王定跃，时 波，陈世清，李文华，林锦涛

(1.深圳市梧桐山风景名胜区管理处，广东 深圳 518004；2.广州市绿化公司，广东 广州 510440；3.华南农业大学林学与风景园林学院，广东 广州 510642)

目前，国内外对森林密度研究取得了大量成果。理论方面，研究了林木生长与林分密度的关系，经营目的与间伐的关系；实践方面，制定了包括间伐强度、间伐周期、间伐类型在内的比较完整的抚育间伐技术体系[1—2]。研究目的主要集中在提高木材产量和经济效益方面。如今，为提高森林美学价值的风景林密度研究成为风景林研究的热点之一。对风景林进行合理的密度调控，可有效改善林木生长状况和林分结构，有助于保护群落多样性，提高风景林观赏价值。

毛棉杜鹃Rhododendron moulmainense是杜鹃花科杜鹃属常绿灌木或小乔木，高3～12 m，胸径5～30 cm，花期3～4月，花大而鲜艳，是较稀缺的高山杜鹃种类。毛棉杜鹃极具观赏价值和经济价值[3]，是深圳市梧桐山风景区的特色景观[4—5]。通过调查，半光照条件下，毛棉杜鹃幼苗生长较快，整体景观效果较好[6]，但是在深圳梧桐山风景区，毛棉杜鹃是森林演替初中级阶段的产物，随着群落正向演替，正逐渐被以浙江润楠Machilus chekiangensis、亮叶冬青Ilex nitidissima等为主的地带性顶级群落代替[7]。因此，为维持毛棉杜鹃景观林的可持续性，需有必要对毛棉杜鹃群落进行密度分析与控制。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

试验地位于深圳梧桐山风景区凤谷鸣琴景区的小梧桐和万花屏，地理坐标 113°17′～114°18′E，22°23′～22°43′N，属南亚热带温暖湿润的海洋性季风气候；年平均气温22.4 ℃，最热月均温28.2 ℃，最冷月均温14.1 ℃，极端最低气温0.2 ℃，极端最高气温38.7 ℃；全年无霜期平均为335 d；年均降雨量1926.8 mm[8]。毛棉杜鹃在风景区内主要分布于海拔400 m以上的7个小班内，面积约53.0 hm2，2 m以上毛棉杜鹃约3万株，其中6个小班在凤谷鸣琴景区[5]。

1.2 试验方法

1.2.1 万花屏试验地 抚育时间始于2006年6月，观赏面积约8000 m2，2 m以上毛棉杜鹃500株以上。

1.2.1.1 上层乔木间伐 在试验区域内设置12块20 m × 20 m标准地，设置三种间伐强度(60%、50%、40%)，间伐后标准地内上层乔木密度分别是低密度(＜250株·hm-2)、中密度(250～350株·hm-2)、高密度(＞350株·hm-2)。每种处理3个重复，并设置3 块对照标准地，共12块标准地。标准地控制毛棉杜鹃密度在低密度水平(＜1000株·hm-2)，抚育措施如施肥、修枝、除草割藤等均一致。

记录每个标准地海拔高度、经纬度，坡度、坡位、坡向；按树种分别进行每木检尺(起测径阶为2 cm)，调查胸径(D)、树高(H)、南北冠幅(CWNS)、东西冠幅(CWEW)等。

1.2.1.2 毛棉杜鹃密度调查 在上层乔木均为中密度的条件下，通过调研，选择毛棉杜鹃密度不同的标准地(低密度，＜1000株·hm-2；中密度，1000～1250株·hm-2；高密度，＞1250株·hm-2)。每种林分各设置20 m × 20 m三块重复标准地(表1)，调查毛棉杜鹃胸径、树高、冠幅、第一活枝高(LCL)等。

表1 万花屏试验地毛棉杜鹃最佳密度调查Table 1 Investigation on the optimum density of Rhododendron moulmainense in wanhuaping

1.2.2 小梧桐试验地 抚育时间为2016年5月，该试验地观赏面积较大，达30 000 m2左右，有近5000株2 m以上毛棉杜鹃。经实地踏勘，万花屏与小梧桐两地抚育之前的风景林密度情况基本一致。

通过万花屏试验地的抚育试验，作者已获得关于毛棉杜鹃风景林密度的相关结果。设置小梧桐试验地是为了验证万花屏抚育技术的有效性及推广效果，同时尽快实现梧桐山毛棉杜鹃“花海”景观效益，为深圳市创建“国家森林城市”、打造“世界著名花城”提供助力。

