全 文 ：西北林学院学报 2008 , 23(6):1 ～ 7
Journal o f No r thw est Fo restry Univer sity
金沙江干热河谷局部小气候对苏门答腊金合欢 、
新银合欢自然更新的影响
＊张春华 , 李 昆 , 廖声熙 , 崔永忠
(中国林业科学研究院资源昆虫研究所 ,云南 昆明 650224)
摘 要:通过样地调查 ,比较了苏门答腊金合欢和新银合欢纯林在金沙江干热河谷不同地段林分结
实量 、种子散布格局 、种子密度及幼苗 、幼树数量 ,并对影响天然更新的因素进行了分析;同时 ,使用
灰色关联度法对 2个树种在不同地段 、同一地段的天然更新进行了综合评价。结果表明:随着距母
树距离的增加 ,苏门答腊金合欢林地种子密度减少的幅度较新银合欢小 ,新银合欢种子的传播距离
为 80 ～ 90 m 、苏门答腊金合欢为 100 ～ 110 m 。新银合欢在金沙江干热河谷上段(鹤庆)、中段(元
谋)、下段(东川)关联系数为 0.333 3 、0.744 9 、0.957 7;苏门答腊金合欢为 0.555 6 、0.884 3 、
0.459 0;同一试验点新银合欢的关联系数比苏门答腊金合欢高 0.222 2 、0.444 5 、0.444 5。新银合
欢在金沙江干热河谷下段(东川)的天然更新状况最好 ,在上段(鹤庆)表现最差;苏门答腊金合欢在
金沙江干热河谷中段(元谋)的天然更新状况最好 ,在下段(东川)表现最差;而在整个金沙江干热河
谷流域 ,新银合欢的天然更新情况好于苏门答腊金合欢 。
关键词:苏门答腊金合;新银合欢;天然更新 ;灰色关联度分析
中图分类号:S718.512;S754.1 文献标识码:A 文章编号:1001-7461(2008)06-0001-07
Regeneration of Acacia glauca and Leucaena leucocephala
Plantations in Jing sha Dry and Hot V alley
ZHANG Chun-hua , LI Kun , LIAO Sheng-xi , CUI Yong-zhong
(Research Insti tute o f Resource In sects , Kunming , Yunnan 650224 , Ch ina)
Abstract:Sample plo t investig ation revealed the seed yield , seed dispersal pat te rn , seed density and quant i-
ty of seedling s of Acacia glauca and Leucaena leucocephala plantations in Jing sha dry and hot valley and
facto rs af fecting the natural regeneration in dif ferent plots w ere analy zed.A comprehensive evaluation by
gray co rrelational analy sis of the tw o species regarding their natural reg eneration a t different reaches o r at
the same reaches of the val ley w as made.The result show ed that wi th the distance to mo ther t ree increased
the seed densi ty o f A.g lauca declined but less than L .leucocephala did .The seed dispersal distance of L.
leucocephala was 80 ～ 90 m while that of A.g lauca was up to 100 ～ 110 m.The g ray cor relat ional coeffi-
cients of L.leucocephala forest in Heqing , Yuanmao , Dongchuan in Jing sha hot-dry river valley w ere
0.333 3 ,0.744 9 and 0.957 7 respectively , and tho se for A.g lauca were 0.555 6 ,0.884 3 and 0.459 0 re-
spectively.The figure of g ray cor relational coef ficient indicates the situation of natural reg eneration of
plant , the highe r the better.Thus L .leucocephala perfo rmed best in regenerat ion in the low er part
(Dongchuan)and the w or st in the upper part , whereas A.glauca perfo rmed best in regeneration in the
middle part(Yuanmao)and poo rest in the low er part(Dongchuan).In general , L .leucocephala plantation
had a bet ter reg eneration than A.glauca in jing sha hot-dry riv er valley.
