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福建北部引种的9年生邓恩桉林分结构特征研究



全 文 :第 35 卷 第 2 期 西 南 林 业 大 学 学 报 Vol. 35 No. 2
2015 年 4 月 JOURNAL OF SOUTHWEST FORESTRY UNIVERSITY Apr. 2015
收稿日期:2014 - 10 - 14
作者简介:黄盛华(1972—),男,工程师。研究方向:森林培育。Email:mshsh0039@ 163. com。
doi:10. 11929 / j. issn. 2095 - 1914. 2015. 02. 007
福建北部引种的 9 年生邓恩桉林分结构特征研究
黄盛华
(建阳市林业局,福建 建阳 354200)
摘要:以福建建阳市引种的邓恩桉为研究对象,以杉木和马尾松人工林为对照,通过调查分析其林
分径级结构、高度结构、物种组成和林分各物种特征值,探讨福建北部高纬度地区引种邓恩桉对其
林分结构的影响。结果表明,与其他几种林分相比,9 年生邓恩桉平均胸径为 12. 1 cm,平均树高为
11. 9 m,生长速度明显快于杉木和马尾松;树种组成为 19 种,高于杉木的 11 种和马尾松的 10 种;
邓恩桉纯林中邓恩桉重要值为 68. 547%,在灌木层和草本层中重要值较大的为苦竹和芒萁。
关键词:邓恩桉;引种;林分;特征;福建北部
中图分类号:S718. 54 文献标志码:A 文章编号:2095 - 1914(2015)02 - 0043 - 05
Characteristics of 9-Year-Old Eucalyptus dunnii
Stand Structure in Northern Fujian
HUANG Sheng-hua
(Forestry Bureau of Jianyang Municipality,Jianyang Fujian 354200,China)
Abstract:The introduced Eucalyptus dunnii growing in northern high latitude areas of Jianyang in Fujian was
taken as the research object while Cunninghamia lanceolata and Pinus massoniana used as comparison. A discus-
sion was made for the effects on the tree plantation introduced in high altitude area based on the analysis of class
structure,height structure,species composition. The result showed:comparing with other forest stand,the average
DBH of 9-year-old Eucalyptus dunnii was 12. 1cm,and the average of height was 11. 9 cm. It is clear to see the
growth of the species was faster than Cunninghamia lanceolate and Pinus massoniana. The species composition was
19 and higher than Cunninghamia lanceolate(11)and Pinus massoniana(10). In Eucalyptus dunnii pure forest,
the important value of Eucalyptus dunnii was 68. 547% . Meanwhile,in shrubs and herb layer Pleioblastus amarus
and Dicranopteris pedata had greater important value than others.
Key words:Eucalyptus dunnii;introduction;stand structure;characteristics;northern Fujian
林分结构是林分特征的重要内容,林分结构研
究是经营森林的理论基础。表达林分结构的指标,
按传统森林经理学的研究方法,主要以树种组成、
年龄、胸径、树高、形数、林层、密度和蓄积等指标描
述[1]。林分结构主要由空间结构和非空间结构组
成,非空间结构包括树高结构、胸径结构,树种组成
结构等,空间结构又包括林木空间分布、树种混交、
林木大小等[2]。
邓恩桉(Eucalyptus dunnii)属桃金娘科桉树属
的双蒴盖亚属(subgenus Synphyomyrtus)、蓝桉组