1.3 数据处理与分析

1.3.1 数据处理 使用 Microsoft Excel 2010软件分别汇总标准地物种数、株数等基本数据，计算乔木平均树高、平均胸径、平均冠幅及树冠表面积、长度和体积；冠幅为东西冠幅CWEW和南北冠幅CWNS平均值，偏冠度则为二者比值。此外，使用SPSS 22.0进行单因素分析，对上层乔木密度与毛棉杜鹃树高、胸径的相关性进行分析。

树冠表面积(CS)=π×(CWNS+CWEW)2/16；树冠长度(CL)=H-LCL；树冠体积(CV)= CS×CL/3。

1.3.2 毛棉杜鹃最低密度控制 陆兆苏等[9]认为，用材林上的树冠系数法适用于风景林，但韦翠鸾等[1]认为风景林的配置不应该是均匀的，该方法是不尽合理的。通过分析，树冠系数法适用于营造以中、远景观赏为主的风景林，可以保证景观的连续性，避免出现较大的林窗。

通过树冠系数法得到单位面积毛棉杜鹃最低株数。计算公式：N·hm-2=1×104×(K×H)-2

式中：K为树冠系数，即标准地中毛棉杜鹃平均冠幅与平均树高之比；H为群落林分平均高；(K×H)2实质上是毛棉杜鹃在群落中的单株营养面积；N为单位面积毛棉杜鹃最低株数，即最低密度控制值[1,10]。

2 结果与分析

2.1 上层乔木密度指标

调查表明，标准地内上层乔木主要以浙江润楠、短序润楠、亮叶冬青等为主；其次是罗浮柿、鸭脚木等树种。通过不同强度间伐，对标准地内毛棉杜鹃各项指标进行分析。

2.1.1 对毛棉杜鹃树高的影响 标准地毛棉杜鹃树高与上层乔木密度变化关系结果显示，万花屏和小梧桐地区回归系数显著性值分别为0.034(P＜0.05)、0.04(P＜0.05)，表明两个地区上层乔木数量与树高之间呈正态分布，且显著(图1)。当标准地内上层乔木密度在250～350株·hm-2区间时，毛棉杜鹃树高最高。

2.1.2 对毛棉杜鹃胸径的影响 由于毛棉杜鹃在1.3 m以下具有较多分枝，为直观表现胸径变化，将所有分支胸径记录下来，取平均值。标准地内毛棉杜鹃胸径与上层乔木密度变化关系如图1所示，万花屏和小梧桐回归系数显著性值分别为 0.0116(P＜0.05)、0.0101(P＜0.05)，表明两个地区上层乔木数量与胸径之间呈正态分布，且显著。当上层乔木密度在250～350株·hm-2区间时，毛棉杜鹃胸径最大。

图1 上层乔木密度与毛棉杜鹃树高和胸径变化关系Fig. 1 Relationship of upper tree and height, DBH of Rhododendron moulmainense in sample plots

2.1.3 对毛棉杜鹃树冠指标的影响 经过轻度抚育后，上层乔木密度＞350株·hm-2，小梧桐和万花屏毛棉杜鹃冠幅最小，偏冠度最小，树冠表面积及树冠体积同样最小，毛棉杜鹃整体长势低于中度抚育和强度抚育。经过强度抚育之后，生长势不如中度抚育(即上层乔木密度为250～350株·hm-2)(表2)。因此，抚育后的毛棉杜鹃树冠指标变化情况表明，上层乔木密度250～350株·hm-2的树冠指标更好。

表2 上层乔木密度与毛棉杜鹃树冠指标变化Table 2 Effects of the upper tree density on canopy index of Rhododendron moulmainense

2.2 毛棉杜鹃密度的确定

2.2.1 不同密度对毛棉杜鹃生长的影响 小梧桐地区毛棉杜鹃密度X1与树高Y1关系为：Y1=－0.0028X1＋9.7177，R12为 0.9501；万花屏地区为：Y2=－0.0021X2+10.442，R22为 0.8313(图 2)。回归直线对观测值的拟合程度较好。由此可见，毛棉杜鹃密度与树高呈线性关系，随着毛棉杜鹃密度增加，毛棉杜鹃个体生长空间变小，种内竞争激烈，长势变差。