Key words:Acacia g lauca;Leucaena leucocephala ;natural regeneration;g ray relational an analysis
＊ 收稿日期:2008-03-27 修回日期:2008-06-13
基金项目:国家“十一五”科技支撑项目(2006BAD03A0304;2006BAD03A0101) 作者简介:张春华 ,男 ,硕士 ,助理研究员 ,从事生态学研究。
天然更新是生态系统中森林资源再生产的一个
重要生态学过程 ,是森林生态系统自我繁衍恢复的
手段 ,同时也是森林群落动态的重要组成部分[ 1-2] 。
研究树种天然更新特性以及影响天然更新的因素 ,
对于了解森林生态系统的动态规律 、采取合理的经
营措施非常必要。目前 ,对天然更新的研究主要是
从树种生物学特性 、种子产量和扩散 、种子发芽 、幼
苗的生长情况及天然更新的影响因子等方面进行了
探讨[ 3-11] 。金沙江河谷由于其特殊的气候条件 ,一
直是植被恢复与重建的困难地区 ,能在该地区正常
生长发育并进行天然下种更新的树种对于恢复与重
建当地的生态环境非常要 。它可以迅速覆盖大片的
裸地 ,达到恢复的目的。近年来 ,该地区引进的苏门
答腊金合欢(Acacia glauca)和新银合欢(Leucaena
leucocephala)[ 12-14] 具有速生 、早实的特点 ,是目前金
沙江河谷地区优良的造林树种 ,种植面积逐年增加
(已超过 7 000 hm2)。但是金沙江干热河谷区约
850 km ,在一定海拔范围内连续或相对间断呈带状
分布于江河两岸的特殊生态类型 ,在不同地段 、不同
海拔高度的水热条件差异较大 ,对这 2种树种在金
沙江干热河谷地区的自然更新研究甚少 ,也只是对
它们在元谋地区的自然更新进行了探讨[ 15] ;研究苏
门答腊合欢和新银合欢在整个金沙江干热河谷的天
然更新 ,对于促进和维持整个金沙江干热河谷地区
人工林稳定性具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验区自然概况
试验点涉及金沙江干热河谷的上(鹤庆)、中(元
谋)、下(东川)3 段 ,其自然概况的不同点主要体现
在气象因子(表 1)和土壤类型上。上段土壤以燥红
土为主 ,中段以燥红土和膨胀土为主 ,下段以燥红土
为主 。虽然金沙江干热河谷的不同地段在具体的气
候指标方面有所差异 ,但干热河谷的基本气候特征
是相同的 ,由此发育了类似的土壤类型 ,形成了组
成 、结构和景观相同的干热河谷植被。总体而言 , 3
个地段性区域均具有金沙江干热河谷的基本气候特
征:(1)干湿季节分明。每年 6-10 月为湿(雨)季 ,
11月至翌年 5 月为干季。湿季降雨集中 ,雨量较
大 ,空气湿度显著增加 ,日温差小 ,焚风效应影响强
烈;干季降雨稀少 , 仅占全年总降水量的 8% ～
15%,局地干热风频繁发生 ,风力大 ,土壤和大气干
旱严重 ,日温差大;(2)气候炎热干燥。干热河谷无
四季之分 ,不仅夏秋气温高 ,冬春季气温也很高。由
于降水少 ,蒸发大 ,区域气候尤显炎热干燥。(3)气
温年较差小 。因为地处我国西南低纬度地区 ,冬春
季主要受西风气流控制 ,年内各月的太阳辐射能量
收入相差不大。(4)气候垂直变化大 。在横断山脉
的河谷地区 ,自低向高热量呈递减趋势 ,降水量却随
之增加 。在干热河谷的典型地区 ,海拔每上升 100
m 年平均气温降低 0.87℃。另外 ,由于河谷盆地的
低凹和封闭地形 ,在冬春季因强烈的辐射降温和冷
空气下沉 , 12 月至翌年 3月 ,干热河谷多有 300 ～
400 m 的逆温层存在。(5)热量资源丰富。干热河
谷光照充足 ,热量资源丰富 ,在开发利用该地区生物
资源方面具有十分重要的意义。金沙江干热河谷区
年平均气温>20℃,最冷月平均气温>14℃,月平均
气温>24℃的月数≥6 ,月平均最高温出现在 5-6
月 , ≥10℃的年平均积温>7 000℃,近全年无霜;年
