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14年生观光木人工林生物量初步研究

2015-08-05唐小诚等

绿色科技 2015年6期
关键词:人工林乔木生物量

唐小诚等

1 引言

观光木(Tsoongiodenron odorum)别名香花木, 是我国特有的古老孑遗树植物。现已被列为濒危植物。观光木主要分布于我国贵州、福建、广东、广西、江西、云南等。为木兰科的单种属植物。散生于海拔220~850m的溪谷、河旁、林缘或常绿阔叶林中[1]。

观光木树干通直、树形优美、材质优良、能适应多种类型土壤,是山地造林的好树种。观光木属阴性偏阳性树种,根系发达,好深厚土壤,且在酸性黄壤中种植较好。广西种植珍贵树种拥有着优越的气候条件和多样性的土地资源,并且在广西发展的历史上已有人工栽培示范[2]。目前,作为广西珍贵乡土树种的观光木已成为广西林业厅主推的乡土树种之一,但是观光木的发展还存在着许多的问题:优良种源的缺乏、生长周期长、群众观念等都在制约着观光木在广西的发展。随着政府对珍贵树种投入的加大,观光木在广西的发展有着很大的空间。作为广西重要珍贵树种之一的观光木,对14年生观光木人工林生物量的研究探讨,对今后观光木人工林的发展具有较强的现实意义。

2 试验方法

2.1 试验地概况

试验地位于广西南宁良凤江国家森林公园内,北纬23°34′31″~22°46′51″,东经108°15′14″~108°22′22″。该区以地丘地貌为主,间有少量阶地和台地,属南亚热带季风气候,试验林地面积0.4hm2,林分郁闭度0.95,林分密度1383株/hm2,1983年营造的观光木人工林,平均树高与平均胸径分别为16.23m、14.36cm。林下草灌主要有木姜子、大叶栎、三叉苦、铁芒箕、东方乌毛蕨、蔓生莠竹等,覆盖度约为50%,枯落物层厚度约为2~3cm。

2.2 生物量的测定

2.2.1 林分生物量测定

在标准地内,将各径阶平均木伐倒,现场称取平均木各器官全部鲜重后立即取样。地上部分采用Monsic分层切割法测定地上部分生物量[3],将观光木整株按照2m区分段划分之后,分干材、干皮、树枝、树叶测其生物量鲜重,并取200~500g样品。采用全根挖掘法测定地下部分生物量,首先将地下部分根系分为根篼、粗根(d≥2.0cm)、中根(0.5cm

2.2.2 林下植被生物量测定

采用样方收获法,测定林下植被和凋落物生物量[4]。在各个标准地内分别设置3个1m×1m的小样方,调查样方内灌草种类、个体数、高度及覆盖度等,收集样方内的灌木、草本植物以及林下凋落物,分别称鲜重,抽取试样200g左右带回实验室烘干测定样品干重,根据含水量和干重推算出单位面积内灌草层和凋落物层的生物量。

3 结果分析

由表1可知:观光木人工林乔木层生物量为42.76 t·hm-2,其中地上部分42.76t·hm-2,占乔木层比例的72.46%;地下部分生物量为16.25t·hm-2,占乔木层比例的27.54%,乔木层生物量占林分总生物量的81.90%。从观光木人工林生态系统的生物量来看,乔木层生物量占较大比例,表明观光木人工林的生境条件得到充分地利用。树叶的生物量占乔木层比例的2.93%,由于林分密度偏大,对空间养分的竞争限制了树叶的生长,造成了叶的比例偏小。根系生物量占乔木层的比例较大也说明了林木在生长过程中由于空间环境的限制,为了寻求更好的营养空间,根系必须生长到一定的程度。

林下灌木层生物量为8.86t·hm-2,占林分总生物量的12.30%;草本层生物量为1.99t·hm-2,占林分总生物量的2.76%;林下腐殖质层生物量为2.19t·hm-2,占林分总生物量的3.04%。观光木的林下植被生物量为林下灌木层和草本层以及腐殖质层三者之和,高达13.04t·hm-2,占林分总生物量的18.10%。由此可知,观光木人工林分的郁闭度较高,林分内光照不足,直接影响了林下植被生长的同时还减缓了死地被物的分解。因此观光木人工林在培育的过程中,应及时地进行间伐,这样才能够很好地促进林分生物量的累积和促进养分循环。当然也不排除该林分对林下植被进行清理而出现该状况的可能性。

由表1还可知,观光木林下的活地被植物(灌木层和草本层)与死地被植物(腐殖质层)两者的生物量差异较大,灌草层生物量达到了10.85t·hm-2,是后者2.19t·hm-2的4.95倍,在外业的测定过程中,笔者发现林分的灌木层占了林下植被很大一部分,而林下凋落物的比例则较少,而这不利于土壤微生物的多样性的提高和土壤理化性质的改良。

另外,由表2,光合部分/非光合部分中各径阶中生物量的分配率趋于平稳,说明径阶变化不会影响生物量林木的光合作用强度;叶/枝、叶/干中各径阶生物量的分配格局均不统一,这也反映出观光木人工林光合作用所积累的有机质的转移能力受到径阶变化的影响。

4 总结

27年生观光木人工林分生物量为72.05t/hm2,乔木层生物量为59.01 t/hm2,其中干材生物量占乔木层生物量46.37%,其次是根系,占27.54%。林下灌木层、草本层、腐殖质层生物量分别为:8.86 t/hm2、1.99 t/hm2、2.19 t/hm2。林分内各部分生物量大小排序依次为:乔木层>灌木层>腐殖质层>草本层。由此可知,该林分的密度过大,导致林分郁闭后单位空间内的养分竞争大,这样在不利于林木自身生长的同时,也限制了林下灌草的生长和地下腐殖质的循环,因此在观光木人工林的经营过程中,应注意种植密度的选择和合理的抚育间伐,这样才能提高林分生物产量以及养分循环速率。

5 讨论

本文不仅从理论上为观光木的造林、抚育管理等方面提供参考依据,也为人们更好地了解观光木这一树种的各种特性,广泛引种观光木打下坚实的基础。然而观光木人工林乔木层的生物量受立地条件、林分密度、经营管理、树种结构、林龄等方面的影响较大,应给予区别对待。本研究的观光木人工林为14年前用实生苗造林,加之当时落后的营林措施,这对其生产力也有一定的影响。另外,本研究为能对不同林龄的观光木的生物量、生产力进行研究,对于该书中在这方面的变化规律有待进一步的深入研究。

就目前对观光木的研究情况来看,对观光木人工林的土壤理化性质、林下植被养分状况、林分引种栽培等方面均未见研究报道,随着各种营林管理技术的日趋进步,学者对林木的各组分研究也日趋成熟,仪器设备不断更新,精度更加准确,在今后的观光木各方面研究中,将会取得更大的成果。

参考文献:

[1]黄松殿,吴庆标,廖克波.观光木人工林生态系统碳储量及其分布格局[J].生态学杂志,2011,30(11):2400~2404.

[2]樊吉尤,覃德文,蒋 林.柳杉人工林生物量及生产力研究[J].福建林业科技,2011,38(4):1~5.

[3]宋华萍,覃德文,吴庆标.麻栎人工林生态系统碳储量分配格局[J].南方农业学报,2014,45(12):2220~2224.

[4]禤火超,覃德文,杨钦潮.麻栎人工林的生物量与生产力[J].贵州农业科学,2014,(6):120~123,128.

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