留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

浙西北马尾松公益林分类研究与评价

周子贵 夏淑芳 梅丽 吴家胜

周子贵, 夏淑芳, 梅丽, 吴家胜. 浙西北马尾松公益林分类研究与评价[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(4): 611-618. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018
引用本文: 周子贵, 夏淑芳, 梅丽, 吴家胜. 浙西北马尾松公益林分类研究与评价[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(4): 611-618. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018
ZHOU Zigui, XIA Shufang, MEI Li, WU Jiasheng. Classification and evaluation of the ecological public welfare forest of Pinus massoniana in northwest Zhejiang[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(4): 611-618. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018
Citation: ZHOU Zigui, XIA Shufang, MEI Li, WU Jiasheng. Classification and evaluation of the ecological public welfare forest of Pinus massoniana in northwest Zhejiang[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(4): 611-618. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018

浙西北马尾松公益林分类研究与评价

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018
详细信息
    作者简介: 周子贵, 高级工程师, 从事林业生态和林业碳汇、公益林管理等研究。E-mail:zhouzigui5188@sina.com
    通信作者: 吴家胜, 教授, 博士, 博士生导师, 从事经济林培育与利用研究。E-mail:wujs@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.5

Classification and evaluation of the ecological public welfare forest of Pinus massoniana in northwest Zhejiang

  • 摘要: 为了研究浙江省西北部马尾松Pinus massoniana公益林的生态效益及高效马尾松的群落结构特征, 以浙江西北重点区域马尾松公益林群落为对象, 利用典型样地调查方法, 在聚类分析、多样性分析、相似性分析的基础上对马尾松公益林进行全面剖析。结果表明:浙江省西北部马尾松公益林可分为7个类型, 其中以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)多样性较大、生态效益较高; 选用常绿阔叶林和以常绿阔叶为主的阔松复合混交林(类型Ⅶ)等2个类型作为优质高效公益林目标类型, 并利用相似性分析将除以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型以外的马尾松公益林类型(类型Ⅰ~Ⅵ)划分为马尾松低效公益林。通过各森林类型物种丰富度、物种多样性分析, 对马尾松公益林从演替理论进行剖析, 为低效马尾松公益林分类建设提供科学依据。
  • 图  1  马尾松生态公益林聚类分析

    Figure  1.  Cluster analysis diagram of pine forest quadrats

    表  1  公益林调查样地分布情况

    Table  1.   Distribution of public welfare forest quadrats

    样地区马尾松林样地数量/个常绿阔叶林样地数量/个
    常山县6 0
    浦江县2 2
    龙游县 7 0
    临安市 2 0
    淳安县 11 4
    合计28 6
    下载: 导出CSV

    表  2  马尾松公益林群落乔木层植物多样性

    Table  2.   Tree species diversity of different types of pine forests

    群落类型SDHJH
    类型(Ⅰ)1000
    类型(Ⅱ)40.592 61.609 80.730 4
    类型(Ⅲ)50.843 91.114 40.789 5
    类型(Ⅳ)20.219 80.444 50.405 3
    类型(Ⅴ)60.483 21.028 30.528 5
    类型(Ⅵ)30.733 70.783 60.834 6
    类型(Ⅶ)140.912 6 2.867 30.813 4
    常绿阔叶林60.566 71.480 90.555 7
    下载: 导出CSV

    表  3  马尾松公益林群落灌木层植物多样性

    Table  3.   Shrub species diversity of different types of pine forests

    群落类型SDHJH
    类型(Ⅰ)15 0.929 63.374 90.846 1
    类型(Ⅱ)120.856 12.286 00.806 9
    类型(Ⅲ)110.939 53.089 40.908 3
    类型(Ⅳ)110.880 12.402 10.847 8
    类型(Ⅴ)120.924 42.790 40.847 8
    类型(Ⅵ)90.901 32.642 00.847 8
    类型(Ⅶ)110.940 43.183 00.882 4
    常绿阔叶林70.935 82.999 90.956 8
    下载: 导出CSV

    表  4  马尾松公益林群落草本层植物多样性

    Table  4.   Herb layer species diversity of different types of pine forests

    群落类型SDHJH
    类型(Ⅰ)80.831 61.86290.644 5
    类型(Ⅱ)30.661 41.290 70.801 9
    类型(Ⅲ)40.782 31.859 00.748 1
    类型(Ⅳ)40.782 31.874 51.046 2
    类型(Ⅴ)20.500 40.830 60.756 0
    类型(Ⅵ)30.717 01.446 80.807 5
    类型(Ⅶ)30.830 11.885 90.907 0
    常绿阔叶林30.802 41.736 80.835 2
    下载: 导出CSV

    表  5  生态公益林防护林建设质量考核指标及等级特

    Table  5.   Indicators and grade characteristics table of ecological shelterbelt forest construction quality assessment

    指标因子 级别与标准
    物种多样性阔叶林、阔叶为主的针阔混交林、动
    植物物种丰富
    针阔混交林,混交比≥30G,物
    种较丰富
    建群树种为针叶树
    林分郁闭度>0.80.5~0.70.2~0.4
    群落层次群落复杂结构或完整结构森林群落,结构较完整森林群落,结构简单
    植被盖度植被高度彡1.0 m,盖度>0.8植被高度0.5~1.0m,盖度0.5~0.7植被高度 < 0.4 m,盖度 < 0.4
    枯枝落叶层枯枝落叶层厚度>5cm枯枝落叶层厚度2"4cm枯枝落叶层厚度 < 1cm
    说明:引自GB/T 18337.1-2001《生态公益林建设:导则》。
    下载: 导出CSV

