屏南县闽楠天然林天然更新初步分析

屏南县闽楠天然林天然更新初步分析
黄虎妹
【摘要】闽楠是国家二级保护珍贵用材树种,文章通过对屏南县现存闽楠天然林设立样地和样方进行林分因子和林下幼苗调查,进行生命表分析和因子分析,初步研究得出屏南县天然闽楠林分幼苗生存规律.生命过程中屏南闽楠天然林的幼苗成活率很低,从Ⅰ级苗到Ⅱ级苗的成活率仅有25.3％,长成Ⅳ级小树就只剩下1％的成活率,但从研究更新的角度上看依然是成功的,能够基本保证世代更新.
【期刊名称】《宁夏农林科技》
【年(卷),期】2018(059)012
【总页数】3页(P26-28)
【关键词】闽楠;天然林;林下更新;生命表;多元回归分析
【作者】黄虎妹
【作者单位】福建省屏南县林业局,福建屏南 352300
【正文语种】中文
【中图分类】S792.24
闽楠（Phoebe bournei（Hemsl.）Yang）是国家二级保护珍贵树木，因树干通直、质地坚韧、纹理清晰、木材芳香、耐腐朽、易加工，常被用来制作上等家具。

因闽楠木材常有金丝隐现，近些年被当作“金丝楠木”进行炒作，造成许多地方的闽楠大树被盗伐，闽楠资源被破坏殆尽。

因此，管护培育并促进闽楠更新复壮成为
重点。

屏南县现存的两片五百多年的闽楠林，有着数百株闽楠大树，也面临着树龄老化的问题。

通过对闽楠种群生命表和生存状况进行分析，探索闽楠种群的生命过程，对其进行更新研究，掌握其更新规律，在珍贵树木保护、闽楠天然林更新和林分功能提升方面有重要意义。

1 研究区概况
研究区位于屏南县代溪镇后章村和洋头村两块相距2.6 km的闽楠天然林小区内，面积分别为1.5 hm2和0.7 hm2，位于福建省东北部，地处鹫峰山脉中山地带，属浙闽东南立地亚区，地理位置26°48′11″～27°49′30″E，119°8′3″～
119°8′24″N，海拔 620～730 m。

土壤属黄红壤，属亚热带季风湿润气候，年均温16℃，年日照时数1 670 h，年降水量1 858 mm，无霜期236 d。

研究区的地带性植被是常绿阔叶林，经过现场调查，研究区有高等植物共68科104属124种，基本都属于常绿照叶林成分，以樟科、壳斗科、桑科和木兰科为主。

2 研究方法
2.1 野外调查和数据处理
在闽楠天然林中按约1 hm2布设3个20 m×20 m的样地的调查比例，调查样地内的闽楠树种及其他树种的林分因子。

原则上在样地的四角和中点各做1个2
m×2 m的小样方，为了增加数据分析有效性，在一些样地上共增设9个小样方，进行地表盖度和林下幼苗调查。

本次研究共布设6个样地39个小样方，生境调查记录坡向、坡位、林分郁闭度和地被物盖度，林木调查记录所有的树木（胸径大于2.5 cm）及幼苗（胸径小于2.5 cm）高度。

在天然植物种群动态研究中，不容易取得植株的确切年龄，特别是在珍贵树木保护地上难以采用生长锥钻取树芯来测定个体年龄。

因此，采用生态学中以立木大小级结构来代替年龄结构的方法分析种群的年龄结构，用空间代替时间的方式开展研究。

采用改良的曲仲湘立木分级方法[1-2]对闽楠进行分级，即树苗（指胸径小于2.5 cm）分为3级：Ⅰ级（h＜33
cm）、Ⅱ级（33 cm≤h＜100 cm）、Ⅲ级（h≥100 cm）；树木分成 5级：Ⅳ
级[ddbh（2.5～12.4 cm）]、Ⅴ级[ddbh（12.5～22.4 cm）]、Ⅵ级[ddbh （22.5～32.4 cm）]、Ⅶ级[ddbh（32.5～42.4 cm）]、Ⅷ级[ddbh≥42.5 cm]。

根据外业调查数据，按比例成数进行初步处理，得到闽楠的各个立木龄级分布的株数，分2区段：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级一区段，Ⅳ至Ⅷ级为另一区段，对数据分别做匀滑
处理[3]。

2.2 生命表编制
通过调查某一特定时间内所获得的种群各年龄级的个体数来编制的生命表就称为特定时间生命表，也称静态生命表。

根据生命表可以预测出某物种在特定条件下的存活和繁殖的可能性，也可估计出该物种种群数量动态变化的大趋势。

因此，生命表在植物种群生态研究中被广泛使用[1]。

特定时间生命表包含如下项目：x，单位时间（立木龄级）；ax，在x时间现存的个体数；lx，在x时间开始时标准化存活个体数，lx=ax/a0×1 000；dx，从x到
x+1时间间隔期标准化死亡数，dx=lx-lx+1；qx，从x到x+1时间间隔期限内死亡率，qx=dx/lx×100%；Lx，从x到x+1时间间隔内还存活的个体数，Lx=（lx
＋lx+1）/2；Tx，从 x时间（龄级）到超过 x时间（龄级）的个体总数进入x龄
级个体生命期望寿命，ex=Tx/lx；Kx，各龄级致死力（损失度），Kx=lnlx-lnlx＋1。

