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摘 要:湿地松作为先锋物种在水土流失治理前期和植被恢复初期改善生态环境效果明显,中后期生态问题突出。文章通过分析湿地松纯林面临的林下草被层缺失、生态结构简单、物种多样性匮乏、群落稳定性差等主要生态问题,针对性提出改造湿地松纯林的对策。
关键词:湿地松;纯林;物种多样性;对策
湿地松(Pinus elliottii)原产于美国东南部600m以下低海拔地区,为常绿乔木,喜光忌荫蔽,耐寒抗高温。因其材质好、生长迅速、适应性强、经济效益高等优点被世界热带和亚热带国家广泛种植。20世纪30-40年代我国引种驯化,后作长江以南植树造林物种,目前已成为南方主要防风固沙林树种,2010年江西林业统计年鉴显示,仅2009年江西省湿地松人工林面积达56.31万公顷。湿地松对环境适应强,种植初期生长快,作为先锋物种初期有显著效果,但非地带性物种,湿地松纯林内仍存在众多问题。
一、湿地松纯林面临的生态问题
(一)林下草被层基本没有,水土流失严重
林下植被匮乏,地表裸露,抵御水蚀能力差,是低效人工针叶纯林生态系统普遍存在的一个突出问题。林冠郁闭度高,林下物种愈少,草被层发育,反之愈多;群落灌木化,林下草被发育,而湿地松为乔木,林下草被灌木不发育,水土保持效果较低。
(二)森林质量较低,生物多样性匮乏
人工林生态系统内生物多样性与森林质量都远远低于天然林,人工纯林低于人工混交林,红松林纯林乔木层林下物种多样性指数为0,均低于混交人工林。森林质量较低,物种数量少,生物多样匮乏,湿地松林下灌木层和草本层的多样性指数较站内同龄针阔混交林低。湿地松纯林的引种,与本地物种存在一定的竞争,林下物种很少发育,物种多样性极度匮乏。
(三)群落结构不完善,生态系统结构简单,稳定性差
湿地松具有较强的抗风和抗旱性,但林内物种少,物质能量的交换简单,土壤肥力下降。单一物种土壤理化性质差,不同混交比例对土壤物理性质变化都有很大的影响。土壤肥力的恢复在很大程度上取决于凋落物的质和量,松针中含有抗腐解的油脂,不利于微生物的活动,湿地松落叶中K、Na两种元素最易释放,而N释放较慢,物种接收养分减少,物种抗干扰能力降低,抵抗病虫灾害能力减弱,且N作为生物生长的重要养分,对湿地松生长影响较大。长期的生态系统结构单一,导致土地肥力降低、稳定性差和群内物质能量流减弱,降低物种的抗干扰能力,严重制约着群内物种 多样性的发展。
二、解决湿地松纯林生态问题的对策
(一)“补草”与凋落层控制,减少水土流失
树木的遗传品质、林分的群體结构、林地的生长条件等是影响森林生长发育全部过程的三个基本要素。合理的草被层和林下凋落物都能缓和水流与保持水分,能有效的减少水土流失。单一物种占据生态位顶端,影响到地表植被的定居,林下草被层缺失,应增加枯枝落叶层和合理补植草被植物。
(二)“增阔”,提高生物多样性
对于水保林及防护林,应营造针阔混交林,间种豆科树种或乡土树种。既保持水土,防风固沙;又改良土壤,提高当地的生物多样性,形成乔木、灌木、草本层次错落、具有复层结构的森林植被,更有利形成生物多样性。增植阔叶物种,丰富群落生物多样性,加速群落自然演替进程,在维持群落生态的稳定性和保持水土方面也起到主导的作用,是实现湿地松纯林区的有效措施。
(三)完善群落结构,增加生态系统稳定性
群落结构变化,林内C、N、P、K等元素的积累和流动也随之改变。群落结构的完善,可以改善林下土壤肥力,增加物种的抗干扰性,减少受干旱、病虫等灾害的影响频率。群落生态系统结构复杂度加大,抗逆性能力增强。合理修枝对松针褐斑病的防治尤为重要,有明显的生态效益。一方面,优化群落的结构,减少受干扰概率;另一方面,林下物种的生长环境改变,满足定居条件,也减少相邻湿地松能量争夺,增加生态系统的稳定性。
三、结语
湿地松引进后,林下物种不发育,形成单一物种林地。单一物种群落在生长过程中出现水土流失、物种多样性缺乏和群落生态脆落。营造林下草被层、灌木层和丰富阔叶物种,是解决湿地松纯林现有生态问题最行之有效的措施。另加大政府投入与民众生态保护意识提升,才能攻克所面临的生态问题
参考文献
[1] 丁明军,郑林,聂勇.鄱阳湖沙山地区沙化土地特征及成因分析.水土保持通报.2010,30(2):159-163.