    表  6  常绿阔叶林样地主要树种重要值

    Table  6.   Major tree species composition and importance values of evergreen broadleaf forest plots

    树种名称 重要值
    淳安县 浦江县
    样地1 样地2 样地3 样地4 样地5 样地6
    木荷Schima superba15.7746.3527.9227.4825.5229.58
    甜槠Castanopsis eyrei 000057.8361.24
    青冈Cyclobalanopsis glauca15.8226.7313.6740.626.400
    苦槠Castanopsis sclerophylla9.35048.8727.7004.34
    石栎Lithocarpus glaber47.6712.750000
    冬青Ilex chinensis3.0403.01000
    枫香Liquidambar formosana3.105.5204.2004.84
    连蕊茶Ca%elliafraterna1.303.323.04000
    隔药怜Eurya muricata02.251.24000
    下载: 导出CSV

    表  7  以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)主要树种重要值

    Table  7.   Structure and significant values of major tree species of evergreen broad-leaved mixed forests (typeⅦ)

    树种名称 重要值
    样地1 样地20 样地8 样地22
    马尾松Pinus massoniana 5.3014.507.5028.9
    石栎Lithocarpus glaber27.8039.007.200
    青冈Cyclobalanopsis glauca31.707.608.100
    苦槠Castanopsis sclerophylla13.2012.3003.40
    木荷Schima superba0018.200
    白栋Quercus fabri09.40015.20
    枫香Liquidambar formosana 6.8008.000
    黄檀Dalbergia hupeana 08.7000
    红楠Machilus thunbergii007.10
    山合欢Albizia kalkora 003.03.7
    红皮树Styrax suberifolius6.10000
    短柄抱Quercus glandulifera0006.2
    杉木Cunninghamia lanceolata005.30
    野漆树Eoxicodendron succedaneum005.00
    隔药怜Eurya muricafa02.7014.70 0
    才檵木Loropetalum chinensis003.6013.20
    化香Playcarya strobilacea0009.60
    野桐Mallotus japonicus0005.1
    下载: 导出CSV

    表  8  马尾松群落与目标群落的相似性

    Table  8.   Similarity between two target communities and different pine forests

    目标类型 群落类型
    类型(Ⅰ) 类型(Ⅱ) 类型(Ⅲ) 类型(Ⅳ) 类型(Ⅴ) 类型(Ⅵ) 类型(Ⅶ)
    常绿阔叶林-0.383 7-0.215 5-0.205 1-0.179 7 -0.160 30.063 10.396 0
    类型Ⅶ0.268 10.410 70.447 0 0.455 90.480 00.500 51.000 0
    下载: 导出CSV
  • [1] 浙江省林业厅.浙江省重点公益林建设与效益公报[R].杭州:浙江省林业厅, 2007.
    [2] 陈建仁, 秦国峰.马尾松林[G]//王景祥.浙江森林.北京:中国林业出版社, 1993:40-43.
    [3] 洪利兴, 王泳, 杜国坚, 等.我国南方马尾松林生态系统的退化特征和改造对策研究[J].浙江林业科技, 2000, 20(2):1-9.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZJLK200002000.htm

    HONG Lixin, WANG Yong, DU Guojian, et al. Retrograde characteristics of ecosystem of Pinus massoniana forest and its transformation countermeasures[J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2000, 20(2):1-9.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZJLK200002000.htm
    [4] 王希华, 王良衍, 宋永昌.马尾松林恢复为常绿阔叶林的研究[J].生态学杂志, 2001, 20(1):30-32.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STXZ200101007.htm

    WANG Xihua, WANG Liangyan, SONG Yongchang. Study on restoration of evergreen broad-leaved forest from Pinus massoniana forest[J]. Chin J Ecol, 2001, 20(1):30-32.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STXZ200101007.htm
    [5] 程煜, 陈灿, 洪伟, 等.不同恢复类型木荷马尾松林优势种群空间分布格局分析[J].北华大学学报:自然科学版, 2009, 10(5):448-452.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZLYY200905020.htm

    CHENG Yu, CHEN Can, HONG Wei, et al. On spatial distribution pattern in different restoration processes of dominant population in Schima superba and Pinus massoniana forest[J]. J Beihua Univ Nat Sci, 2009, 10(5):448-452.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZLYY200905020.htm
    [6] 杨清培, 李鸣光, 张炜银.黑石顶自然保护区未受干扰与人为干扰马尾松林物种多样性比较[J].中山大学学报:自然科学版, 2000, 39(Z2):87-92.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSDZ2000S3020.htm

    YANG Qingpei, LI Mingguang, ZHANG Weiyin. Studies on the species diversity of the undisturbed stable and the disturbed Pinus massoniana fotests in Heishiding Natural Reserve[J]. Acta Sci Nat Univ Sunyat, 2000, 39(Z2):87-92.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSDZ2000S3020.htm
    [7] 王巧珍.马尾松林下套种阔叶树的物种多样性研究[J].福建林业科技, 2003, 30(3):47-49, 58.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJLK200303014.htm

    WANG Qiaozhen. Studies on the species diversity of Pinus massoniana forest interplanted with broad-leaved trees under stands[J]. J Fujian For Sci Technol, 2003, 30(3):47-49, 58.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJLK200303014.htm
    [8] 胡正华, 吴芳芳, 刘巧辉, 等.古田山国家自然保护区马尾松林主要种群生态位研究[J].林业科学研究, 2009, 22(3):330-334.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYKX200903005.htm

    HU Zhenghua, WU Fangfang, LIU Qiaohui, et al. Niche of dominant populations in Pinus massoniana forest in Gutian Mountain National Nature Reserve of Zhejiang Province[J]. For Res, 2009, 22(3):330-334.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYKX200903005.htm
    [9] 王献溥, 蒋高明.广西马尾松林分类、分布和演替的研究[J].植物研究, 2002, 22(2):151-155.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MBZW200202005.htm