(section Maidenaria)多枝桉系(series Viminales),形
态特征类似柳桉(Eucalyptus saligna)、巨桉(Euca-
lyptus grandis)[3]。邓恩桉天然分布于澳大利亚新
南威尔士州东北和昆士兰州东南约 40 km 区域间,
其树体中等偏大,树干通直,分枝大而浓密,成熟植
株树高可达 50 m,枝下高一般在 30 ~ 35 m,气干木
材密度约 800 kg /m3。其木材的心材呈淡棕红色,边
材的颜色和心材差异不明显,木质粗细中等而均
匀,纹理直,纤维性能好,制浆得率高,是优秀的浆
纸材树种,现为我国南方地区工业原料林基地的主
要造林树种[4 - 7]。
作为优良的造林树种,邓恩桉的发展却受到了
地域的限制。目前,邓恩桉只能在气温较高的热带
亚热带地区生长,如何利用邓恩桉的耐寒性进行北
移种植一直是众多学者研究的课题。福建省北部
建阳市被认为是邓恩桉种植的最北界,从 2004 年建
阳市开始陆续引种邓恩桉造林面积约 267 hm2,本研
究以建阳市引种邓恩桉为对象,通过与杉木(Cun-
ninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)、
木荷(Schima superba)等林分进行比较,讨论邓恩桉
在最北界建阳市的林分结构特征。
1 研究区概况
研究区域为福建省建阳市,属中亚热带季风湿
润气候区,气候温和,雨量充沛,四季分明,夏长秋
短,秋冬多雾。年平均温度 18. 1 ℃,绝对最低气温
为 - 8. 7 ℃[8]。试验林位于建阳市徐市镇回瑶村
103 林班 08 大班 050 小班和宸前村 116 林班 06 大
班 090 小班以及 03 大班 030 小班,其中,回瑶村 050
小班主要林分为邓恩桉纯林和邓恩桉 -杉木混交
林、宸前村 090 小班为 9 年生杉木纯林、宸前村 030
小班为 20 年生马尾松纯林。以 A、B、C、D分别代表
邓恩桉纯林、邓恩桉 -杉木混交林、杉木纯林、马尾
松纯林,各林分立地因子见表 1。
表 1 各林分立地因子概况
Tab. 1 Site factors of each stand
样地 地貌类型 海拔 /m 坡度 /(°) 坡向 土层厚度 / cm 立地质量
回瑶村 103 林班 08 大班 050 小班 高丘 150 ~ 230 27 西北 90 中等肥沃
宸前村 116 林班 06 大班 090 小班 低丘 130 ~ 280 28 西南 140 中等肥沃
宸前村 116 林班 03 大班 030 小班 高丘 120 ~ 370 27 西 130 中等肥沃
邓恩桉林分造林前为杉木林,2004 年春季全面
劈草、炼山、清杂,株行距 2 m × 3 m,挖明穴,穴规格
40 cm × 30 cm × 30 cm,初植密度 1 642 株 /hm2。
2004 年 7 月造林,造林前穴内施钙镁磷基肥 0. 25 kg
后回表土,邓恩桉用苗高为 10 ~ 16 cm的容器苗,造
林时苗木营养袋土用趋避剂浸湿,以防止白蚂蚁入
侵,驱避剂不能沾到苗木叶子,栽植苗木的穴面周
围撒 25 g呋喃丹,防止地老虎、鼠害、野兔破坏。当
年 9 月全面锄草 1 次,锄草结束后,在苗木上方挖月
牙型沟,施永安桉树专用肥 0. 25 kg,肥料入沟后复
土;11 月进行第 2 次全面锄草抚育,第 2 ~ 3 年抚育
措施同第 1 年。邓恩桉 -杉木混交林抚育技术和邓
恩桉纯林基本相同,杉木纯林和马尾松纯林采用大
田苗造林,造林后施肥 1 次。
2 研究方法
2. 1 调查方法
2013 年 12 月,在 A、B、C、D 4 个林分中分别选
择海拔、坡向和土壤类型大致相同的地段各设置 3
块 20 m ×20 m 的标准样地,共 12 块样地。在每块
样地内的 4 角及中央设置 5 个 5 m ×5 m的小样地,
最后在每个小样地各设置 1 个 1 m ×1 m的小样方。
对 12 个 20 m ×20 m标准样地内的林木进行每木检
尺,测定树高、胸径、冠幅等因子,并记录每个样地
内林木种类、株数。在每个 5 m × 5 m 和 1 m × 1 m
的样地内分别调查灌木层和草本层的植物种类、株
数、高度、地径和盖度等。
2. 2 分析内容及方法
林分结构特征的指标主要有林分种群密度、林
分径级结构、林分物种组成和林分树种重要
值[9 - 11]。林分径级结构和林分年龄紧密相关,通过
比较年龄大致相同的林分径级结构可以得出林分
生长速度的快慢,对于不同年龄林分则通过比较年
均径级差。同样,林分的高度结构也可反映出林分
生长的速度[12 - 13]。林分物种组成是林分结构的重
要组成部分,可通过比较林分垂直结构上各层的物
种成分实现。以杉木及马尾松纯林为对照通过调
查分析得出邓恩桉林分结构特征,并与其他林分进
行比较,得出邓恩桉在北移过程中林分结构的变
化。通过对样地内乔灌草各层的调查数据统计,分
别计算以下指标。
密度 =某物种个体数 /单位样方面积
相对密度 = 某物种密度
