全 文 ：不同林分林冠下天然更新的凹叶厚朴
幼树特性研究
林照授1 ,田有圳1 ,黄金桃1 ,涂育合2 ,叶功富3
(1.福建省大田桃源国有林场 ,福建 大田 366101;2.福建省泰宁国有林场 ,
福建 泰宁 354400;3.福建省林业科学研究院 ,福建 福州 350012)
摘要:对凹叶厚朴林分周边的马尾松 、杉木 、毛竹 3种不同林分类型的林冠下天然更新的凹叶厚朴幼树特性研究表明:不同林
分林冠下的凹叶厚朴幼树个体数量差异显著 , 以马尾松林分中数量最多 , 达 738 株·hm-2 ,而对照厚朴林分下仅 2株·hm-2幼
树;凹叶厚朴个体空间分布格局经频次分布法测定 ,杉木 、马尾松林内属奈曼分布和负二项分布 , 毛竹林内个体符合负二项
分布;经扩散型指数测定 , 在马尾松 、杉木 、毛竹 3 种林分类型内均属于聚集分布。
关键词:凹叶厚朴;天然更新;空间分布格局
中图分类号:S567.1+1 文献标识码:A 文章编号:1002-7351(2002)02-0031-03
Studies on the Characteristics of the Natural Reproductive Magnolia of ficinalis
Sapl ings under Canopies of Different Stands
LIN Zhao-shou1 , TIAN You-zhen1 , HUANG Jin-tao1 , TU Yu-he2 , YE Gong-fu3
(1.Taoyuan National Forest Farm of Datian , Fujian Province , Datian 366101 , China;
2.Taining National Forest Farm of Fujian Province , Taining 354400 , China ;
3.Fujian Academy of Forestry , Fuzhou 350012 , China)
Abstract:The study indicates that the individual amount difference of Magnolia of f icinalis under canopies o f different stands is
significant , the amount in Pinus massoniana stand is largest and 738 plants·hm-2 , the amount under stand of control M.of fici-
nalis is only 2 plants·hm-2;the M .of f icinal individual spatial distribution pattern is determined w ith the frequency distribution
method , the distributions in Canninghamia lanceolata and P.massoniana fo rests belong to Neyman distribution and negative bi-
nomial distribution , the individual in Phy llostachys pubescens forest acco rds w ith negative binomial distribution;through the diffu-
sion index determination , the distributions in 3 stand types of P .massoniana , C.lanceolata and P.pubescens are all crowding dis-
tribution.
Key words:Magnolia of ficinalis;natural reproduction;spatial distribution pattern
厚朴是中国特有的药 、材两用经济林树种 ,也是国家二级重点保护的野生药材。厚朴树皮 、根皮含有
厚朴酚 ,味辛性温 ,适用于治腹胀 、呕吐 、胃病 、泻痢和咳嗽气喘等症状 ,其效用和保健效果极佳 ,被列为国
家指令性管理的 4种中药材之一(厚朴 、杜仲 、黄柏 、肉桂)。厚朴木材通直 、材质轻韧 、纹理细密且少开裂 ,
也有广泛的用途[ 1] 。厚朴有 2个种即凹叶厚朴(Magnolia of f icinalis spp.biloba)和厚朴(Magnolia of f ici-