    WANG Xianpu, JIANG Gaoming. Study on classification, distribution and succession of Pinus massoniana forest in Guangxi[J]. Bull Bot Res, 2002, 22(2):151-155.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MBZW200202005.htm
    [10] 欧祖兰, 李先琨, 苏宗明, 等.桂林漓江流域马尾松林演替动态[J].福建林学院学报, 2005, 25(4):373-378.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJLB200504018.htm

    OU Zulan, LI Xiankun, SU Zongming, et al. Successional dynamics of Pinus massoniana forest in Lijiang River Watershed, Guilin[J]. J Fujian Coll For, 2005, 25(4):373-378.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJLB200504018.htm
    [11] 黄承才, 葛滢, 朱锦茹, 等.浙江省马尾松生态公益林凋落物及与群落特征关系[J].生态学报, 2005, 25(10):2507-2513.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STXB200510006.htm

    HUANG Chengcai, GE Ying, ZHU Jinru, et al. The litter of Pinus massoniana ecological public-welfare forest in Zhejiang Province and its relationship with the community characters[J]. Acta Ecol Sin, 2005, 25(10):2507-2513.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-STXB200510006.htm
    [12] 樊后保, 林德喜, 苏兵强, 等.林下套种阔叶树的马尾松林凋落物生态学研究(Ⅰ)凋落物量及其动态[J].福建林学院学报, 2002, 22(3):209-212.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-FJLB200203004.htm

    FAN Houbao, LIN Dexi, SU Bingqiang, et al. Forest litter ecology in Pinus massoniana stand and its mixed forests formed by inter-planting with hardwood tree species (Ⅰ) litterfall and its seasonal dynamics[J]. J Fujian Coll For, 2002, 22(3):209-212.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-FJLB200203004.htm
    [13] 郭清和, 康文星.湖南省马尾松林公益效能的经济评估[J].中南林学院学报, 2005, 25(3):1-6.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZNLB200503001.htm

    GUO Qinghe, KANG Wenxing. Economic evaluation of the public benefits of masson pine stands[J]. J Cent South ForUniv, 2005, 25(3):1-6.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZNLB200503001.htm
    [14] 陈亚锋, 余树全, 严晓素, 等.浙江桐庐3种森林类型群落结构[J].浙江农林大学学报, 2011, 28(3):408-415.http://zlxb.zafu.edu.cn/CN/abstract/abstract204.shtml

    CHEN Yafeng, YU Shuquan, YAN Xiaosu, et al. Community structure of three different forests in Tonglu, Zhejiang Province[J]. J Zhejiang A & F Univ, 2011, 28(3):408-415.http://zlxb.zafu.edu.cn/CN/abstract/abstract204.shtml
    [15] 沈年华, 万志洲, 汤庚国, 等.紫金山栓皮栎群落结构及物种多样性[J].浙江林学院学报, 2009, 26(5):696-700.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZJLX200905020.htm

    SHEN Nianhua, WAN Zhizhou, TANG Gengguo, et al. Community structure and species diversity of a Quercus variabilis forest on Mount Zijinshan[J]. J Zhejiang For Coll, 2009, 26(5):696-700.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZJLX200905020.htm
    [16] 汤孟平, 周国模, 施拥军, 等.天目山常绿阔叶林群落最小取样面积与物种多样性[J].浙江林学院学报, 2006, 23(4):357-361.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZJLX200604000.htm

    TANG Mengping, ZHOU Guomo, SHI Yongjun, et al. Minimum sampling area and species diversity of evergreen broadleaved forest community in Mount Tianmu[J]. J Zhejiang For Coll, 2006, 23(4):357-361.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZJLX200604000.htm
    [17] BASKIN Y. Ecosystem function of biodiversity[J]. BioScience, 1994, 44(10):657-660. doi: 10.2307/1312507
    [18] EWEL J J, MAZZARINO M J, BERISH C W. Tropical soil fertility changes under monocultures and successional communities of different structure[J]. Ecol Appl, 1991, 1(3):289-302. doi: 10.2307/1941758
    [19] 岳军伟, 朱恒, 龙蔚, 等.红壤低丘马尾松低效林主要植物群落物种多样性[J].林业科技开发, 2010(5):14-17.

