劉 偉,王敏彪,杜有新,尤根彪,王軍峰,練發(fā)良,何小勇②

(1.麗水市白云山生態(tài)林場(chǎng),浙江 麗水 323000;2.麗水市林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 麗水 323000)

人工針葉林普遍存在生態(tài)服務(wù)功能退化的現(xiàn)象,如何優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)及提高生態(tài)服務(wù)功能水平,已成為當(dāng)前恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究的重要課題之一[1-2]。通過更新采伐獲得不同大小的林窗,是促進(jìn)人工林更新、近自然培育及生態(tài)服務(wù)功能提升的重要干擾措施之一[3-5]。林窗內(nèi)光照條件的改善和光照時(shí)間的延長(zhǎng)導(dǎo)致水熱條件發(fā)生相應(yīng)的變化,直接或間接影響著植被群落的物種組成、群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)服務(wù)功能[6-7]。在影響林窗更新效應(yīng)的諸多因素中,林窗面積起到至關(guān)重要的作用,是造成林內(nèi)和林窗之間物種豐富度差異的主要原因[8]。研究林窗大小對(duì)森林更新的影響,對(duì)深入了解人工林改造及生態(tài)恢復(fù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

人工針葉林闊葉化改造的最終目的是培育較穩(wěn)定健康的混交林結(jié)構(gòu),更新采伐林窗對(duì)森林結(jié)構(gòu)的發(fā)展及生境條件的改善發(fā)揮著重要作用[9]。據(jù)報(bào)道,中大林窗的光照強(qiáng)度約為小林窗的2.8倍,小林窗又約為林下的3倍,林窗中灌木種類明顯增多,灌木層和草本層蓋度隨著林窗的增大而增大[10]。采伐林窗能否對(duì)低效人工林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生持續(xù)的積極效應(yīng)以及采伐面積的適宜性等問題仍無明確結(jié)論。該研究選取48年生馬尾松(Pinusmassoniana)林和43年生杉木(Cunninghamialanceolata)林為對(duì)象,通過人工采伐獲得不同大小的林窗,分析比較2種林分林窗間更新樹種生長(zhǎng)及天然更新植物多樣性的差異,探討人工更新的優(yōu)良樹種及較為適宜的林窗面積,為促進(jìn)相似地區(qū)人工針葉林闊葉化改造及其可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

浙江省麗水市白云山生態(tài)林場(chǎng)(28°23′～28°27′ N, 119°52′～119°58′ E)屬仙霞嶺東支的括蒼山脈,海拔為51.2～1 073.2 m，屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫暖潮濕,雨量充沛,四季分明,年均氣溫為18.1 ℃,極端最高氣溫為43.5 ℃,極端最低溫度為-7.7 ℃,年均降水量為1 392.8 mm,年均相對(duì)濕度為75.8%[11]。白云山屬地質(zhì)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈抬升而形成的山體,地表巖相以侏羅紀(jì)凝灰?guī)r為主,白堊紀(jì)砂巖及花崗巖局部分布。土壤屬中亞熱帶山地紅黃壤,紅壤主要分布于海拔600 m以下的低山丘陵,黃壤分布在600 m以上的山地。

1.2 樣地設(shè)置

試驗(yàn)地位于白云山生態(tài)林場(chǎng)林相改造試驗(yàn)區(qū),沒有其他人為及農(nóng)戶放牧等干擾。2種林分基本概況見表1。

表1 2種林分基本概況

Table 1 Conditions ofPinusmassonianaplantations andCunninghamialanceolataplantations

林分類型林齡/a林分密度/(株·hm-2)郁閉度灌木蓋度/%pH值土壤厚度/cmw(有機(jī)碳)/(mg·g-1)海拔/m坡度/(°)坡向 馬尾松林488000.8±0.280.5±3.34.4±0.215.3±7.310.84±2.4141328東南 杉木林 431 2000.9±0.125.4±2.54.6±0.146.1±4.830.97±2.2835526 南