[2] 于立忠,于水强,史建伟,等.不同类型人工阔叶红松林高等植物物种多样性[J].生态学杂志,2005,11:3-7.
[3] 彭少麟,余作岳,张文其.广东鹤山亚热带丘陵人工林群落分析Ⅳ.针叶林[J].生态科学学,1991,01:20-25.
[4] 张克荣,刘应迪,朱晓文,等.长沙岳麓山马尾松林的群落类型划分及物种多样性分析[J].林业科学,2011,04:86-94.
[5] 张太平,任海,彭少麟,等.湿地松的生态生物学特征[J].生态科学,1999,02:10-14.
[6] 邱辉.湿地松工业用材林集约栽培和经营技术研究[D].南京林业大学,2004.
[7] 唐玉贵,朱积余,蒋燚,等.湿地松×荷木(大叶栎)异龄混交造林技术及其成效研究[J].广西林业科学,2010,03:127-131.
[8] 刘景江,钱文才,杨文成.生物多样性与生态系统稳定性关系初探[J].防护林科技,2008,04:98+127.
[9] 廖建宁,旷晓敏,顾育铭,等.采取自然防治措施,促进湿地松林健康发展——以江西省吉安市为例[J].林业科技情报,2012,04:8-11.
关键词:湿地松;纯林;物种多样性;对策
湿地松(Pinus elliottii)原产于美国东南部600m以下低海拔地区,为常绿乔木,喜光忌荫蔽,耐寒抗高温。因其材质好、生长迅速、适应性强、经济效益高等优点被世界热带和亚热带国家广泛种植。20世纪30-40年代我国引种驯化,后作长江以南植树造林物种,目前已成为南方主要防风固沙林树种,2010年江西林业统计年鉴显示,仅2009年江西省湿地松人工林面积达56.31万公顷。湿地松对环境适应强,种植初期生长快,作为先锋物种初期有显著效果,但非地带性物种,湿地松纯林内仍存在众多问题。
一、湿地松纯林面临的生态问题
(一)林下草被层基本没有,水土流失严重
林下植被匮乏,地表裸露,抵御水蚀能力差,是低效人工针叶纯林生态系统普遍存在的一个突出问题。林冠郁闭度高,林下物种愈少,草被层发育,反之愈多;群落灌木化,林下草被发育,而湿地松为乔木,林下草被灌木不发育,水土保持效果较低。
(二)森林质量较低,生物多样性匮乏
人工林生态系统内生物多样性与森林质量都远远低于天然林,人工纯林低于人工混交林,红松林纯林乔木层林下物种多样性指数为0,均低于混交人工林。森林质量较低,物种数量少,生物多样匮乏,湿地松林下灌木层和草本层的多样性指数较站内同龄针阔混交林低。湿地松纯林的引种,与本地物种存在一定的竞争,林下物种很少发育,物种多样性极度匮乏。
(三)群落结构不完善,生态系统结构简单,稳定性差
湿地松具有较强的抗风和抗旱性,但林内物种少,物质能量的交换简单,土壤肥力下降。单一物种土壤理化性质差,不同混交比例对土壤物理性质变化都有很大的影响。土壤肥力的恢复在很大程度上取决于凋落物的质和量,松针中含有抗腐解的油脂,不利于微生物的活动,湿地松落叶中K、Na两种元素最易释放,而N释放较慢,物种接收养分减少,物种抗干扰能力降低,抵抗病虫灾害能力减弱,且N作为生物生长的重要养分,对湿地松生长影响较大。长期的生态系统结构单一,导致土地肥力降低、稳定性差和群内物质能量流减弱,降低物种的抗干扰能力,严重制约着群内物种 多样性的发展。