平均降水量 600 ～ 800 mm ,年平均蒸发量达 2 750
～ 3 850 mm 。其气候与热带稀树草原气候相似 ,植
被类型植被为以扭黄茅(Heteropogon contortus)为
主 ,伴有坡柳(Dodonaea viscosa)、余甘子(Phy l-
lanthus embl ica)稀树灌草丛。
表 1 不同试验点气象因子变化
Tab le 1 Meteorological factors in di feren t plot s
地点 鹤庆 元谋 东川
海拔/m 1 450 1 100 1 009
经度 100°05′～
100°25′ 101°35′～101°15′ 103°06′～103°13′
纬度 25°51′～
26°42′ 25°25′～26°07′ 26°13′～26°17′
平均温度/ ℃ 20.4 21.9 20.8
最冷月平均温度/ ℃ 14.1 14.9 14.3
最热月平均温度/ ℃ 25.0 27.1 26.4
年 ≥ 10℃ 积温/ ℃ 7 052.5 8 003.0 7 942.0
无霜期/ d 285～ 300 350～ 365 275～ 310
年降水量/mm 842.1 630.7 693
年蒸发量/mm 3 542.1 3 847.8 3 638.0
年空气相对湿度/ % 65 56 59
年日照时数/ h 2 458.1 2 630.4 2 584.0
年干燥度 1.86 2.08 1.91
1.2 材 料
以“十五”初期营造的“长防林”为研究对象 ,天
然更新的苏门答腊金合欢和新银合欢林为附近的几
株母树通过天然下种更新形成。在各试验地上选择
具有代表性的地段 ,建立面积为 20 m ×20 m 标准
地(表 2)。考虑到各试验点的混交模式不一致 ,在
本研究中只考虑纯林的情况 。
1.3 方 法
1.3.1 调查方法 (1)母树结实量。采用标准株
2 西北林学院学报 23 卷
法 ,在各标准地内选取长势不同的母树 10 株 ,统计
标准枝数量 ,选取 3 ～ 5 个标准枝 ,测定每个标准枝
的平均结实量 ,求出标准株结实量 ,进一步推算林分
总结实量 。
(2)林地种子数量。在种子脱落后 ,在各标准地
内设置 1 m ×1 m 小样方 5 个 ,分别调查 1 m2内种
子数 ,求出其平均数 ,推算各林分单位林地面积种子
量。
(3)单株母树种子散布距离调查。分别 2 树种
选择与人工林同龄的孤立木 3 ～ 5株 ,测得苏门答腊
金合欢和新银合欢的株高 、胸径 ,并在距离母树每隔
10 m 处调地表查种子密度 。
(4)林地种子幼苗和幼树数量 。雨季初期(2006
年 6月中旬),在已设立的样方内调查种子发芽数 。
分别把胚根裸露在土壤表面的种子发芽作为土壤表
面发芽 ,而把胚根在土壤中的种子发芽作为土壤中
发芽 。在雨季中后期(2006年 8月上旬),调查保存
下来的幼苗数。
1.3.2 灰色关联度分析 灰色关联度分析是灰色
理论中因子分析及关系分析的主要方法 ,是把因子
视为一种灰色关系 ,通过灰色关系的关联从而确定
灰色系统的主要结构 。具体方法为:先对原始数据
进行标准化处理 ,选择各因子理想状态时的数值为
参考点 ,组成参考列数 , X 0 =[ 1 , 1 , , … , 1] ,运用公
式■ij(p)=│x ij -x0 j │, i=1 , 2 , …n;n为各因子观
察值的个数;p=1 ,2 , …m ,m为因子数 ,计算差值序
列 ,然后求出■ij的最小值(■min)和最大值(■max);
根据公式 L ij(p)=(■min +0.5■max)/(■ij +0.5
■max)计算关联系数序列 ,根据 R ij =L ij(p)/m 计算
关联度。在本研究中 ,关联度越大 ,说明更新状况越
好。
数据处理采用统计软件 SPSS for Window s
12.0 。
2 结果与分析
2.1 苏门答腊金合欢和新银合欢的结实量和种子
散布特征
由表 2知 ,新银合欢在金沙江干热河谷下段(东
川)的单株结实量和单位面积结实量均最大 ,分别达
