全 文 ：第 12卷 第 4期
2 0 0 4年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
V01．12 NO．4
oct．． 2004
龙洞河流域马尾松群落结构及改造技术的研究
黄三祥 罗菊春 艾训儒
(北京林业大学资源与环境学院 北京 100083)(湖北民族学院生物科学与技术学院 恩施 445000)
摘 要 对龙洞河流域马尾松群落结构研究结果表明，龙洞河流域马尾松群落结构简单且物种多样性低，病虫害
严重，生产力低下。并提出马尾松群落改造的原则、措施和模式。
关键词 马尾松群落结构 改造技术 生态位宽度 生态位重叠度
Studies on the structure and improving techniques of the masson pine comm unity in Longdong River Valley
． HUANG
San—Xiang，LUO Ju—Chun(Colege of Environment and Resources，Beijing Forestry University，Beijing 100083)，AI Xun—
Ru(College of Biological Science and Biotechnology，Huhei Institute for Nationalities，Enshi 445000)，CJEA，2004，
12(4)：174～176
Abstract The structure of the mass pine community in Longdong River Valley is studied．The results show thai the
structure of the mass pine community is simple，the biodiversity is low，diseases are serious，and the productivity is not
high．Based on the facts，the improving principles，measures，and model of the masson pine community are put forward·
Kev w0rds Structure of masson pine community，Improving technique，Niche breadth，Niche overlap
1 研究区域概况与研究方法
研究区域位于湖北省恩施市龙洞河流域，北纬30。25 ，东经 109。25 ，海拔高度465m，属中亚热带湿润气候，
冬暖湿润，寡照多雾；雨热同期，年均气温 16．3℃，年降水量 1500mm左右，相对湿度 82％。土壤类型为红砂岩
风化发育的黄红壤，土层浅薄(<~80cm)，层次分化不明显，属 A-BC-C型，pH值 5．0-5．2。群落主林层优势种为
28年生马尾松。在马尾松群落中心分布区根据立地类型，采用最小面积法设置临时标准地 4块，面积 30m×
40m。在标准地内进行植被调查和每木检尺(起测径阶为6．0cm)；各标准地内沿对角线机械设置 lm×lm的小
样方 16个，并调查林下植被；按 Kraft分级法分级并选取 5株标准木，用分层截取法现场测定各组分鲜物质
量，于各组分中抽取二阶样本，用烘干恒重法求各组分生物量；根据标准木生物量推算马尾松群落生物量，并
估算群落生产力n]。物种生态位宽度(Bi)和物种间生态位重叠度(N．0．I．K．)计算公式为： ~4]
Bi：一∑ ×lnPd (1)
i
N．O．I．K =1／2>：{P 一Pb{ (2) ● - _一
式中，s为样地中所有物种的种数(即丰富度)，P 为物种 在资源序列 位上的个体总数比值，P P 分别
为物种i和物种k在资源i上的重要值百分率。
2 结果与分析
2．1 马尾松群落结构及其演替趋势
研究结果表明该流域马尾松群落四季长青，属常绿针叶林范畴。群落垂直结构明显，从上至下依次为乔
木层、灌木层和草本层。其中乔木层平均高 10．12m，总盖度 60％，密度 1750株／hm2，几乎全部为马尾松
(Pinus masoniana)，此外间或有樟树(Cinnamomum Camphoya)和杉木(Cunninghamia)；灌木层平均高