2015年12月對(duì)麗水市白云山生態(tài)林場(chǎng)馬尾松林和杉木林的實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),自然形成的林窗多為近橢圓形，面積介于4～500 m2之間[12]。研究采用隨機(jī)布點(diǎn)和典型抽樣相結(jié)合的方法,在每種林分內(nèi)采伐3種大小不等的近圓形林窗,分別采伐500 m2大林窗(G1)2個(gè)、250 m2中林窗(G2)2個(gè)和50 m2小林窗(G3)10個(gè),各林窗邊界即距林緣>10 m,以林下為對(duì)照(CK),2種林分通過采伐共形成林窗28個(gè)?？撤サ鸟R尾松和杉木的樹干及枝條等全部移出林窗,原林下灌草層植物連根清除,但馬尾松和杉木樹樁未掘出,林窗內(nèi)植物更新主要靠種子及土壤種子庫(kù),杉木的萌蘗更新僅占極少數(shù)。

1.3 試驗(yàn)及調(diào)查方法

2016年3月,在采伐獲得的林窗內(nèi),按2 m×3 m的株行距分別種植10個(gè)更新樹種的2年生實(shí)生苗(表2),10個(gè)樹種分別為楓香(Liquidambarformosana)、南方紅豆杉(Taxuschinensisvar.mairei)、紅豆樹(Ormosiahosiei)、閩楠(Phoebebournei)、木荷(Schimasuperba)、樸樹(Celtissinensis)、山烏桕(Sapiumdiscolor)、無患子(Sapindusmukorossi)、細(xì)柄蕈樹(Altingiagracilipes)和浙江楠(Phoebechekiangensis)。G3林窗內(nèi)每種種植1株,G2林窗內(nèi)每種隨機(jī)種植4株,G1林窗內(nèi)每種隨機(jī)種植8株。于2018年11月調(diào)查所有目標(biāo)樹種的地徑和樹高。

表2 10個(gè)樹種的基本情況

Table 2 Conditions of ten tree species

樹種地徑/cm樹高/cm 楓香1.2±0.1106.3±19.7 南方紅豆杉1.2±0.1101.1±31.2 紅豆樹1.3±0.177.3±7.1 閩楠1.1±0.158.8±13.8 木荷1.2±0.149.8±15.1 樸樹1.0±0.2141.6±26.4 山烏桕1.6±0.1145.8±18.8 無患子1.5±0.193.3±14.1 細(xì)柄蕈樹1.4±0.1127.8±27.6 浙江楠1.2±0.183.8±12.5

2017年9月,在每種規(guī)格的林窗及對(duì)照分別設(shè)置1～5個(gè)4 m×5 m的灌木樣方,以林窗中心為起點(diǎn),沿東西和南北方向每隔2 m平行設(shè)置1個(gè)樣方;在距林窗邊緣10 m之外的林下以相同方式設(shè)置5個(gè)林下對(duì)照樣方。在每個(gè)大林窗內(nèi)設(shè)置5個(gè)樣方,中林窗內(nèi)南北設(shè)置3個(gè)樣方,小林窗中央設(shè)置1個(gè)樣方,對(duì)照設(shè)置5個(gè)樣方,每種林分分別設(shè)置灌木樣方各31個(gè)。調(diào)查并記錄樣方內(nèi)灌木的種類、株數(shù)、高度和冠幅,統(tǒng)計(jì)樣方內(nèi)草本植物的種類、株數(shù)或叢數(shù)、蓋度等。

1.4 數(shù)據(jù)處理

統(tǒng)計(jì)林窗內(nèi)和對(duì)照林下的物種數(shù)數(shù)目(S),計(jì)算物種重要值:物種重要值=(相對(duì)多度+相對(duì)冠幅或相對(duì)蓋度+相對(duì)頻度)/3。根據(jù)重要值求出Shannon物種多樣性指數(shù)(H)、Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度(D)及Pielou均勻度指數(shù)(J)[13-14]:

(1)

(2)

Pi=Ni/N,

(3)

J=H/lnS。

(4)

式(1)～(4)中,Ni為物種i的重要值;N為樣地中所有物種的重要值之和;S為物種數(shù)。

植物群落Jaccard相似系數(shù)(CR)根據(jù)如下公式[15]計(jì)算:

CR=2a/(b+c)。

(5)

式(5)中,a為2個(gè)樣地共有物種數(shù);b為甲樣地總種數(shù);c為乙樣地總種數(shù)。

采用Excel 2010和SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。采用單因素方差分析(one-way ANOVA)和最小顯著差異法(LSD)進(jìn)行方差分析和多重比較(α=0.05),采用雙因素方差分析(two-way ANOVA)檢驗(yàn)林分和林窗大小及其交互作用對(duì)更新樹種生長(zhǎng)的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 人工更新樹種的生長(zhǎng)表現(xiàn)