    YUE Junwei, ZHU Heng, LONG Wei, et al. Species dicersity in main communities of the deteriorated Pinus massoniana forests in red soil low hilly[J]. China For Sci Technol, 2010(5):14-17.
    [20] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 18337.1-2001生态公益林建设:导则[S].北京:中国标准出版社, 2001.
  • [1] 田甜, 余树全, 张旭东, 白彦锋, 张华锋, 姜春前.  萌芽杉木幼龄林植物群落特征 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(1): 36-42. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.01.005
    [2] 李伟克, 张晨, 谷兴翰, 牛树奎, 殷继艳, 刘晓东.  北京西山侧柏林可燃物调控措施的影响评价 . 浙江农林大学学报, doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190343
    [3] 黄剑峰, 谭伟, 柴宗政, 蔡照军.  黔中马尾松近熟林空间结构特征及其调控 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(4): 749-756. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.04.015
    [4] 王鹏程, 杨国栋, 张晓晨, 钟育谦, 翟飞飞, 张贵宝, 邱靖, 陈林, 王贤荣, 伊贤贵.  宝华玉兰生存群落的自组织特征映射网络排序与分类 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(2): 255-263. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.02.006
    [5] 吴世斌, 库伟鹏, 周小荣, 纪美芬, 吴家森.  浙江文成珍稀植物多脉铁木群落结构及物种多样性 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(1): 31-37. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.01.005
    [6] 陈建明, 傅柳芳, 钱新江, 张芬耀, 谢文远, 陈锋.  湖州市埭溪古樟树林群落学特征的初步研究 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(3): 361-368. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.03.005
    [7] 王丽敏, 缪心栋, 严彩霞, 马凯, 马丹丹, 李根有.  浙江省小花花椒群落结构与物种多样性 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(2): 215-219. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.02.009
    [8] 钱逸凡, 韩冰园, 伊力塔, 张超, 余树全, 郑超超.  浙江中部地区公益林的群落结构 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(6): 830-838. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.06.005
    [9] 魏琦, 楼炉焕, 冷建红, 包其敏, 钟潮亮, 沈年华.  毛枝连蕊茶群落结构与物种多样性 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(4): 634-639. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.04.018
    [10] 陈亚锋, 余树全, 严晓素, 伊力塔, 包春泉.  浙江桐庐3种森林类型群落结构 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(3): 408-415. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.03.010
    [11] 杨同辉, 王良衍.  浙江天童舟山新木姜子群落结构及其更新类型 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(6): 877-883. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.06.012
    [12] 张志杰, 伊力塔, 韩海荣, 袁位高.  浙江省森林承载力评价研究 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(3): 368-374.
    [13] 沈年华, 万志洲, 汤庚国, 王春, 程红梅.  紫金山栓皮栎群落结构及物种多样性 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(5): 696-700.
    [14] 简敏菲, 刘琪璟, 梁跃龙, 唐培荣.  九连山常绿阔叶林群落的结构与种类数量特征 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(4): 458-463.
    [15] 李贵祥, 施海静, 孟广涛, 方向京, 柴勇, 和丽萍, 张正海, 杨永祥.  云南松原始林群落结构特征及物种多样性分析 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(4): 396-400.
    [16] 哀建国, 俞琳, 章丽英, 钱柳钦, 张腾超.  浙江雪胆群落学特征研究 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(6): 706-710.
    [17] 何莹, 韦新良, 蔡霞, 李可追, 王珍.  生态景观林群落结构定量分析 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(6): 711-718.
    [18] 杨同辉, 达良俊, 宋永昌, 杨永川, 王良衍.  浙江天童国家森林公园常绿阔叶林生物量研究(Ⅰ)群落结构及主要组成树种生物量特征 . 浙江农林大学学报, 2005, 22(4): 363-369.
    [19] 郑仁华, 陈国金, 傅忠华, 俞白楠, 杨宗武, 傅玉狮, 潘琼蓉.  马尾松优树子代遗传评价及选择 . 浙江农林大学学报, 2001, 18(2): 144-149.
    [20] 周国模, 吴延熊, 陈美兰, 张裕农.  区域森林资源警素的分类研究 . 浙江农林大学学报, 1999, 16(1): 20-23.
  • 加载中
  • 链接本文:

    http://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018

    http://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2014/4/611

图(1) / 表(8)
计量
  • 文章访问数:  1368
  • HTML全文浏览量:  173
  • PDF下载量:  556
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-09
  • 修回日期:  2013-12-23
  • 刊出日期:  2014-08-20

浙西北马尾松公益林分类研究与评价

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018
    作者简介:

    周子贵, 高级工程师, 从事林业生态和林业碳汇、公益林管理等研究。E-mail:zhouzigui5188@sina.com

    通信作者: 吴家胜, 教授, 博士, 博士生导师, 从事经济林培育与利用研究。E-mail:wujs@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.5

摘要: 为了研究浙江省西北部马尾松Pinus massoniana公益林的生态效益及高效马尾松的群落结构特征, 以浙江西北重点区域马尾松公益林群落为对象, 利用典型样地调查方法, 在聚类分析、多样性分析、相似性分析的基础上对马尾松公益林进行全面剖析。结果表明:浙江省西北部马尾松公益林可分为7个类型, 其中以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)多样性较大、生态效益较高; 选用常绿阔叶林和以常绿阔叶为主的阔松复合混交林(类型Ⅶ)等2个类型作为优质高效公益林目标类型, 并利用相似性分析将除以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型以外的马尾松公益林类型(类型Ⅰ~Ⅵ)划分为马尾松低效公益林。通过各森林类型物种丰富度、物种多样性分析, 对马尾松公益林从演替理论进行剖析, 为低效马尾松公益林分类建设提供科学依据。

