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马占相思生态风景林改造树种生长及生物多样性研究



全 文 : 2016年7月 Journal of Green Science and Technology 第13期
收稿日期:2016-06-17
基金项目:广东省林业科技创新项目(编号:2014KJCX015)
作者简介:徐谙为(1988—),女,硕士,主要从事植物景观及造景方向的研究工作。
通讯作者:陈红跃(1964—),男,教授,主要从事园林植物栽培与风景林营建方向的研究工作。
马占相思生态风景林改造树种生长及生物多样性研究
徐谙为1,陈 柳2,何秀云3,陈红跃2
(1.广东省林业职业技术学校,广东 广州510520;2.华南农业大学 林学与风景园林学院,
广东 广州510642;3.广东省中山市国有森林资源保护中心,广东 中山528400)
摘要:对中山市树木园马占相思改造林分林下套种的景观树种生长和改造林地生物多样性进行了调查研
究,结果表明:改造树种在树高、冠幅和枝下高生长方面较为迅速,但地径生长量变化却相对较小;聚类分
析可以将11种改造树种分为3类,即速生树种(盾柱木和高山榕)、中生树种(红花风铃木和樟树)和慢生树
种(黄花风铃木、红车等7种);而从生物多样性看,改造林地植物种类数量以及各项指数均有一定的提高。
关键词:马占相思;林分改造;树种生长;生物多样性
中图分类号:S333      文献标识码:A  文章编号:1674-9944(2016)13-0148-03
1 引言
生态风景林是城市园林景观的重要组成部分。由
于历史原因,不少林分存在树种单一、景观和生态效益
不理想的状况,实施林分改造是必要的技术措施。针对
中山市城市生态风景林低效单一树种的现状,中山市于
1999年提出了在3年内首先把“一区三线”(即长江旅
游区,公路东线、中线、西线沿线第一重山)4619hm2 森
林景观改造好[1],之后全面推广实施了林分改造。
林分改造的树种生长研究,是目前生态公益林林分
改造研究的一项重要内容,这方面的研究报道较
少[2~6]。虽然广东省各地对相思树林分改造都取得了
一定效果,但还有很大面积的退化相思林分亟待改造,
而关于相思林分改造树种选择以及改造技术还有待研
究合探讨。本研究针对上述情况,在中山市树木园选择
目前相思林中具有代表性的马占相思(Acacia mangi-
um)树种的林分改造进行研究。通过对改造林地中林
木生长和林下植物多样性的调查研究,为研究提供理论
基础和依据。
2 材料和方法
2.1 林地概况
试验林地原植被主要为马占相思(Acacia mangi-
um),改造树种主要有盾柱木 (Peltophorum ptero-
carpum)黄 花 风 铃 木 (Tabebuea chuysantha)、红 车
(Syzygium rehderianum)、厚荚相思(Acacia crassicar-
pa)、红苞木(Rhodoleia championii)、楝叶吴茱萸(Evo-
dia glabrifolia)、红锥(Castanopsis hystrix)、山杜英
(Elaeocarpus sylvestris)、红花风铃木(Tabebuia penta-
phy)、樟树(Cinnamomum camphora)、高山榕(Ficus al-
tissima),改造方法主要是在原有树种中套种,株、行距
为3.0m×3.0m,即1110株/hm2(74株/亩),植穴的
规格为50cm×50cm×40cm。造林后连续3年进行除
草松土等抚育,每年2次,分别在5~6月和9~10月
进行。
2.2 研究方法
在2年生的改造林分中选择有代表性的地段建立
3个20m×30m的标准地,同时在未改造林分中建立3
个同样大小的标准地作为对照标准地。在标准地中进
行每木调查,调查指标为地径、树高、枝下高和冠幅。用
Microsoft Excel统计生长指标平均值并采用SAS 8.1
进行聚类分析。
物种多样性的调查采用徐小牛等[7]的方法,在标准
地内按梅花形机械设置4个2m×2m的小样方,调查、
记录小样方内全部灌木和草本的种类、盖度、株数及平
均高度。计算各物种重要值及物种丰富度、Simpson指
数、Shannon-Wiener指数以及群落均匀度[8~11]等多样
性指数。
3 结果与分析
3.1 改造树种生长
3.1.1 不同树种生长量
图1 改造林地不同树种地径生长量比较
841
DOI:10.16663/j.cnki.lskj.2016.13.068
