元谋干热河谷地区新银合欢天然更新的初步调查

元谋干热河谷地区新银合欢天然更新的初步调查 元谋干热河谷地区新银合欢天然更新的初 步调查 生态学杂志ChineseJournalofEcology2007,26(1):135—138 元谋干热河谷地区新银合欢天然更新的初步调查水 宗亦臣郑勇奇一张川红段福文王志和 (中国林业科学研究院林业研究所,北京100091;国家林业局林木培育实验室,北京100091;云南省楚雄州林业科学 研究所,云南楚雄675005) 摘要通过2005年6和l0月对元谋干热河谷地区新银合欢人工林的调查,发现新银合 欢林下幼苗数量较多,经过对幼苗刨根后,发现林下的新银合欢幼苗均为种子实生苗,表明 新银合欢是通过种子繁殖来完成天然更新.新银合欢单株结实量在602—1513粒,树体高 大的结实量多;其林下幼苗生长良好,更新密度最低为368株?m,,最高达960株?m,; 新银合欢林缘幼苗最远扩散距离为58.3m,幼苗的扩散范围主要集中在距离林缘10m的 区域内,种子受风力和流水的影响,可以沿沟谷传播很远. 关键词新银合欢;干热河谷;天然更新 中图分类号$718文献标识码A文章编号1000—4890 【2007)01—0135一o4 Naturalregenerationof1.~ucaenalcucocephalainYuanmoudry-hotvalley.ZONGYi— chen?,, ZHENGYong.qi??, ZHANGChuan.hong?,, DUANFu.wen,WANGZhi.he („ResearchInstituteofForestry,ChineseAcademyofForestry,Beijing100091,China; LaboratoryofTreeBreedingandCultivation,StateForestryAdministration,Beng100091,Chi- na;ChuxiongInstituteofForestryScience,Chuxiong675005,Yunnan,China).ChineseJournal ofEcology,2007,26(1):135—138. Abstract:Inthispaper,aninvestigationwasmadeontheLeucaenaleucocephalaplantationsin Yuanmoudry—hotvalleyinJuneandOctober2005.Undertheplantations,therewereagreat manyofseedlings,andallofthemweregeneratedfromseeds,suggestingthatLleucocephala couldnaturallyregeneratefromseed.Theseedquantitypertreewasfrom602t o1513,andhish treeshadmoreseeds.Theseedlingsweregrowingwell,withaminimumrenewaldensityof960 plantspersquaremeterandamaximumrenewaldensityof960plantspersquaremeter.TheIon— gestdispersaldistanceoftheseedlingswas58.3mfromtheedgeofLleucocephalastand.and thedispersalrangewasmostlyinanarea10mfromthestand.Theseedscouldbedispersedtoa fardistancealongthevalleybywindandrunningwater. Keywords:,e伽leucocephala;dry.hotvalley;naturalregeneration. 新银合欢(Leucaenaleucocephala)是含羞草科 (Mimosaceae)银合欢属的一种常绿乔木,原产美洲 热带地区,分布在15.一17.N.新银合欢耐干旱,可 生长于降水量700mm以下的地区,根深,适生于微 碱性或微酸性土,是一个泛热带生长的树种(潘志 刚等,1994;Seems&Bhatt,2004).新银合欢1961 ?国家科技部社会公益研究专项资助项目(2002DIB50122). ??通讯作者E-mail:zhengyq@ca1.ac.cn 收稿日期:2006-01-25接受日期:2006-09-08 年引入我国海南岛试种,生长正常,16年生树高11 — 13m,胸径28,36cm.目前在中国台湾,福建, 广东,海南,香港,澳门,广西,云南,湖南,贵州,和四 川西南部等地均有栽培(李振宇和解焱,2002).