English Abstract

周子贵, 夏淑芳, 梅丽, 吴家胜. 浙西北马尾松公益林分类研究与评价[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(4): 611-618. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018
引用本文: 周子贵, 夏淑芳, 梅丽, 吴家胜. 浙西北马尾松公益林分类研究与评价[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(4): 611-618. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018
ZHOU Zigui, XIA Shufang, MEI Li, WU Jiasheng. Classification and evaluation of the ecological public welfare forest of Pinus massoniana in northwest Zhejiang[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(4): 611-618. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018
Citation: ZHOU Zigui, XIA Shufang, MEI Li, WU Jiasheng. Classification and evaluation of the ecological public welfare forest of Pinus massoniana in northwest Zhejiang[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(4): 611-618. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.018
  • 马尾松Pinus massoniana是中国亚热带地区特有的乡土树种和荒山恢复的先锋树种,广泛分布于南方多省(区)。据2007年浙江省重点生态公益林建设与效益公报显示[1],浙江省以马尾松为优势的松林面积已达237.1万hm2,已划为公益林的达82.4万hm2。从全省公益林的面积组成分析,针叶林分布广泛,大部分为次生的马尾松林,面积大,具有一定涵养水源、保持水土、调节小气候和碳汇等生态服务价值。马尾松林的自然分布区通常又是常绿阔叶林的自然分布区,它是常绿阔叶林演替系列中的一个演替阶段,处于常绿阔叶林演替过程中一个不稳定的过渡类型,因此,其林分类型复杂,群落结构不稳定。许多研究表明[2-13],与常绿阔叶林相比,马尾松林存在物种多样性低,群落结构不合理,林分质量差,地力衰退严重,松毛虫Dendrolimus punctatus和松材线虫病Bursaphelenchus xylophilus危害严重,生态功能相对低等问题,从而表现出生态功能低效的特点,严重影响公益林对应生态功能的发挥。因此,对马尾松公益林进行分类改造研究,对于促进浙江公益林的健康建设具有重要意义。浙江省从2001年开展公益林区划界定,2004年确定200.0万hm2重点公益林并实施120.00元·hm-2的补偿,直至2009年扩大为260.0万hm2并将补偿标准提高到285.00元·hm-2,但公益林界定建设仅有10 a时间,保护管理工作做得多,群落划分、林分改造、功能研究等做得相当较少。本研究重点从马尾松公益林的群落结构特征出发,探讨马尾松公益林的主要类型、群落结构及相似程度、物种多样性组成,并进行低效马尾松公益林类型划分与群落特征分析,以期为浙江省马尾松公益林的健康经营提供基础理论和科学依据。

    • 研究区地处天目山地区、浙皖赣中低山立地亚区与浙皖低山、丘陵立地亚区,属中亚热带湿润气候区,温和湿润,年平均气温为15.0 ℃左右,年降水量1 600.0 mm左右,无霜期220~240 d。地貌以低山丘陵为主,夹有天目山、黄山、九华山等中山,地势高峻,山系之间地势较低,以低山丘陵为多,地带性植被较典型的是常绿阔叶林。主要树种有青冈Cyclobalanopsis glauca,苦槠Castanopsis sclerophylla,甜槠Castanopsis eyrei,木荷Schima superba等,但由于多种原因,现在多为马尾松和杉木Cunnunghamia lanceolata林,亦有相当面积的灌丛。

    • 在浙江省西北区的淳安、常山、龙游、浦江、临安等5县(市)划定的公益林地,选择典型的马尾松林,布设面积为20 m × 20 m的固定样地开展调查,详细记录样地海拔、坡度、坡向、坡位、土壤类型、土层厚度、林分郁闭度等环境因子及群落特征因子。为便于分析比较,在淳安和浦江两地设置了6个典型常绿阔叶林样地。共计样地数量34个(表 1)。

      表 1  公益林调查样地分布情况

      Table 1.  Distribution of public welfare forest quadrats

      样地区马尾松林样地数量/个常绿阔叶林样地数量/个
      常山县6 0
      浦江县2 2
      龙游县 7 0
      临安市 2 0
      淳安县 11 4
      合计28 6

      在样地内用样线“十字”型等分成4个10 m × 10 m的乔木样方,对样方内胸径≥3 cm或树高≥2.5 m的树木进行每木调查,记录树种名称、胸高直径、树高、活枝下高和冠幅等。在样地内的四角分别设置1个4 m × 4 m的灌木样方,调查记录灌木或下木的名称、株数(或丛数)、平均高度(最高、最低)、盖度。在灌木样方内的右下角设置1个2 m × 2 m的草本样方,调查记录草本植物的名称、高度(最高、最低)、株数(或丛数)、盖度。

    • 重要值=(相对频度+相对密度+相对优势度)/3。其中,相对频度=(某种的频度/全部种的频度之和)×100%;相对密度=(某种的个体数/全部种的个体数)×100%;相对优势度=(某种的优势度/全部种的优势度之和)×100%。其中乔木的优势度以胸高断面积计,灌木和草本的优势度以盖度计[14]

    • 以欧氏距离(djk)计算群落间的相似系数,进行样地间的聚类分析。${d_{jk}} = \sqrt {\sum\limits_{i = 1}^n {{{\left( {{x_{ij}}-{x_{ik}}} \right)}^2}} } $。其中:n为样地数,xijxik分别是第i个种在样地jk中的重要值。

    • 采用离差标准化后的内积,以取值为0与1之间的相关系数R来表达:

      $ {R_{jk}} = \frac{{\sum\limits_{i = 1}^n {\left( {{x_{ij}}-\overline {{x_j}} } \right)\left( {{x_{ik}}-\overline {{x_k}} } \right)} }}{{\sqrt {\sum\limits_{i = 1}^n {{{\left( {{x_{ij}}-\overline {{x_j}} } \right)}^2}\sum\limits_{i = 1}^n {{{\left( {{x_{ik}} - \overline {{x_k}} } \right)}^2}} } } }}。 $

      其中:Rjkjk 2个比较样地的相似系数;n是2个比较样地合计的植物种数;xij是第i种在样地j中的重要值;${\overline {{x_j}} } $为样地j所有种重要值的平均值;xik是第i种在样地k中的重要值;${\overline {{x_k}} } $为样地k所有种重要值的平均值。

    • 根据群落调查样地资料,分别选取物种丰富度指数(S),Simpson指数(D),Shannon-Wiener指数(H)和Pielou指数(JH)进行植物多样性统计[6, 15-16]。其中,物种丰富度指数,即样地中物种总数。物种多样性指数采用下式统计:$D = 1 - \sum\limits_{i = 1}^s {p_i^2} $;$H = - \sum\limits_{i = 1}^s {{p_i}\ln } {p_i}$;${J_{\rm{H}}} = \frac{H}{{{H_{\max }}}} = \frac{{ - \sum\limits_{i = 1}^s {{p_i}\ln } \left( {{p_i}} \right)}}{{\ln \left( s \right)}}$。其中:S为样地中出现的植物种类数量;pi为第i种的个体数占总个体数的比例。本研究以重要值表示,即pi为第i物种的重要值。