 徐谙为,等:马占相思生态风景林改造树种生长及生物多样性研究 园林与景观
从图1可以看出,套种2年后,地径生长量较大的
树种是高山榕、红花风铃木和厚荚相思,生长量在2cm
以上,分别为3.8cm、3.3cm和2.4cm,最小的是樟树,
为0.48cm。
图2 改造林地不同树种树高生长量比较
  从图2改造林地不同树种树高生长量可以看出,改
造2年后,树高生长量较大的树种是盾柱木、红苞木和
山杜英,生长量在1.5m以上,分别为2.1m、1.9m和
2.1m,最小的是红花风铃木,为0.63cm。
图3 改造林地不同树种冠幅生长量比较
  图3为不同树种冠幅生长量。可以看出,改造2年
后,在改造用的乡土阔叶树种中,冠幅生长量较大的树
种是盾柱木、红椎、高山榕和山杜英,生长量在1.3m以
上,分别为1.4m、1.6m、1.3m和1.55m,最小的是樟
树,为0.45m。
图4 改造林地不同树种枝下高生长量比较
  从图4改造林地不同树种枝下高生长量可以看出,
在改造林地中,栽植2年后,枝下高生长量较大的树种
是高山榕和盾柱木,生长量在0.6cm以上,分别为0.8
cm和0.75cm。
3.1.2 不同树种生长速度的聚类分析
使用类平均法生成的不同树种生长速度的聚类分
析结果见图5。图5中0B1为盾柱木,0B2为黄花风铃
木,0B3为高山榕,0B4为红苞木,0B5为红车,0B6为红
花风铃木,0B7为红椎,0B8为厚荚相思,0B9为楝叶吴
茱萸,0B10为山杜英,0B11为樟树。对这11个树种进
行分类。确定一个阈值0.6为分类标准,将11种树种
生长分为5类:第1类包括盾柱木一个树种;第2类包
括黄花风铃木、红车、厚荚相思、红苞木、楝叶吴茱萸、红
锥、山杜英七个树种;第3类包括红花风铃木一个树种;
第4类包括樟树一个树种;第5类包括高山榕一个树
种。根据分类结果,结合生长指标,可以将被调查树种
的生长速度分为3种类型:①速生树种:第1类、第5
类;②中生树种:第3类、第4类;③慢生树种:第2类。
图5 不同树种生长速度聚类分析
3.2 改造林分林下植物多样性
林下植物作为生态系统的组成部分,它在促进人工
林养分循环和维护地力中起不可忽视的作用[12,13]。
从表1~4中可以看出,各小样方林下植物种类数
量具有一定差异,其中4号种类较丰富,达10种;对照
标准地的植物种类较少,最少的只有4种。
表1 标准地灌木层生物多样性比较
样方号
物种丰
富度S
Simpson度
指数D
Shannon-
Wiener指数 H
种群均
匀度R
改造林地 3  0.535  0.956  1.033
对照 2  0.429  0.811  1.170
  在灌木层植物种类方面(表2),改造林地灌木层种
类比对照标准地多。改造林地的植物种类较多,其中主
要以山麻杆和潺槁木为主,它们的重要值分别达到了
300和186.68,而对照标准地则主要以豺皮樟和土蜜树
为主,重要值分别为145和155。
表2 标准地灌木层种群重要值
样方号 树种 重要值/% 样方号 树种 重要值/%
改造林地 山麻杆 300 对照 豺皮樟 145
仪花 113.33 土蜜树 155
潺槁木 186.68
黑面神 148.8
鬼灯笼 87.22
野牡丹 72.78
注:表中仅列出标准地中重要值位于前6位的种类
在灌木层物种多样性指数方面(表1),改造林地的
Simpson指数为0.535,对照标准地的 Simpson指数为
0.429,前者比后者大。Shannon-Wiener指数 H也较
941
 2016年7月 绿 色 科 技 第13期
大,为0.956;对照样方仍然偏低,仅为0.811。群落均
匀度R方面,改造林地为1.033,对照标准地为1.170。
综合各多样性和均匀度指标来看,改造林地的灌木层多
样性都要比对照标准地的更好。
改造林地草本层植物种类数量有7种(表3),数量
以火炭母和鸭拓草为最多,其重要值分别达到79.91和
77.47(表4)。而对照样组有3种,以蔓山秀竹为主要
植物,其重要值达到198.81。
表3 标准地草本层植物生样性比较
样方号 物种丰富度S
Simpson度
指数D
Shannon-
Wiener指数 H
种群均
匀度R
改造林地 7  0.600  1.695  0.988
对照 3  0.613  1.292  1.249
表4 标准地草本层种群重要值
样方号 树种 重要值/% 样方号 树种 重要值/%
改造林地 马缨丹 77.35 对照 蔓山秀竹 198.81
火炭母 79.91 海金沙 117.68
鸭拓草 77.47 三叶鬼针草 80.95