nalis),习惯上统称厚朴 ,我省分布和各地种植的以凹叶厚朴为主 。凹叶厚朴是较耐荫树种 ,其人工林的四
周 300m 内的林分内天然更新力强。
空间分布格局是种群的重要属性之一 ,是由物种的遗传特性和生态环境所决定的。研究种群的空间
分布型 ,可对种群的水平结构进行定量描述 ,揭示格局的发生 、发展动态 ,阐明种群的动态变化 ,对于森林
经营管理具有一定的实际应用价值[ 2 ～ 5] 。福建大田桃源国有林场从 1967年开始引种凹叶厚朴 ,先后营造
凹叶厚朴纯林面积达 34hm2 ,各种混交林面积 20hm2 ,目前基本上可以开发利用。前期桃源林场已对厚朴
的育苗 、栽培作了小结[ 6] 。但有关厚朴的研究报道不多 ,对其天然更新尚未见报道。本研究以福建大田桃
源林场引种的凹叶厚朴周边的马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、毛竹(Phyllostachys
收稿日期:2001-12-24
作者简介:林照授(1970-), 男 ,福建大田人 , 大田桃源国有林场工程师 ,主要从事经济林研究。
第 29 卷 第 2 期
2 0 0 2 年 6 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol.29 No.2
Jun., 2 0 0 2
DOI :10.13428/j.cnki.f jlk.2002.02.008
heterocycla cv .pubescens)3种林分和凹叶厚朴林分的林冠下天然更新凹叶厚朴幼树为研究对象 ,揭示凹叶
厚朴天然更新的特性 。
1 研究地区自然概况
调查地区位于福建省大田县桃源国有林场 ,地处戴云山的西侧 ,东经 117°29′2″～ 117°40′04″,北纬 25°
49′41″～ 25°52′01″。气候属中亚热带大陆性兼海洋性季风气候 ,年均气温 15.3 ～ 19.6℃,无霜期 255 ～
275d ,年降水量 1491.2 ～ 1809.6mm 。土壤为山地黄红壤 ,立地质量多数为 Ⅱ级地 ,试验地海拔 550 ～
700m 。植被以壳斗科为主 ,其次为樟科 、山茶科 、蔷薇科 、竹亚科等 。
2 研究方法
2.1 样地调查
在全面调查的基础上 ,从不同的林分类型中选择具有代表性地段 ,设置 7 ～ 8个 20m×20m 相连的样
地 ,并将样地分割为 5m ×10m的网格 ,即用相邻格子法进行林冠下的凹叶厚朴幼树调查。马尾松林分和
毛竹林分各设置 64 个样方 ,面积各 200m2;杉木林分内设置 56个样方 ,面积 2800m2;凹叶厚朴林分内
6400m
2 ,共 128个样方 。记录各林分类型的林分生长状况 、海拔高度 、坡位 、坡向等因子 。在样方内调查
凹叶厚朴幼树的株数 。
2.2 空间分布格局测定方法
2.2.1 频次分布法[ 7] 频次分布法是空间格局研究的最基本方法 ,应用 Poisson 分布 、负二项分布和
Neyman分布进行格局拟合 ,用卡方检验法检验是否符合分布。
2.2.2 扩散型指数法[ 7] 选用扩散系数 C=S 2/ X ,式中 S 2 是种群多度的方差 ,是种群多度的均值 ,若
C<1为均匀分布 , C=1为随机分布 , C>1为聚集分布 ,如果种群扩散是完全随机的 ,则 C就认为遵从均
数为 1 ,方差为 2 n/(n -1)2 的正态分布 ,即 C ～ N〔1 , 2 n/(n -1)2〕,概率为 95%的置信区间为 1±2
2 n/(n-1),如果 C 落入上述区间 ,认为种群是随机扩散 ,否则为聚集分布;Morisita 分散指标 I =n
(X 2i -N)/ N(N-1),式中 n 为样方数 , N 为物种总株数 ,若 I <1为均匀分布 , I =1为随机分布 , I >1
为聚集分布;Cassie.R.M 指标 Ca=(S2-X)/X 2 , Ca<0为均匀分布 , Ca =0为随机分布 , Ca >0为聚集
分布;平均拥挤度与平均密度比值:M ＊/ X ,其中平均拥挤度 M＊=X +(S 2/ X -1), M ＊
3 结果与分析
3.1 不同林分类型生长情况
所选择的 3块林分均分布于厚朴人工成熟林的周边 ,距离在 300m 以内 ,不同林分类型的生长情况见
表 1。3种林分类型均属成熟林分 ,单位面积保留株数以马尾松最少 ,仅 795株·hm-2 、在各林分林冠下更
新的凹叶厚朴的幼苗数分别为:马尾松林分下 738株·hm-2 、杉木林分下 368株·hm-2 、毛竹林分下 141