    • 通过聚类分析,共将马尾松公益林划分为7个类型,即马尾松纯林类型(类型Ⅰ),马尾松和高灌木复层混交林类型(类型Ⅱ),人为干扰较大的特殊混交类型(类型Ⅲ),马尾松与落叶阔叶复合混交林类型(类型Ⅳ),马尾松与常绿和落叶阔叶复合混交林类型(类型Ⅴ),以马尾松为主的松常绿阔叶复合混交林类型(类型Ⅵ),以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)(图 1)。

      图  1  马尾松生态公益林聚类分析

      Figure 1.  Cluster analysis diagram of pine forest quadrats

    • 马尾松纯林类型(类型Ⅰ)包括3号,4号,5号,7号,9号,10号,13号,23号,24号,25号和28号样地,其乔木层物种单一,均为马尾松。

    • 马尾松和高灌木复层混交类型(类型Ⅱ)包括17号和18号样地,乔木层优势物种为马尾松(重要值为59.75),主要伴生种为灌木型的赤楠Syzygium buxifolium,檵木Loropetalum chinensis,山矾Symplocos sumuntia,四川山矾Symplocos setchuensis和短尾越橘Vaccinium carlesii等小乔木,在乔木层还缺乏木荷和苦槠等地带性常绿阔叶乔木树种。

    • 人为干扰较大的特殊混交类型(类型Ⅲ)包括27号,11号,2号和14号样地。根据其物种组成分析,归为特殊类型。样地中部分以马尾松(重要值为78.02)为优势种优势,部分以杉木,樟树Cinnamomum camphora为优势种。样地中有许多物种具有明显的人工栽培的迹象,如毛竹Phyllostachys edulis,油桐Vernicia fordii,杉木,樟树,泡桐Paulownia tomentosa等。

    • 马尾松与常绿和落叶阔叶复合混交类型(类型Ⅴ)包括6号和21号样地。2个样地的距离较近,样地内乔木层马尾松为优势种群(重要值为71.15),乔木亚层主要伴生种为枫香Liquidambar formosana,合欢Albizia kalkora等落叶阔叶乔木树种和樟树、冬青Ilex chinensis,苦槠等常绿乔木树种(重要值为71.20)。

    • 及马尾松-常绿阔叶混交类型(类型Ⅵ)马尾松-落叶阔叶混交类型(Ⅳ)包括16号和19号样地。该类型以马尾松为优势种(重要值为87.85),主要伴生种为短柄枹Quercus glandulifera,野柿Diospyros kaki等落叶阔叶树种。该类型为居于马尾松纯林和高灌木复层混交林类型→马尾松与常绿和落叶阔叶复合混交林类型之间的一种居间类型。马尾松-常绿阔叶混交类型(类型Ⅵ)包括26号、12号和15号样地。该类型样地也以马尾松为优势种(重要值为66.7),混交木荷、苦槠常绿阔叶树种及少量苦枥木Fraxinus insularis落叶阔叶树种,该类型为居于马尾松与常绿和落叶阔叶复合混交林类型→以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型之间的一种居间类型。

    • 以常绿阔叶为主的阔松复合混交林(类型Ⅶ)包括1号,20号,8号和22号样地。该类型样地在聚类图中相对比较集聚,4个样地的马尾松重要值只有14.05,而石栎Lithocarpus glabra,青冈,苦槠和木荷常绿阔叶树种的重要值合计达42.12,远大于马尾松的重要值。白栎Quercus fabri,枫香和黄檀Dalbergia hupeana落叶阔叶树种的重要值合计为12.02,不仅小于马尾松,更小于常绿阔叶树种。

    • 物种多样性是植物群落稳定性的基础[17-18],同时也是优质公益林生态综合效益的具体体现。森林群落物种多样性的高低直接影响到群落的生态效益,具有较高物种多样性的森林群落,能形成更稳定有序的耗散结构,使生态功能达到稳定和持续[19]

      马尾松公益林各类型多样性统计表明:在乔木层(表 2)中,多样性最高的是类型Ⅶ(以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型),物种丰富度S为14;DHJH指数分别为0.912 6,2.867 3和0.813 4。多样性最低的无疑是马尾松纯林。多样性相对较低的是类型Ⅳ(马尾松-落叶阔叶混交类型),物种丰富度只有3。DHJH指数分别只为0.219 8,0.444 5和0.405 3,这可能是由于正处在马尾松林演替的初级阶段,只有短柄枹、苦槠、野柿等少量乔木树种进入乔木层。值得注意的是常绿阔叶林的多样性指数显著地低于类型Ⅶ,这是由于类型Ⅶ正处在快速的自然常规演替过程,一些阳性物种,如野桐Mallotus japonicus,化香Platycarya strobilacea,白花龙Styrax faberi等落叶性灌木型小乔木尚有存在,但不久将会在自然演替或在激烈的自然竞争中逐步淘汰。从乔木层多样性分析表明,类型Ⅰ~类型Ⅳ相对不稳定。

      表 2  马尾松公益林群落乔木层植物多样性

      Table 2.  Tree species diversity of different types of pine forests

      群落类型SDHJH
      类型(Ⅰ)1000
      类型(Ⅱ)40.592 61.609 80.730 4
      类型(Ⅲ)50.843 91.114 40.789 5
      类型(Ⅳ)20.219 80.444 50.405 3
      类型(Ⅴ)60.483 21.028 30.528 5
      类型(Ⅵ)30.733 70.783 60.834 6
      类型(Ⅶ)140.912 6 2.867 30.813 4
      常绿阔叶林60.566 71.480 90.555 7

