云霄园岭国有林场在员峰工区、坪水工区以及烤塘工区开展了不同海拔高度格木造林试验，探索不同海拔高度对格木林生长、林下植物多样性以及林内温湿度等小气候的影响，为格木林的合理经营提供参考。

1 试验点概况

试验点位于福建省云霄园岭国有林场，地处福建南部沿海，毗邻漳浦县、东山县，地理坐标为117°20'06″～117°27'56″ E、24°00'02″～24°07'18″ N。该地属南亚热带海洋性季风气候，多年平均气温21.3 ℃，多年平均降水量1 730.6 mm，常年无积雪，年无霜期约345 d。试验地设在林场的坪水工区5 大班5 小班、员峰工区6大班7小班以及烤塘工区2 大班81 小班，试验地坡向西南，坡度15°～25°，土壤类型属于山地红壤，土层厚度120 cm 以上，立地质量等级为Ⅱ级。林下主要植被有芒萁（Dicranopteris dichotoma）、五节芒（Miscanthus floridulu）、桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）、粗毛榕（Ficus hirta）和盐肤木（Rhus chinensis）等。

2 试验方法

2.1 试验造林设计

2017 年3 月，在林场坪水工区5 大班5 小班、员峰工区6 大班7 小班以及烤塘工区2 大班81 小班进行不同海拔高度格木造林对比试验。其中，坪水工区5大班5小班造林地为杉木林采伐迹地，海拔高度在430～470 m；员峰工区6 大班7 小班造林地为桉树林采伐迹地，海拔高度在215～260 m；烤塘工区2大班81小班造林地为经济林地，海拔高度在520～580 m。分别在以上3 个小班立地条件和坡度基本一致地块营造格木试验林，每个小班各3 块试验小区，每块小区面积30 m×30 m，共9 块试验小区。造林前进行清杂炼山，人工整地挖穴，穴规格40 cm×30 cm×30 cm，每穴施放200 g复合肥作基肥，造林株行距2 m×3 m，造林密度1 667 株/hm2。2017年3月，用2年生格木实生苗种植，苗木由园岭林场自育，育苗用的种子从云霄县火田镇高田村格木母树上采摘，造林时苗高60～70 cm。

2.2 试验林管护及调查

造林后当年扩穴1 次，扩穴规格为1 m×1 m，劈草2次；第2年劈草1次。2023年2月，对造林6年的格木林进行全面调查，调查内容包括格木的生长量、林下植物多样性和林内小气候。格木生长量调查进行每木树高、地径的测量，统计保存率、平均树高和平均地径；林下植物调查采取布设样方法，具体做法如下：在每块试验小区内随机布设5 个2 m×2 m 的小样方，在小样方内调查灌木、草藤本的种类、数量、盖度和高度[8-9]；林内小气候测定采用温度计、湿度计测定林内气温和湿度，曲卡温度计测定土壤温度，“日立”光照计测定光照强度[10]。

3 结果与分析

3.1 不同海拔高度格木保存率和生长量比较

不同海拔高度由于温、湿、水和气等气候因素的差异，会对树木的生长产生影响。格木在不同海拔高度造林6 年时保存率和生长情况调查结果见表1。由表1 可知，不同海拔高度格木的保存率在85.2%～93.7%。不同海拔高度格木的保存率、地径和树高均存在差异，总体上表现为随着海拔高度的上升，格木的保存率、地径和树高均降低。其中，海拔高度430～470 m 地块格木的保存率、地径和树高，与海拔高度215～260 m 地块的格木相比，分别下降了5.2%、24.7%和43.8%；海拔高度520～580 m 地块格木的保存率、地径和树高，与海拔高度430～470 m 地块格木相比，分别下降了2.4%、14.9%和40.6%，与海拔高度215～260 m 地块的格木相比，分别下降了7.5%、35.9%和65.9%。对不同海拔高度格木的保存率、地径和树高进行方差分析（表2）表明，不同海拔高度的格木保存率、地径和树高均有着极显著差异。进一步对不同海拔高度的格木保存率、地径和树高多重比较（表3）显示，海拔高度为215～260 m 地块与其他2 种海拔高度地块之间格木保存率、地径和树高均有着极显著差异；海拔高度430～470 m 地块与海拔高度520～580 m 地块之间的格木保存率差异显著，但地径和树高差异不明显。可见，海拔高度影响着格木的存活数量和生长，低海拔地区，格木保存率高且生长量较大。这应该是与格木的生态学特性密切相关，格木属于阳性树种，对光照、热量和水分的需求较大，低海拔地块的日照时数、温度和水分均不同程度上大于高海拔地块，因而格木存活数量较多，生长较快。