4．23m，总盖度为 80％，优势种为油茶(Camelia Oleifera)，密度为 1020株／hm2，其他种类有木姜子(Listea
Pungens)、老鼠矢(Symplocus Stelaris)、异叶榕(Ficus heteromorpha)等，伴生藤本植物有紫藤 (Wisteria
* 湖北省教育厅科学研究项日(99Z006)资助
**通讯作者
收穑日期：2003-08-07 改回日期：2003—09-20
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第 4期 黄三祥等：龙洞河流域马尾松群落结构及改造技术的研究 175
Si esis)等；草本层种类较少，主要种
类有蕨(Pteridium aquilinum)和芒
萁(Dicranopteris pedta)等 ，其平均
株高为 0．27m，总盖度 5％。由表 1
可知群落垂直结构简单，分层明显，
且 3层物种数仅十几种，物种多样性
较低。群落灌木层中主林层优势种
马尾松幼苗密度仅为 100株／hm ，
而樟树幼树为 730株／hm2，为马尾
松幼树的7．3倍，马尾松群落的优势
表 1 马尾松群落各层次指标统计
Tab．1 The quantitive indices of each layer of the nlasson pine community
乔木层
灌木层
草本层
马尾松
樟 树
杉 木
油 茶
樟 树
马尾松
木姜子
老鼠矢
蕨、芒萁
1750
900
210
1020
730
100
10
10
0．80
0．10
0．20
0．90
0．20
0．10
0．05
0．05
60
80
5
4．23
0．27
种马尾松将逐渐被樟树所替代，故马尾松群落将发生演替，需要对马尾松群落进行改造。标准地调查结果表
明乔木层马尾松为210株，杉木 25株 ，樟树 11株 ，而样地灌木层中樟树为 87株 ，马尾松 12株，油茶 122株。
马尾松为阳性树种 ，其幼苗不能在荫蔽的灌木层中较好更新，因而自然状态下该群落将逐渐发生演替。马尾
松群落乔木层和灌木层耐荫优势树种分别为樟树和油茶，故马尾松群落将逐渐被樟树 十油茶群落所替代。
研究地属中亚热带湿润气候 ，其地带性植被为亚热带常绿阔叶林，人为干预下可通过伐除感染病虫害的马尾
松个体，引入其他阔叶树种，人为促进演替。
2．2 马尾松群落生态位与群落生产力
生态位宽度指物种在群落中利用各种资源总和的幅度，主要反映物种对环境的适应情况及对资源的利
用程度。物种生态位宽度越大，表明该物种特化程度越小，对环境适应能力则越强 ，更倾 向于泛化物种 ]。
经计算乔木层生态位宽度大小依次为马尾松(2．05)>樟树(1．98)>杉木(1．92)，而灌木层中仅油茶生态位
宽度较大，为 2．02，表明群落中优势种具有更宽的生态位，其营养空间较大，竞争能力和相对资源利用能力
均较强，能适应不断变化的环境 ，因而在群落中占据优势地位。由于感染松材线虫病，群落优势树种马尾松
生长处于衰退状况 ，需对其进行改造，群落中仅杉木、樟树、油茶的生态位宽度较大，适应能力、竞争能力和相
对资源利用能力均较强，马尾松群落衰退后将逐渐被樟树 +油茶群落或杉木 +油茶群落所替代。生态位重
叠度表示 2个树种对资源利用的共同程度和对环境因子适应的相似性，即物种间生态区相似的尺度。分别
计算群落中优势物种间的生态位重叠度结果表明(见表 2)，群落演替中 3个优势种樟树、杉木和油茶之间的
生态位重叠度较小，分别为 0．546、0．254和 0．314，表明一个群落能稳定存在，其原因是群落相同层次以及
不同层次优势种间的生态位重叠度小 ，它们在群落中占据不同层次的营养空间，利用不同层次光照、养分和
水分，竞争较小，故能稳定共存而不发生竞争排斥现象。樟树与油茶间的生态位重叠度以及杉木与油茶间的
生态位重叠度较小 ，因而自然状况下可形成稳定的樟树 +油茶群落或杉木 +油茶群落。5株标准木生物量
统计结果见表 3。由表 3可知标准地调查中马尾松主要分布在6～8径阶，表明马尾松生长不良，小径阶个体
较多。经计算马尾松群落不同径阶的生物量发现，径阶生物量随径阶的增大而不断增大，14径阶的马尾松
生物量为 6径 阶马尾松的 6．45倍。标准地生物量为 63741．4042kglhmz，而马尾松单株平 均生物量 为
2276．4787kg／株。故该马尾松群落生产力较低，应加以改造。