      灌木层的多样性测定表明(表 3):各类型的灌木层物种多样性都比较高,其中以马尾松纯林最高,DHJH多样性指数分别为0.929 6,3.374 9和0.846 1。而类型Ⅲ,类型Ⅶ和常绿阔叶林尽管丰富度指数远低于马尾松纯林(类型Ⅰ),但Simpson多样性指数(D)并不比马尾松纯林低,这可能与物在各样地中的分布较为均匀有关。灌木层物种多样性相对较低的是类型Ⅱ和类型Ⅳ,前者为马尾与高灌木复层混交林的类型,后者为居于马尾松和高灌木复层混交林类型→马尾松与常绿和落叶阔叶复合混交林类型之间的居间类型,造成这一现象的原因一方面可能由于样地偏少(均只有2个样地),另一方面是因为组成的物种多数为阳性树种,林内小气候条件相对较差,导致灌木层的物种多样性较低。

      表 3  马尾松公益林群落灌木层植物多样性

      Table 3.  Shrub species diversity of different types of pine forests

      群落类型SDHJH
      类型(Ⅰ)15 0.929 63.374 90.846 1
      类型(Ⅱ)120.856 12.286 00.806 9
      类型(Ⅲ)110.939 53.089 40.908 3
      类型(Ⅳ)110.880 12.402 10.847 8
      类型(Ⅴ)120.924 42.790 40.847 8
      类型(Ⅵ)90.901 32.642 00.847 8
      类型(Ⅶ)110.940 43.183 00.882 4
      常绿阔叶林70.935 82.999 90.956 8

      从草本层的物种多样性分析(表 4)可知:马尾松纯林的草本层多样性最高,物种丰富度为8;DHJH多样性指数分别为0.831 6,1.862 9和0.644 5;类型Ⅶ和常绿阔叶林群落也相对较高;类型Ⅴ最低,在调查的2个样地中,只见有3种草本植物,DHJH多样性指数分别为0.500 4,0.830 6和0.756 0。

      表 4  马尾松公益林群落草本层植物多样性

      Table 4.  Herb layer species diversity of different types of pine forests

      群落类型SDHJH
      类型(Ⅰ)80.831 61.86290.644 5
      类型(Ⅱ)30.661 41.290 70.801 9
      类型(Ⅲ)40.782 31.859 00.748 1
      类型(Ⅳ)40.782 31.874 51.046 2
      类型(Ⅴ)20.500 40.830 60.756 0
      类型(Ⅵ)30.717 01.446 80.807 5
      类型(Ⅶ)30.830 11.885 90.907 0
      常绿阔叶林30.802 41.736 80.835 2
    • 根据GB/T 18337.1-2001《生态公益林建设:导则》公益林防护林建设质量考核评价指标[14]规定要求(表 5),以Ⅰ级生态公益林中“生物多样性达到阔叶林、阔叶为主的针阔混交林、动植物物种丰富;林分郁闭度>0.8;群落层次要求群落复杂结构或完整结构”等为主要指标为标准,选择常绿阔叶林(典型样地)类型(主要树种组成和重要值统计见表 6)和以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ、主要树种组成和重要值统计见表 7)2个类型,作为优质高效公益林目标类型,其他类型通过与目标类型进行群落相似性分析,确定其林分质量的优劣。

      表 5  生态公益林防护林建设质量考核指标及等级特

      Table 5.  Indicators and grade characteristics table of ecological shelterbelt forest construction quality assessment

      指标因子 级别与标准
      物种多样性阔叶林、阔叶为主的针阔混交林、动
      植物物种丰富
      针阔混交林,混交比≥30G,物
      种较丰富
      建群树种为针叶树
      林分郁闭度>0.80.5~0.70.2~0.4
      群落层次群落复杂结构或完整结构森林群落,结构较完整森林群落,结构简单
      植被盖度植被高度彡1.0 m,盖度>0.8植被高度0.5~1.0m,盖度0.5~0.7植被高度 < 0.4 m,盖度 < 0.4
      枯枝落叶层枯枝落叶层厚度>5cm枯枝落叶层厚度2"4cm枯枝落叶层厚度 < 1cm
      说明:引自GB/T 18337.1-2001《生态公益林建设:导则》。

      表 6  常绿阔叶林样地主要树种重要值

      Table 6.  Major tree species composition and importance values of evergreen broadleaf forest plots

      树种名称 重要值
      淳安县 浦江县
      样地1 样地2 样地3 样地4 样地5 样地6
      木荷Schima superba15.7746.3527.9227.4825.5229.58
      甜槠Castanopsis eyrei 000057.8361.24
      青冈Cyclobalanopsis glauca15.8226.7313.6740.626.400
      苦槠Castanopsis sclerophylla9.35048.8727.7004.34
      石栎Lithocarpus glaber47.6712.750000
      冬青Ilex chinensis3.0403.01000
      枫香Liquidambar formosana3.105.5204.2004.84
      连蕊茶Ca%elliafraterna1.303.323.04000
      隔药怜Eurya muricata02.251.24000

      表 7  以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)主要树种重要值

      Table 7.  Structure and significant values of major tree species of evergreen broad-leaved mixed forests (typeⅦ)