样方内全部物种密度
× 100
盖度 =某物种地上部分的投影面积 /样方面积
相对盖度 = 某物种盖度
样方内全部物种盖度
× 100
44 西 南 林 业 大 学 学 报 第 35 卷
频度 =某物种出现的样方数 /调查全部样方数
相对频度 = 某物种频度
样方内全部物种频度
× 100
相对显著度 = 某树种胸高断面积
全部树种胸高断面积
× 100
乔木层树种重要值 =相对密度 +相对频度 +相对显著度3
灌木草本层物种重要值 =相对密度 +相对频度 +相对盖度3
采用 Excel 2007 进行数据整理和表格制制作,
数据分析用 Spss 19. 0 软件完成。
3 结果与分析
3. 1 林分径级结构特征
9 年生邓恩桉人工林平均胸径为 12. 1 cm,其中
最大胸径为 16. 2 cm,最小为 10. 8 cm。9 年生邓恩
桉 -杉木混交林中邓恩桉平均胸径 10. 5 cm,其中
最大胸径为 13. 6 cm,最小为 8. 7 cm;杉木平均胸径
为 8. 3 cm。9 年生杉木人工林平均胸径为 7. 1 cm,
其中最大胸径为 9. 2 cm,最小为 6. 1 cm。20 年生马
尾松平均胸径为 17. 9 cm,其中最大胸径为 19. 6
cm,最小为 15. 7 cm。由统计结果可以看出,邓恩桉
胸径生长速度明显快于杉木和马尾松。
3. 2 林分高度结构特征
9 年生邓恩桉人工林平均树高为 11. 9 m,其中
最大树高为 15. 2 m,最小为 10. 1 m;9 年生邓恩桉 -
杉木混交林中邓恩桉平均树高 10. 6 m,其中最大树
高为 12. 7 m,最小为 9. 1 m;杉木平均树高为 7. 1 m;
9 年生杉木人工林平均树高为 6. 0 m,其中最大树高
为 7. 5 m,最小为 5. 2 m;20 年生马尾松平均树高为
13. 1 m,其中最大树高为 14. 7 m,最小为 12. 1 m。
从统计结果可看出,邓恩桉高生长量生长速度明显
快于其他树种。
3. 3 林分树种组成特征
根据调查结果,分别以 A、B、C、D 代表邓恩桉
纯林、邓恩桉 - 杉木混交林、杉木纯林、马尾松纯
林,则这几种林分样方内林木的垂直结构(乔木层、
灌木层、草本层)及物种组成见表 2。
表 2 不同林分垂直结构物种组成
Tab. 2 Vertical structure in species composition of different standing forests
样地 乔木层 灌木层 草本层
A 邓恩桉 (77)、杉木
(19)、木荷(3)、青冈(1)
苦竹(68)、黄瑞木(12)、油茶(15)、漆树(8)、乌
饭(6)、荚蒾(2)、罗浮栲(5)、盐肤木(1)、山矾(3)
芒萁(57)、狗脊(12)、黑莎草(16)、白茅
(3)、蕨(5)、五节芒(2)
B 邓恩桉 (73)、杉木
(82)、木荷(1)、木槠(1)
苦竹(65)、檵木(13)、乌饭(11)、黄瑞木(13)、苦
椎(4)、轮叶蒲桃(2)、杉木小苗(16)、木荷小苗(7)
芒萁(75)、五节芒(9)、黑莎草(11)、商陆
(2)、渐尖毛蕨(1)
C 杉木(208) 苦竹(32)、黄瑞木(14)、山苍子(2)、檵木(1)、
栲树(1)、油茶(7)、罗浮栲(2)
芒萁(39)、五节芒(3)、黑莎草(8)
D 马尾松(77)、苦槠(4) 苦竹(29)、檵木(4)、黄瑞木(3)、山苍子(6)、罗
浮栲(5)
黑莎草(10)、白茅(4)、狗脊(7)
注:括号内数字表示样地内所含物种数量。木荷(Schima superba)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)、米槠(Castanopsis carlesii)、苦槠(Castanop-
sis sclerophylla)、苦竹(Pleioblastus amarus)、黄瑞木(Adinandra millettii)、油茶(Camellia oleifera)、漆树(Toxicodendron trichocarpum)、乌饭(Lyonia
ovalifolia var. elliptica)、荚蒾(Viburnum dilatatum)、罗浮栲(Castanopsis fabri)、盐肤木(Rhus chinensis)、山矾(Symplocos sumuntia)、檵木(Loropeta-
lum chinense)、苦椎(Chestnut tree)、轮叶蒲桃(Syzygium grijsii)、山苍子(Litsea cubeba)、栲树(Castanopsis fargesii)、芒萁(Dicranopteris pedata)、狗
脊(Woodwardia japonica)、黑莎草(Gahnia tristis)、白茅(Imperata cylindrica)、蕨(Pteridium aquilinum var. latiusculum)、五节芒(Miscanthus floridu-