10個(gè)樹種在2種林分和不同大小林窗間的生長(zhǎng)表現(xiàn)存在一定差異(圖1)。比較樹種生長(zhǎng)量及成活情況,10個(gè)樹種在杉木林中總體上優(yōu)于馬尾松林。在馬尾松林中,楓香、無患子、山烏桕和細(xì)柄蕈樹比其他樹種生長(zhǎng)表現(xiàn)好,山烏桕是大林窗內(nèi)生長(zhǎng)量最大的樹種,但其在中小林窗未見成活。在杉木林中,楓香、山烏桕、南方紅豆杉、無患子和細(xì)柄蕈樹比其他樹種生長(zhǎng)情況好。閩楠和浙江楠在2種林分及不同大小林窗內(nèi)均能適應(yīng)。通過分析10個(gè)更新樹種的地徑和樹高,發(fā)現(xiàn)馬尾松林中地徑大于3.5 cm的有山烏桕、楓香、細(xì)柄蕈樹和無患子,樹高超過2 m的有山烏桕、楓香、細(xì)柄蕈樹、無患子和木荷。杉木林中地徑大于2.5 cm的有細(xì)柄蕈樹、南方紅豆杉、山烏桕、紅豆樹、木荷、無患子、楓香和浙江楠,樹高在2.5 m以上的有山烏桕、無患子、木荷、紅豆樹、楓香、浙江楠、阿丁楓和南方紅豆杉。

在馬尾松林中,隨著林窗面積減小,楓香和無患子的地徑表現(xiàn)為逐漸降低,閩楠和浙江楠規(guī)律不明顯,其他樹種在中小林窗表現(xiàn)不佳。馬尾松林大林窗長(zhǎng)勢(shì)較好的有楓香、木荷、山烏桕和細(xì)柄蕈樹,大中林窗沒有差異的有無患子、閩楠和浙江楠,紅豆樹、南方紅豆杉和樸樹長(zhǎng)勢(shì)均不佳。在杉木林林窗中,隨著林窗面積減小,楓香和山烏桕的地徑和樹高均表現(xiàn)為逐漸增大,紅豆樹、木荷、無患子和細(xì)柄蕈樹在中等林窗較差,其他樹種沒有差異。杉木林大林窗長(zhǎng)勢(shì)較好的有紅豆樹,小林窗長(zhǎng)勢(shì)較好的有楓香、山烏桕和浙江楠,大小林窗均優(yōu)于中林窗的有南方紅豆杉、閩楠、木荷、無患子、細(xì)柄蕈樹,樸樹中等林窗長(zhǎng)勢(shì)較好。綜合目標(biāo)更新樹種早期生長(zhǎng)表現(xiàn)分析,馬尾松林闊葉化改造可采取中等林窗,而杉木林改造采取大或小林窗較好。

2.2 林分和林窗對(duì)人工更新樹種生長(zhǎng)的影響

由表3可知，林分類型和林窗面積對(duì)不同樹種生長(zhǎng)的影響存在差異。

LF—楓香;TCM—南方紅豆杉;OH—紅豆樹;PB—閩楠;SS—木荷; CS—樸樹;SD—山烏桕;SM—無患子;AG—細(xì)柄蕈樹;PC—浙江楠。 同一幅圖中同一組直方柱上方英文小寫字母不同表示不同林窗間某樹種地徑或樹高差異顯著(P<0.05)。圖1 10個(gè)人工更新樹種在馬尾松林和杉木林中的生長(zhǎng)表現(xiàn)Fig.1 Growth of 10 tree species in Pinus massoniana and Cunninghamia lanceolata plantations

表3 林分類型和林窗大小對(duì)10個(gè)更新樹種生長(zhǎng)影響的雙因素分析

Table 3 Two-way ANOVA of effects of forest types and gap size on the growth of 10 tree species

樹種 指標(biāo)林分林窗林分×林窗自由度F值自由度F值自由度F值 楓香樹地徑11.22720.00654.791?樹高10.09220.39451.293 南方紅豆杉地徑19.362?20.28252.453樹高135.571???20.018512.758??紅豆樹地徑10.11523.664545.857???樹高10.08523.558510.379??閩楠地徑112.726??20.49252.592樹高13.71621.21151.770 木荷地徑10.56125.417?510.026??樹高10.89825.860?512.972??樸樹地徑12.89520.14250.486樹高13.52520.07450.566 山烏桕地徑10.01020.66955.512?樹高10.92120.88159.457??無患子地徑10.21221.076510.952??樹高10.30021.49456.733? 細(xì)柄蕈樹地徑10.71222.447519.401??樹高11.42523.530544.172???浙江楠地徑13.66120.72153.216樹高12.92820.63551.376