      树种名称 重要值
      样地1 样地20 样地8 样地22
      马尾松Pinus massoniana 5.3014.507.5028.9
      石栎Lithocarpus glaber27.8039.007.200
      青冈Cyclobalanopsis glauca31.707.608.100
      苦槠Castanopsis sclerophylla13.2012.3003.40
      木荷Schima superba0018.200
      白栋Quercus fabri09.40015.20
      枫香Liquidambar formosana 6.8008.000
      黄檀Dalbergia hupeana 08.7000
      红楠Machilus thunbergii007.10
      山合欢Albizia kalkora 003.03.7
      红皮树Styrax suberifolius6.10000
      短柄抱Quercus glandulifera0006.2
      杉木Cunninghamia lanceolata005.30
      野漆树Eoxicodendron succedaneum005.00
      隔药怜Eurya muricafa02.7014.70 0
      才檵木Loropetalum chinensis003.6013.20
      化香Playcarya strobilacea0009.60
      野桐Mallotus japonicus0005.1
    • 采用离差标准化后的内积,按照上述确定的2个优质公益林目标类型,分别针对各类型马尾松公益林进行群落相似性分析,结果表明(表 8):针对常绿阔叶林的目标类型,以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)与常绿阔叶林目标类型比较相似,相似系数为0.396 0,其次为类型Ⅵ,相似系数为0.063 1,其他各类型与常绿阔叶林的相似性相差很大,相似系数均为负值。针对以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ),类型Ⅰ,类型Ⅱ,类型Ⅲ,类型Ⅳ,类型Ⅴ,类型Ⅵ均与其有一定的相似性,这主要表现在马尾松的贡献上,因为各类型均有马尾松分布,并且往往随着马尾松重要值的变化而变化。但这些类型与常绿阔叶为主的阔针混交林生物多样性等质量指标比较,相似性仍有较大的差距(相似系数均≤0.5)。

      表 8  马尾松群落与目标群落的相似性

      Table 8.  Similarity between two target communities and different pine forests

      目标类型 群落类型
      类型(Ⅰ) 类型(Ⅱ) 类型(Ⅲ) 类型(Ⅳ) 类型(Ⅴ) 类型(Ⅵ) 类型(Ⅶ)
      常绿阔叶林-0.383 7-0.215 5-0.205 1-0.179 7 -0.160 30.063 10.396 0
      类型Ⅶ0.268 10.410 70.447 0 0.455 90.480 00.500 51.000 0
    • 马尾松林处于常绿阔叶林演替过程中的一个不稳定的过渡类型[10],与常绿阔叶林、阔针混交林相比,其生态效益相对较低[3, 11]。结合公益林建设质量评价指标,分析比较各类型与类型Ⅶ和常绿阔叶林相似性,相似系数最大的为0.500 5,最小的为-0.383 7,相似性相差很大;其相似性排序均为类型Ⅵ>类型Ⅴ>类型Ⅳ>类型Ⅲ>类型Ⅱ>类型Ⅰ,认为马尾松各类型公益林与类型Ⅶ和常绿阔叶林相似性越低,其生态效能也越低。说明这些类型与常绿阔叶林自然森林群落的树种结构与组成还有相当大的距离,这些类型均为低等级或低效的,因此,可将研究区内的类型Ⅰ~类型Ⅵ确定为低效马尾松公益林。

      综合乔木层、灌木层、草本层的物种多样性分析,类型Ⅶ和常绿阔叶林群落3个层次的物种多样性指数都相对较高,说明其群落结构复杂且相对稳定、生态综合效益较高,符合优质林分的要求。其他类型Ⅰ~类型Ⅳ的物种多样性指数相对较低,群落较简单,说明类型Ⅰ~类型Ⅳ相对不稳定,相对于阔叶林生物多样性质量等指标,也是比较低效的。虽然马尾松纯林(类型Ⅰ)灌木层、草本层的物种多样性很高,但其乔木层指数均为0,仍是极不稳定的。

    • 通过聚类分析,首次将马尾松公益林划分为马尾松纯林类型(类型Ⅰ),马尾松和高灌木复层混交林类型(类型Ⅱ),人为干扰较大的特殊混交类型(类型Ⅲ),松-落叶阔叶复合混交林类型(类型Ⅳ),马尾松与常绿和落叶阔叶复合混交林类型(类型Ⅴ),以马尾松为主的松-常绿阔叶复合混交林类型(类型Ⅵ),以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)等7个类型。

      利用物种多样性分析发现,马尾松纯林类型(类型Ⅰ)具有较高的林下植物多样性,但以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)无论是乔木、灌木、草本层均表现出多样性指数较高的结果;结合GB/T 18337.1-2001《生态公益林建设:导则》中的生态公益林防护林建设质量考核评价指标要求(表 5),选择常绿阔叶林类型和以常绿阔叶为主的阔松复合混交林类型(类型Ⅶ)等2个类型,作为目标类型。

      根据公益林建设目标类型,对马尾松公益各类型进行群落的相似性分析,分析表明各类型与目标类型相似性仍有较大的差距(相似系数均≤0.5),说明其生态效能较低。因此,将类型Ⅰ~类型Ⅵ划分为马尾松低效公益林。同时,通过各类型物种丰富度、物种多样性分析,对马尾松公益林从演替理论进行剖析,揭示了各类型在自然演替过程中的物种多样性变化以及低效马尾松公益林形成的原因,为浙江省低效马尾松公益林分类建设提供科学依据。

      本研究仅从浙江西北区5县(市)调查的马尾松林分及其群落结构、物种多样性方面,对马尾松公益林进行分类和低效林划分。然而对低效公益林分类及其研究,是一个极其复杂的过程,受地域、区位、立地、气候、林分结构、树种特性、经营管理等综合条件的影响。这些都有待进一步深入研究。

参考文献 (20)

目录

    /

    返回文章
    返回