用龄级作为划分标准，统计不同立木龄级种群个体数，并编制静态生命表[1，
3-5]。

存活曲线可反映植物存活率与死亡率随年龄变化的情况，当特定年龄或年龄组的生存率和死亡率无法确定时，可以根据生存曲线的类型来判断森林树木种群是增长、下降还是稳定的动态特征[1]。

存活曲线选用对数函数来作图分析，对Lx取以10为底的对数函数，以年龄级为
横坐标所做出的存活曲线。

Deevey把存活曲线分为3种类型（Noble,1979）[5]。

Deevey-Ⅰ型是凸曲线，属于该型的种群绝大多数都能活到一定年龄，早期死亡率较低，但当活到一定年龄时短期内几乎全部死亡；Deevey-Ⅱ型是直线，也称对角线型，属于该型的种群各年龄死亡率基本相同；Deevey-Ⅲ型是凹曲线，早期死亡率高，一旦活到某一年龄，死亡率就较低。

2.3 生存函数
生存函数描述的是种群个体随时间（年龄）变化存活或死亡风险的一类分布函数。

针对闽楠种群的生存分析引入4个生存分析函数来评定，即生存率函数S（t）、
累积死亡率函数F（t）、死亡密度函数f（t）和危险率函数λ（t）[3-5]。

S（i）=P1P2...Pi（Pi为存活频率）
F（i）=1-S（i）
f（i）=[S（i-1）-S（i）]/hi=qiS（i-1）/hi（hi为龄级时间长度；qi为死亡频率）
2.4 多元回归分析
闽楠林分环境因子对林下幼苗生长影响采用多元回归法分析，因年龄难以准确获得，本次研究只选用坡向、坡位、闽楠母树单位株数、平均胸径、郁闭度、灌草盖度来作为林分环境因子分析。

使用SPSS软件，应用数据分析结果来归纳出屏南县天然闽楠林幼苗生长的估算式和影响因子间的关系。

3 结果与分析
3.1 闽楠林分状况
从表1中可以看出，两片闽楠林中，后章村的闽楠年龄更大，与当地族谱记载的
结果一致。

年龄大树冠更大，因此，单位面积闽楠株数更少，而林下的幼树也更为稀少。

表1 闽楠林分状况地点平均龄级面积（hm2）林木株数（株/hm2）闽楠株数（株 /hm2）平均胸径（cm）蓄积量（m3）郁闭度林下闽楠幼苗（株 /hm2）
覆盖度后章村Ⅶ 1.5 592 400 33.3 412 0.9 10 278 0.3洋头村Ⅵ 0.7 1 192 692 29.8 795 0.8 79 404 0.3
3.2 闽楠天然林不同龄级树木数量特征
由表2可以看出，在闽楠林种群中，I、II、III级幼苗占据很大的比例，后章村闽
楠林幼苗占96.3%、洋头村占99.1%，成年树木所占比例非常小。

以下为方便分析，对两片闽楠林采取汇总数据（根据两片林分面积，按后章村70%、洋头村30%计算），从汇总数据来看，数据分布基本合理，因此均滑处理结果也基本一致。

表2 闽楠林种群不同龄级株数株/hm2地点Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ后章村 6 944 1 528 1 806 233 42 42 50 33洋头村 61 547 16 071 1 786 233 192 134 58 75汇总 23 325 5 891 1 569 233 87 70 52 46
3.3 闽楠天然林生命表及动态分析
从闽楠种群静态生命表（表3）可以看出，闽楠间隔期死亡率qx在进入Ⅳ级前都是超过60%，呈现出高死亡率的态势。

其致死力（损失度）Kx也在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级（幼苗期）居高不下，在Ⅲ级时达到高峰。

为直观起见，选取龄级作为横坐标，以LgLx为纵坐标绘制闽楠动态存活曲线（图1），从图1可以看出该曲线趋近于Deevey-Ⅲ型，幼苗死亡率高，Ⅳ龄级之后死亡率渐趋于平稳。

图1 闽楠动态存活曲线图
从闽楠生存函数表（表4）可以看出，屏南县闽楠天然林的幼苗成活率很低，从Ⅰ级苗到Ⅱ级苗的成活率仅有25.3%，与王通等[6]的研究结果（I级苗存活率只有22.5%）非常接近。