lus)、商陆(Phytolacca acinosa)、渐尖毛蕨(Cyclosorus acuminatus)。
由表 2 可知,在邓恩桉人工林林分中,乔木层有
4 个树种,灌木层有 9 个物种,草本层有 6 种植物。
在邓恩桉 -杉木混交林林分中,乔木层有 4 个树种,
灌木层有 8 种植物,草本层有 5 种物种;在杉木人工
林分中,乔木层只有杉木 1 个树种,灌木层有 7 种植
物,草本层有 3 个物种;在马尾松人工林林分中,乔
木层有马尾松和苦槠 2 个树种,灌木层有 5 种植物,
草本层有 3 种植物。从群落整体来看,邓恩桉人工
林共有物种数为 19 种,邓恩桉 -杉木共有物种数为
17 种,杉木人工林共有物种数为 11 种,马尾松物种
数为 10 种。说明邓恩桉人工纯林物种丰富度高于
其他林分,表明了在福建北部高纬度地区营造邓恩
桉对林分物种多样性有一定提高。
3. 4 林分物种的群落特征值
3. 4. 1 邓恩桉人工林群落物种特征 邓恩桉人工林乔
木层、灌木层、草本层物种特征值统计结果见表3 ~5。
54第 2 期 黄盛华:福建北部引种的 9 年生邓恩桉林分结构特征研究
表 3 邓恩桉人工林乔木层树种特征值
Tab. 3 Characteristics of arbor layer
in Eucalyptus dunnii plantation
物种 总株数
相对密度
/%
相对频度
/%
相对显著度
/%
重要值
/%
邓恩桉 77 77 42. 858 85. 782 68. 547
杉木 19 19 28. 572 13. 048 20. 207
木荷 3 3 14. 286 0. 877 6. 054
青冈 1 1 14. 286 0. 292 5. 193
由表 3 ~ 5 可以看出:在邓恩桉人工林的乔木层
中,邓恩桉占绝对优势地位,重要值达到 68. 547%;
此外,杉木处于伴生优势地位,重要值达到了
20. 207%,群落中的杉木并非人工栽植,而是由自然
萌发而成。在灌木层,苦竹的株数达到 68 株,重要
值超过 50%,达到 50. 679%,说明苦竹在邓恩桉人
工林中有较好的适应性。草本层中重要值最大的
为芒萁,达到 57. 312%,在草本层中有很大的优势。
表 4 邓恩桉人工林灌木层物种特征值
Tab. 4 Characteristics of shrubs layer in Eucalyptus dunnii plantation
物种 总株数
密度
/(株·m -2)
相对密度
/%
频度
相对频度
/%
盖度
相对盖度
/%
重要值
/%
苦竹 68 0. 544 56. 667 1. 000 27. 270 0. 523 68. 099 50. 679
黄瑞木 12 0. 096 10. 000 0. 800 21. 816 0. 096 12. 500 14. 772
油茶 15 0. 120 12. 500 0. 533 14. 544 0. 012 1. 563 9. 536
漆树 8 0. 064 6. 667 0. 400 10. 908 0. 075 9. 766 9. 113
乌饭 6 0. 048 5. 000 0. 267 7. 272 0. 023 2. 995 5. 089
荚蒾 2 0. 016 1. 667 0. 133 3. 636 0. 009 1. 172 2. 158
罗浮栲 5 0. 040 4. 167 0. 333 9. 090 0. 014 1. 823 5. 027
盐肤木 1 0. 008 0. 833 0. 067 1. 818 0. 005 0. 651 1. 101
山矾 3 0. 024 2. 500 0. 133 3. 636 0. 011 1. 432 2. 523
表 5 邓恩桉人工林草本层物种特征值
Tab. 5 Characteristics of herb layer in Eucalyptus dunnii plantation
物种 总株数
密度
/(株·m -2)
相对密度
/%
频度
相对频度
/%
盖度
相对盖度
/%
重要值 /%
芒萁 57 3. 800 60. 003 1. 000 38. 462 0. 601 73. 472 57. 312
狗脊 12 0. 800 12. 632 0. 667 25. 641 0. 103 12. 592 16. 955
黑莎草 16 1. 067 16. 843 0. 533 20. 513 0. 091 11. 125 16. 160
白茅 3 0. 200 3. 158 0. 200 7. 692 0. 012 1. 467 4. 106
蕨 5 0. 333 5. 263 0. 067 2. 564 0. 005 0. 611 2. 813
五节芒 2 0. 133 2. 105 0. 133 5. 128 0. 006 0. 733 2. 656
3. 4. 2 邓恩桉 -杉木混交林群落物种特征值 邓
恩桉 -杉木混交林乔木层、灌木层、草本层物种特