表1 不同海拔高度格木造林6年时生长情况

表2 不同海拔高度格木保存率、地径和树高方差分析

表3 不同海拔高度格木保存率、地径和树高多重比较

3.2 不同海拔高度格木林下植物多样性比较

林下植物的种类、数量以及生长发育状况主要由林内生境条件所决定。根据不同海拔高度格木林下植物调查结果（表4），随着海拔高度的上升，格木林下植物的总数量、平均高度以及灌木层的种类和盖度均有所减少。其中，海拔高度430～470 m地块的格木林下植物的总数量、平均高度以及灌木层的种类和盖度，与海拔高度215～260 m地块的格木林下植物相比，分别减少了15.2%、12.0%、20.0%和6.5%；海拔高度520～580 m地块的格木林下植物的总数量、平均高度以及灌木层的种类和盖度，与海拔高度430～470 m地块的格木林下植物相比，分别减少了7.1%、12.1%、25.0%和13.5%。可见，随着海拔高度上升，格木林下植物多样性减弱。调查中发现，林下优势植物种类随海拔升高而发生一定的变化，海拔高度215～260 m 地块的格木林下阳性植物居多，随着海拔上升，格木林下阴生植物增加，而阳性植物趋于减少。不同海拔高度格木林下植物多样性的变化是由于林内的光照、温湿度以及水分状况的差异所引起。林下植物多样性是反映人工林生态系统稳定性的一个重要指标，林下植物越丰富的人工林，其生态系统越稳定。

表4 不同海拔高度格木林下植物情况

3.3 不同海拔高度格木林内小气候差异性

通过对不同海拔高度格木林内气温、湿度、土壤温度和相对光照强度测定（表5）可知，不同海拔高度格木林内气温、湿度、土壤温度和相对光照强度存在一定差异，总体表现为随着海拔高度的上升，格木林内气温、土壤温度和相对光照强度下降，林内湿度增加。其中，海拔高度430～470 m 格木林内气温、土壤温度和相对光照强度，与海拔高度215～260 m格木林相比，分别降低了8.1%、9.7%和13.8%，林内湿度提高了3.4%；海拔高度520～580 m格木林内气温、土壤温度和相对光照强度，与海拔高度430～470 m格木林相比，分别降低了4.7%、3.8%和2.5%，林内湿度提高了1.5%。由于海拔高度215～260 m 格木林内气温和土壤温度较高，光照强度较大，因此格木林生长量大，林下植物种类、数量多且生长快。

表5 不同海拔高度格木林内小气候变化

4 结论与讨论

由本试验结果可知，格木在海拔高度215～580 m造林6年的格木保存率在85.2%以上，格木对该海拔高度范围的造林地有着较强的适应性。格木保存率、地径和树高随海拔高度的上升而降低，海拔高度215～260 m 地块格木的保存率、地径和树高显著大于海拔高度430～470 m 地块和520～580 m 地块的格木，海拔高度430～470 m 地块和520～580 m 地块之间格木保存率差异显著，但地径和树高差异不明显。随着海拔高度上升，格木林下植物多样性降低，表现为林下植物的总数量、平均高度以及灌木层的种类和盖度均减少。随着海拔高度上升，格木林内气温、土壤温度和林内相对光照强度均下降，林内湿度增加。

格木属于热带和亚热带地区的树种[1]，喜光照、不耐低温，在积温高、降水量大、光照充足的环境中生长迅速[3]。格木适合在低海拔的丘陵中下部或山谷中生长，营造上可纯林或混交林。在混交造林方面，根据云霄县当地经营的树种，格木可与桉树、相思、木荷等树种混交，从而增加当地人工林树种资源，改善人工林结构。