从幼苗到Ⅳ级小树成活率为1%，成活率很低，说明林下闽楠幼苗要长成小树极其困难。

从危险率来看，从Ⅰ级苗到Ⅲ级苗危险率逐年攀升，Ⅲ级苗进入到Ⅳ级小树达到最高，与表3中损失度Kx变化趋势一致。

表3 楠木种群静态生命表lx dx qx Lx Tx ex ax Lgax LgLx Lnlx KxⅠ 1 000 747
74.70 626.5 841 0.841 23 325 4.368 2.797 6.908 1.375Ⅱ 253 186 73.52 160 214.5 0.848 5 891 3.770 2.204 5.533 1.328Ⅲ67 57 85.07 38.5 54.5 0.813 1 569 3.196 1.585 4.205 1.902Ⅳ10 6 60.00 7 16 1.600 233 2.367 0.845 2.303
0.917Ⅴ4 x 1 25.00 3.5 9 2.250 87 1.940 0.544 1.386 0.287Ⅵ1 33.33 2.5 5.5
1.833 69 1.839 0.398 1.099 0.406Ⅶ3 2 0 0.00 2 3 1.500 52 1.716 0.301 0.693 0.000Ⅷ2 2 100.00 1 1 0.500 46 1.663 0.000 0.693 0.693
表4 闽楠生存函数表x 生存函数累积死亡率函数死亡密度函数危险率函数S（i）F（i）f（i）λ（i）Ⅰ 0.253 0.747 0.062 3 0.246 0Ⅱ 0.067 0.933 0.015 5 0.231 3Ⅲ 0.01 0.99 0.004 8 0.475 0Ⅳ 0.004 0.996 0.000 5 0.125 0Ⅴ 0.003 0.997 0.000 1 0.027 8Ⅵ 0.002 0.998 0.000 1 0.041 7Ⅶ 0.002 0.998 0.000 0 0.000
0Ⅷ 0 1 0.000 2
3.4 环境因子对林下幼苗更新的影响
运用SPSS软件，取因变量（闽楠幼苗每1 hm2株数）、自变量（坡向、坡位、
闽楠母树每1 hm2株数、平均胸径、郁闭度、灌草盖度）对环境各因子与闽楠林
下幼苗更新的相关性进行分析，结果显示：坡向与闽楠幼苗每1 hm2株数显著正
相关，r=0.577，P＜0.01；，闽楠母树每1 hm2株数与闽楠幼苗每1 hm2株数
显著正相关，r=0.348，P＜0.05；林分平均胸径与闽楠幼苗每1 hm2株数显著负相关，r=-0.461，P＜0.01。

为了探究环境因子对幼苗更新的影响，通过多元线性回归（表5），校正r2作为
判断多元线性回归方程拟合优度的指标。

该回归模型的校正r2为0.384，代表自
变量变异可以解释因变量变异的38.4%，拟合程度良好，且残差无存在非常态性
与异质变异的问题。

通过F检验进行回归方程的显著性检验，F=4.631，P＜0.05，说明自变量与因变量共线是显著的，可以建立线性方程。

通过t检验来检验每个回归系数的有效性。

从表5可看出，应剔常数项、坡位、郁闭度、母树每1 hm2株
数以及林分平均胸径这5项，P＞0.05。

建立的回归模型：Y=44 591.300X1-126 323.812X2（Y为幼苗平均密度，X1为坡向，X2为盖度），这说明，坡向和盖度对幼苗平均密度产生显著影响，阳坡幼苗平均密度显著大于阴坡，阳坡更适合闽楠幼苗生长；而灌草盖度越大，影响了闽楠幼苗的生长空间，闽楠幼苗密度越小。

表5 幼苗平均密度的多元线性回归表非标准化回归系数（B）标准化回归系数 t值Sig.（常量） 143 849.853 1.644 0.111坡位 8 320.440 0.094 0.594 0.557坡向44 591.300 0.623 3.000 0.006郁闭度 -15 294.786 -0.046 -0.296 0.769灌草盖度 -126 323.812 -0.288 -2.092 0.045母树1 hm2株数 -220.371 -0.376 -1.628 0.114林分平均胸径 -3 698.004 -0.382 -1.953 0.060调整的R2 0.384 F 值（sig.） 4.631（P＜0.05）
4 结论与讨论
闽楠幼苗在长成幼树的过程中死亡率极高，能在林下长成小树的比率只有1%，因此，有赖于母树强大的下种能力才能促其天然更新。

从调查结果来看，两片闽楠林中，后章村林分的闽楠年龄更大（最大树木年龄约550年，而洋头村约350年），相对而言，种群更新能力出现退化。

由于该区处于村边，人为扰动大，单位面积上的闽楠母树数量少，林下幼苗也更稀少，I、II、III级的幼苗只有 10 278 株 /hm2；而洋头村林下I、II、III级的幼苗则达到79 404株/hm2。

因此，洋头村闽楠林的天然更新能力更强。

但在其更新生长过程中，幼苗成长为幼树的保存率很低，尤其是I、II、III苗龄阶段死亡率很高。

根据多元回归分析的结果，坡向和林下灌草盖
度是影响其更新生长的主要因子，在森林经营中，如果要维持更好的世代演替，则有必要采取人为的辅助措施，如，对成熟林中的遮光的树冠和藤本植物进行剪除，或对壮实的幼苗和幼树进行施肥、除草和松土抚育，这些措施更有利于幼苗成活，可促进林分天然更新。

【相关文献】
[1]朱小娟.金塔-鼎新绿洲天然胡杨林种群结构及其动态特征分析[D].兰州：西北师范大学，2013.
[2]吴大荣，吴永彬.闽楠种群的天然更新[J].植物资源与环境，1998，7（3）：8-12.
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