到856粒和 2 739 200粒 ,呈现出随海拔上升而下降
的趋势 ,在整个金沙江干热河谷上段(鹤庆),其单株
结实量和单位面积结实量只有下段的 71.85%、
61.36%;苏门答腊金合欢在金沙江干热河谷中段
(元谋)的单株结实量和单位面积结实量均为最大 ,
分别达到 332粒和 984 712粒 ,其次上段(鹤庆),而
其在金沙江干热河谷下段(东川)的单株结实量和单
位面积结实量均为最小 ,即在金沙江干热河谷中段
(元谋)以上此树种的单株结实量与单位面积结实量
也呈现出随海拔上升而下降的趋势 ,但随着海拔的
进一步下降 ,到达金沙江干热河谷下段(东川)境内 ,
苏门答腊金合欢的结实量比起金沙江干热河谷上段
(鹤庆)少 ,这说明热量不是影响该树种结实量的主
要原因 。从不同树种在同一地方结实量来看 ,新银
合欢和苏门答腊金合欢在金沙江干热河谷的上 、中 、
下段表现出一致性 ,即在金沙江干热河谷新银合欢
的单株结实量与单位面积结实量均比苏门答腊金合
欢高 ,此结果与它们的热敏性相对应(苏门答腊金合
欢的热敏度高于新银合欢),说明新银合欢在金沙江
干热河谷的生殖生态要好于苏门答腊金合欢。
2种树种的种子主要以风播为主 ,其次为动物
传播及人为传播。由图 1 、图 2 可以看出 ,新银合欢
和苏门答腊金合欢在整个金沙江干热河谷内 ,随着
离母树距离的增加 ,林地表面种子数量逐渐减少。
新银合欢的林地种子密度随离母株距离增加而减少
趋势呈现一致性 ,即在距离为 10 m 时 ,种子密度最
大(大于 140粒·m -2),但到距离为 20 m 时 ,种子
密度大幅度下降(下降幅度在 50%左右),而后随离
母树距离的增加 ,地表种子密度减少量不断减少 ,其
种子传播距离在元谋和东川均能达到 100 m ,而在
鹤庆只能达到 80 m;苏门答腊金合欢与新银合欢不
同 ,只有在元谋距母树 10 m 处的地表种子密度大
于 100粒·m-2(为 104 粒 ·m-2),比鹤庆 、东川高
9粒 ·m-2和 17 粒 ·m-2 ,苏门答腊金合欢在元谋
的地表种子密度与其他两地稍有不同 ,即表现在离
母树距离从 10 m 增加到 30 m 的过程中 ,虽然在 3
个试验点的种子密度随离母树距离的增加而减少 ,
但在20 m 时 ,元谋种子密谋比东川 、鹤庆高 18粒·
m
-2和 21粒·m-2 ,在图 2中表现出有一个拐点 ,其
种子传播距离在鹤庆 、元谋能达到 110 m ,而在东川
只能达到 100 m 。比较图 1和图 2 ,在同一个试验
点 ,新银合欢的地表种子密度均大于苏门答腊金合
欢的地表种子密度;在传播距离方面 ,只有在鹤庆试
验点 2个树种的传播距离均为 80 m ,而在元谋和东
川试验点 ,苏门答腊金合欢的传播距离比新银合欢
远 20 ～ 30 m 。这种传播距离的差异与 2个树种不
同的果荚类型和种子重量有关 ,即与种子传播动力
关系密切。新银合欢果荚较大而厚实 ,革质 ,果荚成
熟后干缩爆裂 ,种子大量脱落 ,但因种粒较大(千粒
重约49.8 g),除果荚爆裂时弹出的种子可传播到更
远地方外 ,多数种子基本都垂直落于母树树冠周围。
而苏门答腊金合欢的果荚薄 、轻 ,纸质 ,种粒小(14.4
g),果实成熟后果荚变干后不开裂 ,种子随果荚一起
3第 6 期 张春华等 金沙江干热河谷局部小气候对苏门答腊金合欢 、新银合欢自然更新的影响
掉落 ,此时该地区河谷风频繁 ,风力较大 ,轻薄的果 荚很容易被风吹到更远的地方。
表 2 各标准地的状况 、新银合欢和苏门答腊金合欢林分结实情况
Table 2 C ondi tion s of forest s tands and seed stands in A.g lauca and L.leucocepha la plantat ions
树种 试验点 海拔/m 坡度/(°) 坡向
初植密度
/(株· hm -2)
保存密度
/(株· hm-2) 郁闭度 林龄/ a 单株结实量/粒 林分平均结实量/粒