新 银合欢是目前云南元谋干热河谷地区重要的先锋造 林树种(拜得珍等,2004),它的根系可以深入到土 壤深层.抗旱能力强,耐瘠薄,可改良土壤(李昆和 曾觉民,1999);且生长迅速,成为一种很有发展前 景的干热河谷绿化造林树种.目前,国内对其育苗 和造林技术研究较多;马姜明等(2006)通过样地调 查,比较了苏门答腊金合欢,新银合欢的林分结实 生态学杂志第26卷第1期 量,种子散布格局,种子密度及幼苗,幼树数量,并对 影响天然更新的因素以及树种的适应性进行了分 析.结果表明,同一树种单株平均结实量为混交林 高于纯林;天然更新的新银合欢林单株结实量介于 新银合欢和苏门答腊金合欢之间.随着距母树距离 的增加,林地苏门答腊金合欢种子密度减少的幅度 较新银合欢小,苏门答腊金合欢天然更新效果稍好. 李振宇和解焱(2002)将其列为中国外来入侵种. 因此,本文通过一定的试验调查,对其天然更新情况 进行研究分析,以期掌握新银合欢天然更新的规律 和对当地植物的影响,评价该树种的繁殖扩散能力 以及产生生物入侵的潜在风险,为干热河谷地区的 林业经营决策提供借鉴. 2研究地区与研究方法 2.1研究区概况 试验地云南省楚雄州元谋县,位于滇中高原北 部,金沙江中游一级支流龙川江下游,其海拔1600 nl以下的河谷地带为典型的干热河谷区,总面积 1.13x10hm..该区气候炎热,干湿季分明,年均 气温21.9c【=,最冷月(12月)平均气温14.9?,最 热月(7月)平均气温27.1?;年均降雨量630.7 mm,年蒸发量3426.3mm,降雨主要集中于5—1O 月;年均相对湿度为55.8%,年均日照时数2630h, 无霜期350—365d,基本是终年无霜(张信宝等, 2003).因此其气候接近热带稀树草原气候.调查 地点设在元谋县老城乡挨小村对门山,地理位置为 25~3828.1”N,101.5519.3E,平均海拔1411m. 地形属低山河谷,小地形坡度<10.,较平坦,坡向为 东坡;土壤类型为燥红土,土层厚度约5l一100cm, 土壤黄褐色,干燥,靠季节性降雨补充土壤水分;造 林前为荒坡地;干扰方式主要是人为放牧;林下植被 低矮稀疏,有明显的牲畜啃食痕迹,属重度干扰.林 型属阔叶混交林,树种为新银合欢和铁刀木(Cassia siamea),混交比例为1:1,造林密度为lmx4m,造 林时间为1992年,营林面积207hm,主要地被物为 扭黄茅(Heteropogoncorttortus).到调查时,林分平 均树高625m,平均胸径7.2cm,郁闭度0.7. 2.2调查方法 2.2.1新银合欢繁殖更新调查调查方法为实地 观测新银合欢的林下有无更新的幼苗,并用刨根的 方式判断其繁殖方式,即种子繁殖或根蘖繁殖. 2.2.2新银合欢人工林单株结实量单株结实量 调查采用枝法,设定标准枝,统计各林分内平均 木的标准枝数目和标准枝的平均种子量,计算单株 的结实量.在3个林分内调查了l0株平均木的共 3O个标准枝的种子量. 2.2.3新银合欢林下天然更新调查主要用小样 方法.选取新银合欢人工林典型地段设置标准地, 在标准地内均匀设4个正方形小样方,边长分别为 25和30cm.在小样方内调查新银合欢天然更新情 况,并株数,高度(cm)和地径(cm). 2.2.4新银合欢林缘繁殖更新调查林分林缘繁 殖更新调查反映林分的远距离繁殖扩散能力,新银 合欢林缘的繁殖更新调查方法参考林分种子水平扩 散的调查方法(Guevara&Laborde,1993;查同刚等, 2003;张川红等,2005),略有修改.在林缘的不同方 位选取1个单株沿垂直林缘的方向按2m宽的样带 向林缘外调查,每隔5m设置1个lmXlm的小样 方,调查了3个样带共22个小样方,统计小样方内 幼苗数量,并测量扩散最远的幼苗到单株母树的距 离.调查长度随样带内更新苗的扩散距离而定,并 记录林分的类型,林缘单株的树高(m),胸径(cm), 扩散区的立地条件等. 3结果与分析 3.1新银合欢人工林更新方式 通过实地调查,发现林下新银合欢幼苗数量很 多,说明新银合欢在元谋干热河谷区可以进行天然 更新.经对幼苗刨根后,发现林下的新银合欢幼苗 均为种子实生苗,说明新银合欢的天然更新方式是 以种子繁殖方式进行. 3.2新银合欢人工林单株结实量 通过对10株新银合欢结实的调查,发现新银合 欢的单株结实量在602一l513粒,平均单株结实量 为l089粒.单株个体问存在结实量差异,树体高 大的结实量较多,充足的结实量为新银合欢的天然 更新提供了充足的种子. 3.3新银合欢林下天然更新基本情况 从表l可知.在株行距1mx4m,平均树高 6.25m,平均胸径7.2cm,郁闭度0.7,林龄l3年的 新银合欢人工林下,4个小样方内均有天然更新的 幼苗.更新密度最小的为2号小样方,368株? m, ,4号小样方更新密度最大,达到960株?m一. 