*表示P<0.05;**表示P<0.01;***表示P<0.001。

林分類型顯著影響南方紅豆杉生長(zhǎng),特別是對(duì)樹高的影響極為顯著(P<0.001),對(duì)閩楠地徑生長(zhǎng)影響顯著(P<0.01)。林窗大小只對(duì)木荷地徑和樹高有顯著影響(P<0.05)。林分和林窗的交互作用對(duì)細(xì)柄蕈樹、木荷、山烏桕、無患子和紅豆樹地徑和樹高均有顯著或極顯著影響,對(duì)楓香樹的地徑和南方紅豆杉的樹高具有顯著影響(P<0.05或P<0.01)。林分類型和林窗大小對(duì)樸樹、閩楠和浙江楠均沒有影響。

2.3 天然更新植物的多樣性特征

由表4可知,天然更新植物的物種數(shù)與Shannon多樣性指數(shù)具有類似變化特征。馬尾松對(duì)照林下物種數(shù)和Shannon多樣性指數(shù)顯著高于小林窗(P<0.05),與中大林窗沒有差異;而杉木林對(duì)照林物種數(shù)和Shannon多樣性指數(shù)顯著低于其余各個(gè)林窗(P<0.05)。馬尾松林窗內(nèi)與其對(duì)照林下Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度沒有顯著差異,而杉木林大林窗和小林窗則顯著高于對(duì)照(P<0.05)。從天然更新植物多樣性來看,開辟林窗對(duì)馬尾松林效果不大,而對(duì)杉木林改造效果明顯,采伐小林窗即可有效豐富林下植物種類。

表4 2種林分林窗間物種多樣性指數(shù)

Table 4 Diversity index of species among different size gaps in the two plantations

林窗馬尾松林杉木林物種數(shù)Shannon指數(shù)Simpson優(yōu)勢(shì)度Pielou指數(shù)物種數(shù)Shannon指數(shù)Simpson優(yōu)勢(shì)度Pielou指數(shù) G118.0±5.3a2.79±0.19a0.93±0.06a0.96±0.33a16.5±6.4a2.62±0.24a0.91±0.02a0.94±0.02a G216.0±3.7a2.69±0.26a0.93±0.14a0.97±0.22a17.0±4.2a2.21±0.55a0.74±0.15ab0.77±0.16ab G39.0±1.6b2.06±0.21b0.85±0.08a0.94±0.16a20.0±5.7a2.64±0.08a0.90±0.03a0.89±0.07a CK19.0±4.4a2.75±0.33a0.92±0.07a0.95±0.29a9.5±0.7b1.48±0.18b0.68±0.04b0.67±0.11b

G1、G2、G3林窗面積分別為500、250和50 m2。同一列數(shù)據(jù)后英文小寫字母不同表示不同林窗間某指標(biāo)差異顯著(P<0.05)。

不同林分之間物種相似性系數(shù)的比較(表5)表明,馬尾松林中等林窗與杉木林不同大小林窗間天然更新植物具有較高的相似度,均高于0.46。2種林分對(duì)照與其他林分林窗之間物種相似度大多低于0.3。相同林分不同林窗之間物種相似度高于其與對(duì)照之間,也明顯高于不同林分林窗之間;相同林分不同大小林窗與不同林分對(duì)照之間的物種相似度均較低。2種林地均有出現(xiàn)的天然更新樹種有格藥柃(Euryamuricata)、白背葉(Mallotusapelta)、鹽膚木(Rhuschinensis)、檫木(Sassafrastzumu)、檵木(Loropetalumchinense)和山雞椒(Litseacubeba);馬尾松林中單獨(dú)出現(xiàn)的為耐瘠薄的陽(yáng)性樹種,如山油麻(Tremadielsiana)、楓香、白櫟(Quercusfabri)、赤楠(Syzygiumbuxifolium)、華山礬(Symplocoschinensis)、賽山梅(Styraxconfusus)、毛柄連蕊茶(Camelliafraterna)及烏藥(Linderaaggregata);杉木林中單獨(dú)出現(xiàn)的多為喜深厚肥沃土壤或耐陰濕的樹種,如臭辣樹(Evodiafargesii)、南酸棗(Choerospondiasaxillaris)、楊梅(Myricarubra)、苦楝(Meliaazedarach)、浙江柿(Diospyrosglaucifolia)、赤楊葉(Alniphyllumfortunei)、白棠子(Callicarpabodinieri)和硃砂根(Ardisiacrenata)。說明除采伐林窗改善林地光照條件及其引起的空氣溫濕度變化這一因素外,2種林地土壤條件差異也影響著不同更新植物的定居和生長(zhǎng),具體原因有待進(jìn)一步研究。