鹤庆 1 241 18 SE 3 333 2 733 0.62 5 615±65 168 079 5
新银合欢 元谋 1 110 15 SW 3 333 2 900 0.68 5 678±45 196 620 0
东川 1 011 16 SW 3 333 3 200 0.66 5 856±34 273 920 0
鹤庆 1 215 19 SE 3 333 2 600 0.71 5 261±94 530 613
苏门答腊 元谋 1 110 17 SW 3 333 2 966 0.75 5 332±62 984 712
金合欢 东川 1 005 14 E 3 333 2 033 0.74 5 281±71 730 600
图 1 新银合欢单株种子密度
Fig.1 S eed density of a sin gle A.g lauca t ree
图 2 苏门答腊金合欢单株种子密度
Fig.2 Seed densi ty of a single L.leucocepha la t ree
2.2 苏门答腊金合欢和新银合欢林分天然更新特征
种子的萌发只有在适宜的环境条件且种子的休
眠特性不显著的情况下才能正常进行[ 16] 。影响天
然更新的环境条件主要是微环境 、郁闭度和枯枝落
叶层等[ 17-20] ,最终归结到影响种子萌发和幼苗成长
的温度 、氧气和水分问题 。此外 ,植物的化感作用 、
霉变等也影响种子的正常萌发[ 21-26] 。由表 3可以看
出 ,新银合欢和苏门答腊金合欢在不同试验点的林
地土壤表面发芽数普遍高于土壤中发芽数 。主要是
土壤表面种子数量较多 ,种子在土壤剖面上具有递
减的垂直分布[ 16] ,当年落下的种子绝大部分位于土
壤表面;土层中的种子是以往年份落下的种子经过
长期的雨水冲刷 、动物活动和土壤裂缝使之逐渐向
下移动的结果。
温度 、湿度的波动会影响种子萌发 ,干季降水量
的多少是幼苗成功定居的限制因子[ 27] 。整个金沙
江干热河谷地区属于干热河谷气候 ,干湿季明显 ,旱
季长达 7个月(11月到翌年 5 月)。在此期间 ,降水
量仅占全年的 10%。2个树种的种子待雨季一到便
立即萌发。2003年的雨季来得早 ,且 5月降水相对
充沛 ,为种子萌发提供了很好的条件 。但是 , 自
2003年 6月以来 ,整个金沙江干热河谷地区发生了
较为严重的旱灾(图3),即使在海拔近 1 400 m 的上
段区域 ,6月下旬至 8月上旬平均气温(24.0℃)比
历年平均气温高 1.5℃,而降水量(233.8 mm)是历
年降水量的 73.82%;7 月降水量为 102.2 mm ,比
历年平均少 40.4 mm , 8月上旬的降水量也只有历
年该时段降水量的 86.15%,但同一时间内温度上
升了 2.2℃;在水热矛盾较为突出的元谋地区 ,间歇
性干旱更为明显 , 6 月下旬至 8 月上旬平均气温
(27.0℃)比历年平均气温高 1.5℃, 而降水量
(108.2 mm)是历年降水量的 45.2%;7月降水量为
60.9 mm ,仅次于 1976 年(44.9 mm)和 1991 年
(57.4 mm)的最少月降水量 , 比历年平均少 85.3
mm 。而2 00 3年6月下旬至7月中旬的降水量为
表 3 苏门答腊金合欢和新银合欢树种的天然更新情况
Table 3 Natu ral regenerat ion of A.g lauca and L.l eucacephala f ores t stand
树种 试验点 林地表面种子数/(粒·m-2)
发芽数/(粒·m-2)
地表发芽 地下发芽
幼苗保存数/(株·m-2)
地表发芽 地下发芽
2 a 生苗/(株·m -2) 3 a 生苗/(株·m-2) 3 a生以上苗/(株·m-2)
新银合欢 鹤庆 325 81 29 40 21 38 23 9
元谋 358 78 34 33 28 47 27 12
东川 426 92 41 47 30 55 30 18
苏门答腊 鹤庆 284 67 18 21 14 22 14 5