表 2 马尾松群落优势物种生态位重叠度
Tab．2 The niche overlap of dominant species in the masson pine community
裹 3 5株标准木生物量统计
Tab．3 The biomass of the sample trees
2．3 马尾松群落改造技术
研究结果表明，该流域马尾松群落物种多样性较低，结构简单，群落生产力也较低，且马尾松还受松材线
一
4
7
— 3
0
7 5
2 1
— 3 4
0 0
7 5 4
8 6 1
— 4 4 3
0 0 0
6 5 4 4
4 7 7 5
— 5 6 5 2
0 0 0 0
4 5 3 6 3
一 够
0 0 0 0 0
松 树 木 子 矢 茶
尾 姜 鼠
马 樟 杉 木 老 油
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176 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
虫病的危害，急需对马尾松群落进行改造。马尾松群落改造原则一是遵循保护生物多样性的原则，在抚育中
尽量保护乔木层、灌木层和草本层中的所有物种，使其物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性均能达到
最佳状态，保持生态系统的稳定和平衡。二是伐除染病个体，马尾松群落感染了松材线虫病 ，一些个体开始
死亡。可采取伐除染病个体，在群落中补栽其他阔叶树种，使马尾松群落逐渐得到恢复。补栽时应控制株行
距，使株行距保持在 0．25～2m间，林分密度控制在 1200～1500株[hm ，使群落在有限生态条件下达到最大
生产力。其主要改造技术(见图 1)一是合理施肥 ，马尾松群落林地瘠薄 ，土壤肥力和群落生产力均较低，可
在保持马尾松群落结构大致不变下配以合理施肥，提高群落生产力。同时伐除马尾松群落染病个体，在林分
空地上补植群落中的优势种或松土促进根萌和天然下种，提高群落生产力。二是营造混交林，混交林中不同
图 1 马尾松群落改造模式
树种对群落的时间、空间和资源利用方面以及相互作
用的可能类型方面都趋向于相互补充而不是直接竞
争，由不同树种组成的混交林群落要比单一树种组成
的群落更能有效利用环境资源，维持长期较高的生产
力，具有更大的稳定性。营造樟树 +油茶常绿阔叶林
群落时可伐除研究地的马尾松，在保留原有群落中樟
树、油茶等优势树种前提下，引入樟树、油茶等阔叶树
种种源或幼苗，采用 30cm×30cm×30cm整地方式，每
穴下 15kg沃土和 0．05kg Ca、Mg、P作基肥。营造杉
木 +油茶常绿群落时可伐除群落中的马尾松、樟树等
乔木树种 ，引入杉木、油茶等阔叶树种种源或幼苗，采
Fig．I The design paterns of masson pine community 用 30cm×30cm×30era整地方式，每穴下 15kg沃土和
0．05kg Ca、Mg、P作基肥。营造构栲 +油茶常绿阔叶林时可在研究地内伐除其中的马尾松、樟树等乔木树
种以及灌木层中除油茶外的其他优势树种，引入构栲、油茶等阔叶树种种源或幼苗，采用 30cm×30cm×
30era整地方式 ，每穴下 15kg沃土和0．05kg Ca、Mg、P作基肥。
3 小 结
该流域马尾松群落物种多样性和生产力均较低，病虫害严重，结构简单，因而急需对马尾松群落进行改
造，合理施肥，提高群落生产力，尽早恢复植被，伐除染病马尾松个体，补植或营造混交林，即在林内荒地、空
地或采伐迹地补植群落优势种 ，或松土促进根萌和天然下种 ，或选择生态位重叠度小的树种营造混交林，提
高群落生物多样性，增加群落生物量，提高单位面积蓄积量，增加群落稳定性。
参 考 文 献
艾训儒等．马尾松种群生物量及其密度效应研究 湖北林业科技，1998(3)：16～19
丁 易，李旭光，熊好琴等 鄂西狮子关常绿阔叶林优势种群生态位研究．西南师范大学学报(自然科学版)，2002，27(2)：215
吴承祯，洪 伟等．马尾松中幼龄林种内竞争的研究 ．福建林学院学报，1997，17(4)：289～292
郑 蓉．福建北部马尾松群落生态位的研究．福建林学院学报，1996，16(4)：319～323
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