表5 2種林分林窗間物種相似性系數(shù)

Table 5 Semi-matrix of resembling coefficients among different forest gaps in the two plantations

林分類型林窗馬尾松林杉木林 G2G3CKG1G2G3CK 馬尾松林G10.4000.8000.2860.2940.2930.2700.174G20.5330.2140.5000.4670.5160.316G30.3160.1330.1940.1710.133CK0.0450.2860.0890.211 杉木林 G10.8670.8480.500G20.9090.357G30.429

G1、G2、G3林窗面積分別為500、250和50 m2。

3 討論與結(jié)論

3.1 人工更新樹種生長(zhǎng)分析

不同林分土壤環(huán)境存在差異,林窗干擾導(dǎo)致光照強(qiáng)度、空氣溫濕度以及土壤理化性質(zhì)等環(huán)境條件發(fā)生變化[16],這都會(huì)影響更新植物的生長(zhǎng)。在杉木林中的長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于馬尾松林的更新樹種有南方紅豆杉和閩楠,這與2個(gè)樹種較耐陰和喜陰濕肥沃的生境條件有關(guān)[17-19],在幼樹階段,杉木林下的弱光環(huán)境更適宜南方紅豆杉和閩楠的生長(zhǎng)[20-21],其他樹種在2種林分中差異不大,樸樹長(zhǎng)勢(shì)均表現(xiàn)不佳。山烏桕在馬尾松中小林窗死亡,而在杉木林小林窗中長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于大中林窗,這也許與山烏桕既耐瘠薄又喜濕潤(rùn)的環(huán)境有關(guān)[22]。楓香的地徑在馬尾松林中隨林窗減小逐漸下降,而在杉木林中則逐漸增加,楓香在2種林分中的生長(zhǎng)表現(xiàn)均較好,表明楓香適應(yīng)性較強(qiáng),可作為亞熱帶山區(qū)林相改造的主要樹種之一[23]。木荷、紅豆樹和細(xì)柄蕈樹為該地區(qū)的鄉(xiāng)土樹種,其中木荷是耐瘠薄的先鋒樹種[24],而紅豆樹[25-26]和細(xì)柄蕈樹[27]為中性樹種,但它們?cè)隈R尾松林小林窗和杉木林中等林窗內(nèi)均出現(xiàn)枯死現(xiàn)象,其原因也許與馬尾松林的優(yōu)勢(shì)植物山油麻和杉木林下的芒萁(Dicranopterisdichotoma)對(duì)資源空間的激烈競(jìng)爭(zhēng)有關(guān),這與反映資源空間利用能力的種群生態(tài)位密切相關(guān)[28],有待進(jìn)一步研究。無患子的地徑在馬尾松林中隨著林窗面積減小表現(xiàn)為逐漸降低現(xiàn)象,而在杉木林各面積林窗中沒有差異,也許是因?yàn)闊o患子對(duì)光強(qiáng)的適應(yīng)范圍廣[29],也較喜歡肥沃的土壤環(huán)境[30]。

林分類型及林分和林窗的交互作用顯著影響南方紅豆杉生長(zhǎng),特別是對(duì)其樹高的影響極為顯著,這與南方紅豆杉偏喜陰和肥沃土壤的生物生態(tài)學(xué)特性有關(guān)[20]。林分類型對(duì)閩楠地徑具有顯著影響,其在杉木林中的生長(zhǎng)表現(xiàn)顯著優(yōu)于馬尾松林,但林窗大小及林分和林窗的交互作用對(duì)其沒有影響,說明閩楠幼樹較為適應(yīng)耐陰及土壤肥沃的微生境[21, 31]。雖然林分類型和林窗大小對(duì)細(xì)柄蕈樹、木荷、山烏桕、無患子和紅豆樹的地徑和樹高沒有影響,但林分和林窗的交互作用對(duì)它們均有顯著或極顯著影響,對(duì)楓香樹的地徑和南方紅豆杉的樹高也具有顯著影響。這也許與林窗干擾改變了光照和土壤等微生境條件有關(guān)[16],林窗內(nèi)與林下的物種相似度很低也說明了這種情況。