金合欢 元谋 346 54 29 28 22 31 22 11
东川 313 61 26 29 19 25 19 7
4 西北林学院学报 23 卷
24.0 mm ,7月末至 8月上旬降水量仅为 65 mm;同
样 ,东川试验区内在该时段也出现了不同程度间歇
性干旱。这 2个时期的干旱对幼苗的成活构成直接
威胁 ,导致 8月调查时成活的幼苗极少 ,尤其是土壤
表面种子萌发的幼苗难以从土壤中吸取所需的水分
和养分 ,所以大多数 1 a 生幼苗最终不能成活。相
比之下 ,从土壤中长出的 1 a生幼苗情况稍好些 。
(注:1 、4 、7;2 、5 、8;3 、6 、9分别是鹤庆 、元谋 、东川)
图 3 2002年和 2003 年的 6 月下旬至 8 月上旬 3 个试验点降水量(a)和气温变化(b)
Fig.3 Changes of p recipi tat ion(a)and tem perature(b)f rom last ten day s of June to th e
f irs t t en day s of August in th ree plots in 2002 and 2003
由表 3可以看出 ,同一林分 2 a 生 、3 a 生 、3 a
生以上的幼苗或幼树变化较大 。除了气候条件的影
响外 ,还与幼苗生长发育过程中所需的营养物质有
关。随着幼苗的生长 ,需要的营养物质越多 ,幼苗之
间争水 、争肥现象越突出 ,相当一部分幼苗因得不到
充足的营养而死亡 ,种群内受到密度制约的影响 ,出
现“自疏”现象。调查中发现 ,东川新银合欢林天然
更新较好 ,最高幼树为 1.5 m ,平均为 0.9 m;而苏
门答腊金合欢林则在元谋表现最好 , 最高幼树为
0.85 m ,平均为 0.59 cm ,可能与林地表面情况及人
为活动相对较少有关 。在金沙江干热河谷侵蚀沟壑
中或斜坡面等水分条件相对较好 ,且光照条件相对
适宜的微环境中 ,3 a生以上的苏门答腊金合欢幼苗
或幼树数量较多 ,达 45 ～ 70株 ·m-2 ,高度 0.8 ～
1.2 m ,呈集群状分布 ,也说明了微环境对天然更新
的重要性 。另外金沙江干热河谷土壤类型主要是燥
红土 ,其土壤板结 ,当年落下的种子绝大部分位于土
壤表面 ,只有在土壤比较疏松 、地表石砾含量较多 、
动物活动或土壤裂缝较多的林地 ,才可能使种子落
入土壤。所以 ,地表种子量远远超过落入土壤的种
子数量 ,由此造成土壤表面种子的发芽数量较土壤
中发芽数多。当然 ,即使有许多种子萌发 ,由于种子
完全裸露在地表 ,受外界环境影响较大 ,尤其种子萌
发时遇到间歇性干旱 ,大量已萌发种子或幼苗死亡 ,
而且随着时间延长 ,保存下来的数量会比较少 ,但与
2个树种的保存率基本相等;另外 ,混交林中的保存
率稍高于纯林。在元江干热河谷地区的公路旁 、水
沟边 、崩塌地 、冲积土和河滩等地调查发现 ,新银合
欢能自然形成大片密集的异龄复层林 ,天然更新效
果较好 。在该地区海拔 360 ～ 680 m 处 ,更新幼苗 、
幼树平均为 45株 ·m-2 ,1 a 生幼苗为 23株·m-2 ,
2 a生 12株 ·m-2 ,3 a 生 7株 ·m-2 , 3 a 生以上 4
株 ·m -2 。据胡琼梅[ 12] 研究 ,在元江县境内海拔
360 ～ 1 500 m 的燥红壤 、山地红壤上新银合欢均能
繁茂生长 ,与金沙江干热河谷的更新情况不同。在
金沙江干热河谷地区所引进的众多树种中 ,苏门答
腊金合欢 、新银合欢 2 个外来树种在天然更新方面
显示出了优势 。从引种的气候相似性原理来分析 ,
苏门答腊金合欢的原产地为加勒比海的库腊索岛
(12°10′N ,68°09′E)。岛上年均气温 20.0℃ ,年均
降水量 580 mm ,属于热带半干旱气候 ,与元谋的气
候条件相似;新银合欢原产热带美洲地区 ,在年降水
量低于 700 mm 的地区也能生长。这 2树种都为耐
干旱 、耐瘠薄的阳性树种 ,在金沙江干热河谷区生长
良好 ,表现出较好的适应性 。在生殖生态学方面 ,苏