株·hm-2 ,以厚朴林冠下最少 ,不足 2株·hm-2 ,差异相当悬殊 。从凹叶厚朴的生长情况看 ,在 35年生的
马尾松林分内 ,厚朴幼树生长参差不齐 ,幼树高的有 7 ～ 8m ,小的只有 1m 左右 。其他林分也有类似情况 。
该马尾松林分 2000年冬采伐 ,对林下的厚朴幼树进行保护 , 2001年春季进行不炼山造林 ,种植马尾松 ,混
交林的格局初步形成 ,也节约了营林成本。
3.2 空间分布格局
3.2.1 频次分布法 对马尾松 、杉木 、毛竹林分类型的林冠下更新凹叶厚朴幼树进行分布型空间格局测
定 ,结果见表2 。因凹叶厚朴林分林冠下测定 6400m2 ,仅有幼树1株 ,空间分布型测定没有意义 ,没有列入
计算之列 。经过对 3种林分类型的频次分布法测定 ,马尾松和杉木林分符合奈曼分布和负二项分布 ,毛竹
林分符合负二项分布 ,表明天然更新凹叶厚朴幼树在上述 3种林分中均属聚集分布 。
·32· 福 建 林 业 科 技 第 29 卷
表 1 不同林分类型的生长比较
林分类型 年龄/ a 树高/m 胸径/cm 保留株数/株·hm-2 蓄 积/ m3·hm-2 离厚朴纯林距离/ m 厚朴幼树株数/株·hm-2 海 拔/ m 坡度/(°) 郁闭度
马尾松 35 18.0 21.0 795 240 120～ 150 738 600 ～ 670 38 0.5
杉 木 32 14.5 17.0 1620 252 80 ～ 100 368 610 ～ 678 19 0.6
毛 竹 / 11.5 9.0 1920 / 80 ～ 100 141 575 ～ 625 22 0.5
厚朴林 29 11.4 11.1 1965 126 / 2 610 ～ 700 23 0.6
＊:厚朴纯林林冠下调查 6400m2 只有 1 株厚朴幼树。
表 2 空间分布格局测定结果
林分类型 X S 2 频次比较 C 置信区间 I Ca M＊ M＊/ X
马尾松 3.6875 6.8086 奈曼 、负二项 1.8464 0.6408 , 1.3592 2.8655 0.2295 4.5339 1.2295
毛 竹 0.7031 1.8337 负二项 1.4702 0.6408 , 1.3592 1.2929 0.6688 1.1733 1.6688
杉 木 1.8393 2.6349 奈曼 、负二项 1.4325 0.6152 , 1.3848 1.2473 0.2352 2.2718 1.2351
3.2.2 扩散型指数法 根据调查材料 ,应用上述公式计算各聚集度指标值(表 2),结果表明:扩散系数 C
值均大于 1 ,并进行置信区间确定 , C值均落在置信区间之外 ,不符合随机分布 ,可判断凹叶厚朴幼树个体
属于聚集分布。其他分散指标 I 、Cassie 指标 Ca 值 、平均拥挤度 M ＊ 、平均拥挤度与平均数比值 M＊/ X
等指标均可判断符合聚集分布 。频次分布法及扩散型指数法分析均表明 ,凹叶厚朴在马尾松 、杉木 、毛竹
林分的天然更新中 ,其个体均表现为聚集分布 ,这与凹叶厚朴的生物生态学特性有关 。
4 讨论
凹叶厚朴种实为聚合骨突果 ,种子成熟果实开裂 ,种子散落 ,种子粒大 ,鲜艳 ,有黄豆般大小 ,千粒重有
310g ,不易远播 ,发芽率一般 50%～ 80%,发芽力保存期达 2a。种子皮厚坚硬 ,水分难于渗入 ,播后不易发
芽 ,一般人工播种前要进行种子冷水浸泡 3 ～ 5d ,再用粗沙将种子外面富含油脂的红色种皮搓掉 ,然后播
种 ,发芽率可达 90%以上[ 8] 。因此 ,种子能在厚朴林周边 300 ～ 500m 或更远的地方上传播 ,并生根发芽 ,
靠风媒传播是不太可能的 ,种子成熟后 ,果实红色鲜艳是否会像山苍子一样靠鸟 、兽等动物吞食后 ,经消化
道磨去种皮 ,活动到另外一个地方排出而传播 ,还有待于进一步调查落实。
凹叶厚朴是耐荫树种 ,幼苗能在林冠下正常生长 ,但生物的生长也需要有一定的阳光条件 ,从 4种不
同的林分天然更新情况看 ,马尾松林分较为稀疏 、透光度好 ,更新的幼树明显多于其他林分类型 ,每 1hm2
达 738株 。而厚朴林冠下因枝叶浓荫 ,林下的植物种类也少 ,不利于幼树的更新生长 。这对厚朴林周边的
林分采伐后的厚朴幼树保护 ,套种形成混交林具有现实指导意义 。
应用频次分布法和聚集度指标法对马尾松 、杉木 、毛竹林分中天然更新凹叶厚朴幼树的空间格局测定
结果都表明 ,3种林分类型均为聚集分布。
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·33·第 2 期 林照授 ,等:不同林分林冠下天然更新的凹叶厚朴幼树特性研究