由图2可以看出，小梧桐地区毛棉杜鹃密度X3与胸径Y3之间线性关系为Y3=－0.0039X3＋12.093，R32为0.9431；万花屏地区为Y4=－0.0102X4＋22.332，R42为0.9319。由此可见，毛棉杜鹃密度与胸径呈线性关系，随着毛棉杜鹃密度增加，胸径逐渐减小。

图2 毛棉杜鹃密度与其树高和胸径变化关系Fig. 2 Relationship of density and height, DBH of Rhododendron moulmainense in sample plots

冠幅方面，随着毛棉杜鹃密度的增加，冠幅逐渐减小，并且偏冠度越来越小，偏冠现象更加严重。这可能是种内竞争愈加严重，树木为了获取更多阳光造成的。

2.2.2 毛棉杜鹃最低密度 毛棉杜鹃生态景观林所呈现的效果以花海最佳。目前万花屏地区已形成花海景观，同时，经过抚育后，一个景观效果比万花屏更为震撼的小梧桐杜鹃谷花海也正在形成。通过对不同毛棉杜鹃密度标准地内毛棉杜鹃树高、胸径及树冠指标等数据的分析，可以得知，密度越低，种内竞争越缓和，毛棉杜鹃具有充足的生长空间，长势越好；但同时考虑到景观效果，避免出现较大林窗，现阶段的毛棉杜鹃密度应根据单株营养面积进行最低密度控制。

由表4可知，小梧桐地区平均冠幅3.1 m，单株营养面积约15.7 m2，最低密度733株·hm-2；万花屏地区毛棉杜鹃平均冠幅较大，单株营养面积(K·H)2约 22.85 m2，最低密度 437 株·hm-2。

表3 不同密度毛棉杜鹃树冠指标Table 3 Canopy indexes of different densities of Rhododendron moulmainense

表4 不同地区毛棉杜鹃最低密度Table 4 The lowest density of Rhododendron moulmainense in different areas

3 结论与讨论

毛棉杜鹃是喜光植物，浙江润楠、亮叶冬青等上层乔木密度过大会抑制其生长，通过间伐可以恢复毛棉杜鹃的生长势；但毛棉杜鹃并不适应完全光照，夏日强光会对其造成损伤，适当的大树遮阴对其有一定的保护作用。另外，初春时节浙江润楠、红楠新叶嫩黄红色，在大片深绿的毛棉杜鹃片层上方形成一把把“红伞”，极具景观效果。因此，高大乔木对毛棉杜鹃林景观并不是完全无益的，在毛棉杜鹃林的抚育过程中应正确处理好二者关系，保留树势高大、优美的上层乔木。

中度抚育后毛棉杜鹃长势最好，其原因有几点。首先是光照，毛棉杜鹃喜光，但忌强光照，在烈日午时会有光合“午休”现象[11]，中度抚育可以满足其喜光但不能适应强光的需求。其次是水肥，浙江润楠、亮叶冬青等上层乔木生长速度远远大于毛棉杜鹃，对水肥的需求比较旺盛，通过间伐，可以缓和种间竞争。最后是生长空间，浙江润楠、亮叶冬青等上层乔木长势高大，毛棉杜鹃生长空间遭到挤压，导致冠幅小、偏冠等现象，通过间伐能给予毛棉杜鹃充分的生长空间。因此，当上层乔木密度为 250～350株·hm-2时，毛棉杜鹃在群落中的种间竞争较小，其树高、胸径等值普遍高于其他密度下的目标树种，个体生长达到最优。由于不受上层乔木的遮光影响，毛棉杜鹃冠幅较大，偏冠度较大，可以为开花结实提供更多空间。

为保证毛棉杜鹃具有充足的生长空间，又兼顾生态景观林的景观连续性，避免出现较大的林窗，通过树冠系数法得到万花屏地区毛棉杜鹃最低密度437株·hm-2；小梧桐地区最低密度733株·hm-2。

当然，群落及其整体环境也处于不断发展变化中，及时了解和掌握群落及其所处环境的现状与变化是对景观生态林可持续管理评价的基础和依据。未来可以建立以遥感技术或互联网技术为信息源，以GIS为平台的景观林与环境监测管理信息系统，实现景区监测、评价、预警、管理一体化科学监控以及利益相关者沟通协调平台，从而促进梧桐山毛棉杜鹃生态景观林可持续管理。