门答腊金合欢 、新银合欢与当地优势乡土树种坡柳 、
山合欢(Albizzia kalko ra)和酸豆(Tamarindus indi-
ca)等具有大致相同的结实物候期(表 4)。可以看
出 ,这 2种外来树种与当地乡土树种的开花期基本
相同 ,出现在元谋的雨季 ,果实成熟期及种子脱落期
都出现在旱季后期 ,即进入雨季时(6月)。无休眠
习性的成熟种子在适宜的气温和充足的水分条件下
迅速萌发 ,实现由潜在种群向现实种群的转化。2
种外来树种 1 a 生即可开花结实 ,早成熟的个体在
幼体阶段停留的时间短 ,能够适应不良的外界环境 ,
存活到繁殖的概率较大 。这些都是苏门答腊金合
欢 、新银合欢在不稳定的环境中与其他物种竞争所
形成的适应对策。
5第 6 期 张春华等 金沙江干热河谷局部小气候对苏门答腊金合欢 、新银合欢自然更新的影响
表 4 新银合欢 、苏门答腊金合欢以及主要乡土树种的物候
Table 4 Phenological phase of A.g lauca , L.l eucocepha la and native t ree sp scies in th ree plot s
树种 开花期鹤庆 元谋 东川
果实成熟期
鹤庆 元谋 东川
种子脱落期
鹤庆 元谋 东川
苏门答腊金合欢 6-8月 6-7月 6-7月 12月至翌年 3月 12月至翌年 2月 12月至翌年 2月 翌年 1-3月 翌年1-2月 翌年 1-2月
新银合欢 春 、秋 春 、秋 春 、秋 冬 、春 冬 、春 冬 、春 翌年 2-5月 翌年2-4月 翌年 2-4月
酸豆 5-6月 4-6月 4-6月 翌年3-4月 翌年 2-4月 翌年 2-4 月 翌年 4-5月 翌年4-5月 翌年 4-5月
坡柳 6-8月 6-7月 6-7月 12月至翌年 3月 12月至翌年 1月 12月至翌年 1月 翌年 2-3月 翌年1-3月 翌年 1-3月
山合欢 6-8月 5-6月 5-6月 11月至翌年 2月 11月至翌年 1月 11月至翌年 1月 翌年 1-4月 12月至翌年 4月 12月至翌年 4月
2.3 苏门答腊金合欢 、新银合欢林天然更新综合评
价
灰色关联度分析(表 5)表明 ,新银合欢在金沙
江干热河谷下段(东川)的关联度值最大 , 为
0.957 7 ,中段(元谋)为 0.744 9 ,而上段(鹤庆)其关
联度不到 0.5 ,仅为 0.333 3;苏门答腊金合欢在金
沙江干热河谷中段(元谋)的关联度值最大 , 为
0.884 3 ,上段(鹤庆)为 0.555 6 ,下段(东川)的关联
度为 0.459 0。而在同一试验点 ,2 个树种天然更新
关联系数则表现为苏门答腊金合欢小于新银合欢
(表 6),上段(鹤庆)新银合欢的关联度值比苏门答
腊金合欢高 0.222 2 ,在中段(元谋)和下段(东川),
新银合欢的关联度值是苏门答腊金合欢的 2倍 。关
联度越大 ,说明天然更新状况越好。因此 ,新银合欢
在金沙江干热河谷下段(东川)的天然更新状况最
好 ,在中段(元谋)次之 ,在上段最差;苏门答腊金合
欢在金沙江干热河谷中段(元谋)的天然更新状况最
好 ,在上段(鹤庆)次之 ,在下段表现最差;而在同一
试验点 , 2个树种的天然更新情况表现为新银合欢
好于苏门答腊金合欢。
表 5 新银合欢 、苏门答腊金合欢林分在金沙江干热河谷不同试验点的天然更新关联系数
Table 5 Co rrelational coeff icients of natural regeneration of A.g la uca and L.leucocep hala in dif ferent plot s
树种 地点 林分种子量 种子传播距离 1 a生苗保存率 2 a生苗保存率 3 a 生苗保存率 3 a 生以上苗保存率 关联系数
鹤庆 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.333 3
新银合欢 元谋 0.513 1 1.000 0 1.000 0 0.686 3 0.714 3 0.555 6 0.744 9