各小样方内基本无其它植物,由于有人为放牧干扰, 宗亦臣等:元谋干热河谷地区新银合欢天然更新的初步调查137 30cm×30crfl 25cm×25cm 25em×25em 25em×25em 5,lO 51O 5_1O 5-lO 幼苗平均高在5一10cm,苗龄为1—2年生.在受 到牲畜啃食和没有人工灌溉的情况下,仍能保持 368—960株?m的更新成苗数量,说明新银合欢 天然更新繁殖的能力极强. 3.4新银合欢林缘幼苗数量与扩散距离 新银合欢林缘幼苗繁殖扩散调查,共选了3个 林缘样地,见表2.其中林缘1和3为新银合欢与 铁刀木的混交林,林缘2为新银合欢纯林.林缘幼 苗数量与扩散距离的情况见表4,其中林缘1新银 合欢幼苗繁殖扩散的最远距离为42.7m,林缘2和 林缘3分别为58.3和16m.林缘2幼苗的繁殖扩 散距离最远,并且新银合欢的种子可以在郁闭度较 低的桉树林下萌发成苗;林缘3的繁殖扩散距离最 短,是因为其陡坡下为农田,农业耕作措施阻止了新 银合欢的繁殖扩散,这表明新银合欢虽然可以向林 缘外长距离扩散(林缘2达58.3m),但如果有人为 干扰措施,其扩散能力是可以控制的.新银合欢幼 苗繁殖更新的数量与种子的扩展距离具有一定的相 关性,幼苗繁殖扩散主要在距林缘10m的范围内, 林缘3在10—16m的地段仍有大量幼苗繁殖,可能 是林缘3的外延空间是45.陡坡,种子脱落后受到 更大的重力和水流的作用,在沟谷中传播得更远. 调查中发现,随着距新银合欢人工林林缘距离的增 加,样方内新银合欢幼苗的数量有逐渐减少的趋势 (表3),这说明距新银合欢人工林越远,种子扩散的 数量越少,萌发也少. 表2新银合欢林缘样地概况 Tab.2GeneralsituationofstandedgeofLleucocephala 裹3新银合欢林缘幼苗数量与扩散距离的关系 Tab.3Relationshipbetweenseedlingnumberonstand edgeofLleulcocephalaplantationanddispersaldistance 样带编号扩散距离(m)幼苗数(株) !竺竺竺竺31516? 蓊篷林型林菊善株林荔差株扩散区立地条件聂吾蓖磊覃丽i (m)(em) 4讨论 种子植物自然更新的过程大致包括种子生产, 种子运动(主要为种子扩散的过程)和种子在适宜 的地点萌发,建成,最后发育为成熟植物等3个阶段 姗季i 26oo..5,?4.oo0o们”“ ?拍乱.u虬.. u 16,,一_,_7l6,,,一____,3一?m加?驺?钇..=Im:2??们?弱m 138生态学杂志第26卷第1期 或时期.不同种类,种群和个体以及更新过程的每 个阶段所涉及的生物因子和非生物因子很多.其中 种子植物的扩散可能是植物更新过程中的关键阶 段,而且这个阶段受环境影响(肖治术等,2003). 调查中发现,新银合欢的幼苗沿雨水侵蚀形成的沟 谷传播较远.这表明新银合欢种子的传播与环境中 的风向和降水流向密切相关. 新银合欢喜光不耐寒,元谋干热河谷充足的光 照和适宜的气温为其进行天然更新提供了气候保 障.通过调查发现,新银合欢人工林可以在元谋干 热河谷进行天然更新,更新方式是种子繁殖成苗. 新银合欢单株结实量较大,为其在干热河谷这种气 候类型完成天然更新提供了充足的种源. 新银合欢林缘的繁殖扩散能力较强,并且可以 进入其它郁闭度大的林分内,可能对乡土树种形成 的自然生态系统形成构成生物入侵威胁.调查发 现,人为管理措施,如农田日常耕作,除草,放牧等方 式均可以有效地抑制其生长和扩散.因此,该树种 虽有一定的生物入侵风险,但目前均未发现对乡土 树种生态系统产生入侵,更没有产生危害. 参考文献 拜得珍.纪中华,杨艳鲜,等.2004.银合欢冲沟治理水土 保持效应研究.水土保持研究,11(3):226—228. 李昆,曾觉民.1999.元谋干热河谷地区不同造林树种对 土壤的改良作用研究.西南林学院,19(3):161— 164. 李振宇,解焱.2002.中国外来入侵种.北京:中国林业 出版社:l17一l17. 马姜明,李昆,张昌顺.2006.元谋干热河谷苏门答腊金 合欢,新银合欢人工林天然更新初步研究.应用生态学 报,17(8):1365—1369. 潘志耐潞瘟天,董保华,等.1994.中国主要外来树种引 种栽培.北京:北京科学技术出版社:418—425. 肖治术,张知彬,王玉山.2003.以种子为繁殖体的植物更 新模型研究.生态学杂志,22(4):70—75. 查同刚,孙向阳,王登芝,等.2003.北京西山地区人工侧 柏林种子雨的研究.北京林业大学,2s(1):28— 31. 张川红,郑勇奇,李继磊,等.2005.北京地区火炬树的萌 蘖繁殖扩散.生态,25(5):978—985. 张信宝,杨忠,张建平.2003.元谋干热河谷坡地岩土类 型与植被恢复分区.林业科学,39(4):16—22. 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