征值统计结果见表 6 ~ 8。
由表 6 ~ 8 可知:在邓恩桉 -杉木混交林中,邓
恩桉和杉木在数量上相当,杉木为 82 株,邓恩桉为
73 株,杉木略多于邓恩桉;邓恩桉重要值为
47. 473%,杉木重要值为 43. 578%,邓恩桉生长速
度较快,平均胸径大于杉木,相对显著度较高,因此
重要值略高于杉木。在灌木层中,苦竹仍然占优势
地位,重要值为 48. 209%,此外檵木的重要值也达
到了 15. 396%。在草本层中,芒萁占绝对优势地
位,重要值达到了 71. 727%,可见芒萁在邓恩桉 -
杉木混交林中适应性较好,生长状况良好。
表 6 邓恩桉 -杉木混交林乔木层树种特征值
Tab. 6 Characteristics of arbor layer in mixed Eucalyptus
dunnii and Cunninghamia lanceolata forest plantation
物种 总株数
相对密度
/%
相对频度
/%
相对显著度
/%
重要值
/%
邓恩桉 73 46. 497 37. 495 58. 428 47. 473
杉木 82 52. 229 37. 495 41. 010 43. 578
木荷 1 0. 637 12. 498 0. 326 4. 487
木槠 1 0. 637 12. 498 0. 236 4. 457
64 西 南 林 业 大 学 学 报 第 35 卷
表 7 邓恩桉 -杉木混交林灌木层物种特征值
Tab. 7 Characteristics of shrubs layer in mixed Eucalyptus dunnii and Cunninghamia lanceolata forest plantation
物种
总株数
/株
密度
/(株·m -2)
相对密度
/%
频度
相对频度
/%
盖度
相对盖度
/%
重要值
/%
苦竹 65 0. 520 49. 618 0. 933 33. 333 0. 412 61. 677 48. 209
檵木 13 0. 104 9. 924 0. 533 19. 048 0. 115 17. 216 15. 396
乌饭 11 0. 088 8. 397 0. 400 14. 286 0. 057 8. 533 10. 405
黄瑞木 13 0. 104 9. 924 0. 267 9. 524 0. 014 2. 096 7. 181
苦椎 4 0. 032 3. 053 0. 133 4. 762 0. 036 5. 389 4. 402
轮叶蒲桃 2 0. 016 1. 527 0. 067 2. 381 0. 006 0. 898 1. 602
杉木小苗 16 0. 128 12. 214 0. 267 9. 524 0. 015 2. 246 7. 994
木荷小苗 7 0. 056 5. 344 0. 200 7. 143 0. 013 1. 946 4. 811
表 8 邓恩桉 -杉木混交林草本层物种特征值
Tab. 8 Charateristics herb layer of mixed Eucalyptus dunnii and Cunninghamia lanceolata mixed forest plantation
物种 总株数
密度
/(株·m -2)
相对密度
/%
频度
相对频度
/%
盖度
相对盖度
/%
重要值
/%
芒萁 75 5. 000 76. 535 0. 933 48. 284 0. 572 90. 363 71. 727
五节芒 9 0. 600 9. 184 0. 267 13. 795 0. 024 3. 791 8. 924
黑莎草 11 0. 733 11. 225 0. 600 31. 040 0. 026 4. 107 15. 457
商陆 2 0. 133 2. 041 0. 067 3. 449 0. 034 5. 371 3. 620
渐尖毛蕨 1 0. 067 1. 020 0. 067 3. 449 0. 007 1. 106 1. 858
4 结 语
通过对福建省建阳市引种的邓恩桉林分结构
的研究,9 年生邓恩桉平均胸径已达到 12. 1 cm,大
于 9 年生杉木,生长速度明显快于其他 2 种林分;9
年生邓恩桉平均树高 11. 9 m,远大于 9 年生杉木;9
年生邓恩桉树种组成为 19 种,也高于其他几种林
分;对于重要值,邓恩桉人工纯林中邓恩桉重要值
为 68. 547%,在灌木层和草本层中重要值较大的为
苦竹和芒萁。从研究结果可以看出,在较高纬度的
福建省建阳市引种邓恩桉对林分结构产生了较为
有利的影响。建阳市目前正进一步扩大引种邓恩
桉的种植面积,因此加强对邓恩桉各方面的研究,
可为建阳市引种提供理论技术支持。
[参 考 文 献]
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(责任编辑 韩明跃)
74第 2 期 黄盛华:福建北部引种的 9 年生邓恩桉林分结构特征研究