东川 1.000 0 1.000 0 0.746 0 1.000 0 1.000 0 1.000 0 0.957 7
鹤庆 0.333 3 1.000 0 1.000 0 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.555 6
苏门答腊 元谋 1.000 0 1.000 0 0.946 8 1.000 0 0.359 2 1.000 0 0.884 3
金合欢 东川 0.626 9 0.333 3 0.333 3 0.555 6 0.349 5 0.555 6 0.459 0
表 6 新银合欢 、苏门答腊金合欢林分在同一试验点天然更新关联系数
Tab le 6 Correlational coef fi cients of A.glauca and L.leucocep hala s tand in sam e plot
地点 树种 林分种子量 种子传播距离 1 a生苗保存率 2 a生苗保存率 3 a 生苗保存率 3 a 生以上苗保存率 关联系数
鹤庆 新银合欢 1.000 0 0.333 3 0.333 3 1.000 0 1.000 0 1.000 0 0.777 8
苏门答腊金合欢 0.333 3 1.000 0 1.000 0 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.555 6
元谋 新银合欢 1.000 0 0.333 3 1.000 0 1.000 0 1.000 0 1.000 0 0.888 9
苏门答腊金合欢 0.333 3 1.0000 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.444 4
东川 新银合欢 1.000 0 0.333 3 1.000 0 1.000 0 1.000 0 1.000 0 0.888 9
苏门答腊金合欢 0.333 3 1.000 0 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.333 3 0.444 4
3 结论与讨论
相同年龄同一试验点(同一小气候),新银合欢
树种的结实量高于苏门答腊金合欢 ,随着距母树距
离的增加 ,林地苏门答腊金合欢种子密度减少的幅
度较新银合欢小 ,新银合欢种子的传播距离比苏门
答腊金合欢短。
通过灰色关联度分析 ,新银合欢在金沙江干热
河谷下段(东川)的天然更新状况最好 ,在中段(元
谋)次之 ,在上段表现最差;苏门答腊金合欢在金沙
江干热河谷中段(元谋)天然更新状况最好 ,在上段
(鹤庆)次之 ,在下段表现最差;而在同一试验点 , 2
个树种的天然更新情况表现为新银合欢好于苏门答
腊金合欢。
森林的天然更新是生态系统中森林资源再生产
的一个重要生态学过程 ,是保证生物种群在时间和
空间上不断延续 、正常发展和演替的基础 。因此 ,森
林的天然更新对维持恢复植被的稳定性 、群落结构
和生物多样性具有重要意义。结合野外调查 ,新银
合欢和苏门答腊金合欢均能在金沙江干热河谷地区
自然更新 ,但在不同地段的自然更新能力不同 ,就金
沙江干热河谷植被恢复需要看 ,能在该地区正常生
长发育并能进行天然更新的树种 ,在人工植被恢复
中显得非常重要 ,因为这样可以多 、快 、好 、省地迅速
恢复大面积退化植被。但对金沙江干热河谷多个造
林树种连续多年的观察 ,只有在金沙江干热河谷元
6 西北林学院学报 23 卷
谋段发现几株天然更新的柠檬桉幼苗 ,而赤桉 、相思
类树种和印楝林在 3个试验点均无天然更新现象 ,
具有良好天然更新能力和效果的树种是苏门答腊金
合欢和新银合欢 ,这 2个树种在所有造林地中都可
看到天然更新的幼苗 、幼树。当然 , 2个树种在金沙
江干热河谷各段之间的结果量和天然更新能力存在
一些差异 ,这是树种适应当地气候的结果。
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