蔓山秀竹
海金沙
70.21
63.97
马缨丹
加拿大蓬
42.22
42.07
半边旗 61.2 鸭拓草 42.07
注:表中仅列出标准地中重要值位于前六位的种类
草本层改造林地和对照标准地的Simpson指数D
差别不大,分别为0.600和0.613。改造林地中马缨丹
的重要值为77.35,火炭母为79.91,鸭拓草为77.47,虽
然这些样方中草本种类不多,但各种类数量间差异比较
小,所以Simpson指数D数值相对较大。改造林地的
Shannon-Wiener指数 H 为1.695,对照标准地为
1.292,改造林地的草本层中的稀有物种较多以致
Shannon-Wiener指数 H较大。改造林地群落均匀度
为0.988,而对照标准地为1.294,初步看,对改造林地
进行改造使均匀度降低。综合各多样性指标和均匀度
来看,改造林地草本层多样性比较高。
4 结语
从以上对中山马占相思改造林中各改造树种的地
径生长量、树高生长量、冠幅生长量以及枝下高生长量
的对比分析可以看出,不同树种,生长不同,差异较大,
说明在相同的立地条件下,由于各树种自身的生长特性
不同,导致其生长情况各不相同,出现较大差异。尤其
是高山榕、盾柱木等生长速度较快,在林分郁闭成林上
有重要作用。其它慢生树种也可以适当搭配。当然,后
期生长如何,有待进一步观察。
林分改造后林下植物多样性各项指标均有所提高。
这对促进马占相思林的演替,丰富其植物多样性,恢复
地带性森林植被有重要意义。总体上看,该林分改造初
期取得了一定的效益。
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Study on Tree Growth and Biological Diversity of Acacia mangium
Transformed Ecological Landscape Plantation
Xu Anwei 1,Chen Liu2,He Xiuyun3,Chen Hongyue2
(1.Guangdong forestry occupation technology school,Guangzhou510520,Guangdong,China;
2.College of Forestry,South China Agricultural University,Guangzhou510642,Guangdong,China;
3.The state-owned forest resources of Zhongshan protection center,Zhongshan528400,Guangdong,China)
Abstract:Landscape tree growth and biological diversity of Acacia mangium transformed plantation were investigated
at Zhongshan Tree Garden and the results showed that the annual average height and crown growth had increased
rapidly while the annual average diameter increased slowly after it was transformed;Clustering analysis was per-
formed to classify 11tree species into rapid-growth species(Peltophorum pterocarpum and Ficus altissima),medium
-growth species(Tabebuia pentaphy and Cinnamomum camphora)and slow-growth species(seven tree species in-
cluding Tabebuea chuysantha,Syzygium rehderianum,ect).As for the plant biological diversity,most index of the
trsformed plantation were higher than that of CK.
Key words:Acacia mangium;forest transformation;tree species growth;biological diversity
051