3.2 天然更新植物多樣性分析

不同林分Shannon多樣性指數(shù)和Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度不僅能反映物種數(shù)量,而且能較好地反映物種的空間分布格局[32]。研究結(jié)果表明,林分類型及林窗大小對(duì)杉木林物種多樣性的影響較為顯著。2種林分的中大林窗中Shannon多樣性指數(shù)和Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度均無顯著差異,小林窗物種數(shù)和Shannon多樣性指數(shù)均為杉木林>馬尾松,對(duì)照林下則為馬尾松>杉木林,反映馬尾松林下生境異質(zhì)性較高[33]。隨著林窗增大,物種數(shù)和Shannon多樣性指數(shù)在馬尾松林表現(xiàn)為大林窗=中林窗=對(duì)照>小林窗,杉木林為大林窗=中林窗=小林窗>對(duì)照,這2種林分的大中林窗之間沒有差異,這也許與林分類型及土壤環(huán)境均質(zhì)性較高有關(guān)[34]。

林窗干擾導(dǎo)致光照條件變化,這也是引起其他生態(tài)因子發(fā)生變化的重要原因,如林窗土壤速效態(tài)養(yǎng)分含量高于林內(nèi)土壤[10],這些變化為林窗內(nèi)灌草更新植物的入侵和生長(zhǎng)創(chuàng)造了有別于林下的環(huán)境條件[4]。杉木林下的物種多樣性顯著低于林窗內(nèi),而馬尾松林下生長(zhǎng)的矩葉鼠刺(Iteaoblonga)、老鼠矢(Symplocosstellaris)和馬銀花(Rhododendronovatum)在其林窗內(nèi)均沒有出現(xiàn)。由于不同林分土壤條件存在差異,馬尾松林不同大小林窗間物種相似度顯著低于杉木林,說明馬尾松林窗內(nèi)不同樹種間對(duì)水分和養(yǎng)分等的競(jìng)爭(zhēng)更為激烈,這也許是林分類型和林窗面積的綜合作用比單個(gè)因素對(duì)更新植物生存產(chǎn)生的影響更為顯著的主要原因[35]。相同林分不同林窗之間物種相似度高于其與對(duì)照之間,也明顯高于與其他林分林窗之間,不同大小林窗與其他林分對(duì)照之間的物種相似度均較低,充分說明林窗微環(huán)境與林窗邊緣的疊加效應(yīng)豐富了植物可利用的資源狀況[36]。

總體來說,杉木林土層厚度和土壤有機(jī)質(zhì)含量均高于馬尾松林,而且天然更新的灌木層植物的競(jìng)爭(zhēng)較小,在光照條件得到改善后,更新樹種在杉木林中的長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于馬尾松林。根據(jù)目標(biāo)更新樹種早期生長(zhǎng)狀況,楓香、無患子、山烏桕和細(xì)柄蕈樹表現(xiàn)較好,山烏桕生長(zhǎng)量最大,木荷、紅豆樹、閩楠和浙江楠在2種林分中的表現(xiàn)一般,樸樹表現(xiàn)最差。馬尾松林改造以中等林窗為主,可選擇的樹種有楓香、無患子、細(xì)柄蕈樹和木荷;杉木林改造以大或小林窗為主,可選擇的樹種有楓香、山烏桕、浙江楠、南方紅豆杉、無患子、細(xì)柄蕈樹、閩楠和木荷。林窗大小對(duì)林下植物多樣性的影響不僅與林窗內(nèi)氣候條件有關(guān),還與不同林地土壤環(huán)境及林窗發(fā)育階段有關(guān)[34],今后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注林窗內(nèi)植物多樣性水平隨著林窗發(fā)育而呈現(xiàn)的變化規(guī)律。由于該研究所采伐的林窗面積梯度有限,具體采伐多大的林窗更有利于針葉純林更新改造,還需進(jìn)一步探討。