马尾松人工林林下植被恢复生态经营模式研究

作     者：闫法领 

作者单位：中南林业科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘君昂

授予年度：2013年

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

主      题：马尾松 林下植被 生态恢复 生态经营 微生态 群落结构 

摘      要：马尾松是我国南方主要的用材树种,也是荒山造林的先锋树种,具有重要的经济价值和生态服务功能。马尾松人工林是我国分布最广的人工林之一,其分布面积仅次于杉木和杨树,达到335.85hm2,占人工林总面积的8.40%。随着人工林种植速度的加快,其分布面积快速增加,纯林连栽现象普遍,人工林生态系统生物多样性低下,地力衰退严重。本研究从林下植被角度出发,在具有明显退化特征的2代连栽马尾松人工纯林中,设计构建了林肥、林药、林农、林草等林下植被恢复生态经营模式,研究分析了不同生态经营模式的林木生长效应,土壤微生态效应和群落结构改良效应,研究结果如下： （1）马尾松人工林林下植被恢复模式构建。通过调查得到马尾松林下关键群落结构特征：该群落样地内共出现植物57科96属共117种,其中蔷薇科、禾本科、壳斗科、茜草科等种类较多。在幼龄林中,灌木层以大叶胡枝子、檵木、白栎、赤楠、栀子等的重要值较高,其值均在25.00以上;草本层中芒草的重要值最高,达到80.38。在中龄林中,灌木层中大青和栀子的重要值最高,檵木、东南悬钩子、杜鹃等也具有较高重要值;草本层中淡竹叶和羊蹄是群落特征种,垂序商陆、辣蓼、扛板归、天葵、芒草、艾草等都是常见种。基于此,本论文设计构建了以下几种林下植被恢复模式：在幼龄林中,分别种植紫穗槐+白三叶和大叶胡枝子+白三叶形成两种林肥模式;在中龄林中,种植栀子+大青+淡竹叶形成林药模式,种植茶树形成林农模式,种植白三叶形成林草模式。 （2）林下植被恢复的林木生长效应。幼龄林中,林肥模式1与林肥模式2样地内马尾松树高的增长速度比对照样地分别提高了42.16%和59.80%,平均地径的增长速度分别提高了88.52%和124.59%。中龄林中,林药模式对马尾松的促生效果最好,其平均树高与平均胸径的增长量分别达到了0.59m和1.54cm,比对照样地分别提高了78.79%和83.33%,立木材积的生长量达到4.1257m3/hm2,比对照样地提高了31.90%。 （3）林下植被恢复的土壤微生态效应。幼龄林中,林肥模式2比林肥模式1整体上稍占优势。在林肥模式2试验样地内,土壤中细菌数量达到了4.30×106cfu/g,增加了865%,土壤脲酶活性增加了17.28%,土壤孔隙度和容重分别达到了48.54%和1.36g/cm3。在中龄林样地中,林药模式的优势非常明显,不管是细菌数量和酶活性的增加程度,还是土壤理化性质的改良状况,都要显著优于林农模式和林草模式。 （4）林下植被恢复的群落结构改良效应。在幼龄林中,大叶胡枝子展现出本土树种良好的适应性。在中龄林中,林药模式构建的灌木层物种丰富,形成的群落结构最好。林下植被恢复在恢复初期并没有因为种植物种的剧烈竞争而造成原有种衰退的现象,相反,实施恢复措施在一定程度上还促进了原有种个体的生长。 综合以上研究结果,对于衡山县紫金山林场内的连栽马尾松人工林,在幼龄林中可以优先选择大叶胡枝子进行林下植被恢复,紫穗槐作为各选。在中龄林中,以栀子、大青和淡竹叶组合的林药模式是林下植被生态经营措施的首选。林农模式总体效果一般,但林下种植茶树在一定程度上可以调节林间小气候,其作为林业与农业相结合的一种生态经营措施,可进一步进行探索研究。