马占相思生态风景林改造树种生长及生物多样性研究

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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：16749944（2016）13014803

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）4619 hm2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 mangium）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 mangium），改造树种主要有盾柱木（Peltophorum pterocarpum）黄花风铃木（Tabebuea chuysantha）、红车（Syzygium rehderianum）、厚荚相思（Acacia crassicarpa）、红苞木（Rhodoleia championii）、楝叶吴茱萸（Evodia glabrifolia）、红锥（Castanopsis hystrix）、山杜英（Elaeocarpus sylvestris）、红花风铃木（Tabebuia pentaphy）、樟树（Cinnamomum camphora）、高山榕（Ficus altissima）， 改造方法主要是在原有树种中套种，株、行距为3.0 m×3.0 m，即1110株/hm2（74株/亩），植穴的规格为50 cm×50 cm×40 cm。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20 m×30 m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2 m×2 m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

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2 cm以上，分别为3.8 cm、3.3 cm和2.4 cm，最小的是樟树，为0.48 cm。

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1.5 m以上，分别为2.1 m、1.9 m和2.1 m，最小的是红花风铃木，为0.63 cm。

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1.3 m以上，分别为1.4 m、1.6 m、1.3 m和1.55 m，最小的是樟树，为0.45 m。

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0.6 cm以上，分别为0.8 cm和0.75 cm。

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。

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。

.9561.033对照20.4290.8111.170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。

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。

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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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 performed to classify 11 tree 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 including 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

收稿日期：20160607