二、解决湿地松纯林生态问题的对策
(一)“补草”与凋落层控制,减少水土流失
树木的遗传品质、林分的群體结构、林地的生长条件等是影响森林生长发育全部过程的三个基本要素。合理的草被层和林下凋落物都能缓和水流与保持水分,能有效的减少水土流失。单一物种占据生态位顶端,影响到地表植被的定居,林下草被层缺失,应增加枯枝落叶层和合理补植草被植物。
(二)“增阔”,提高生物多样性
对于水保林及防护林,应营造针阔混交林,间种豆科树种或乡土树种。既保持水土,防风固沙;又改良土壤,提高当地的生物多样性,形成乔木、灌木、草本层次错落、具有复层结构的森林植被,更有利形成生物多样性。增植阔叶物种,丰富群落生物多样性,加速群落自然演替进程,在维持群落生态的稳定性和保持水土方面也起到主导的作用,是实现湿地松纯林区的有效措施。
(三)完善群落结构,增加生态系统稳定性
群落结构变化,林内C、N、P、K等元素的积累和流动也随之改变。群落结构的完善,可以改善林下土壤肥力,增加物种的抗干扰性,减少受干旱、病虫等灾害的影响频率。群落生态系统结构复杂度加大,抗逆性能力增强。合理修枝对松针褐斑病的防治尤为重要,有明显的生态效益。一方面,优化群落的结构,减少受干扰概率;另一方面,林下物种的生长环境改变,满足定居条件,也减少相邻湿地松能量争夺,增加生态系统的稳定性。
三、结语
湿地松引进后,林下物种不发育,形成单一物种林地。单一物种群落在生长过程中出现水土流失、物种多样性缺乏和群落生态脆落。营造林下草被层、灌木层和丰富阔叶物种,是解决湿地松纯林现有生态问题最行之有效的措施。另加大政府投入与民众生态保护意识提升,才能攻克所面临的生态问题
参考文献
[1] 丁明军,郑林,聂勇.鄱阳湖沙山地区沙化土地特征及成因分析.水土保持通报.2010,30(2):159-163.
[2] 于立忠,于水强,史建伟,等.不同类型人工阔叶红松林高等植物物种多样性[J].生态学杂志,2005,11:3-7.
[3] 彭少麟,余作岳,张文其.广东鹤山亚热带丘陵人工林群落分析Ⅳ.针叶林[J].生态科学学,1991,01:20-25.
[4] 张克荣,刘应迪,朱晓文,等.长沙岳麓山马尾松林的群落类型划分及物种多样性分析[J].林业科学,2011,04:86-94.
[5] 张太平,任海,彭少麟,等.湿地松的生态生物学特征[J].生态科学,1999,02:10-14.
[6] 邱辉.湿地松工业用材林集约栽培和经营技术研究[D].南京林业大学,2004.
[7] 唐玉贵,朱积余,蒋燚,等.湿地松×荷木(大叶栎)异龄混交造林技术及其成效研究[J].广西林业科学,2010,03:127-131.
[8] 刘景江,钱文才,杨文成.生物多样性与生态系统稳定性关系初探[J].防护林科技,2008,04:98+127.
[9] 廖建宁,旷晓敏,顾育铭,等.采取自然防治措施,促进湿地松林健康发展——以江西省吉安市为例[J].林业科技情报,2012,04:8-11.