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生态林建设是现代林业建设的核心，是我国生态环境建设的重要组成部分。而树种选择及其生态效益是生态林建设的重点和难点。研究与探讨广东省人工生态林树种选择及不同人工林的生态效益，不仅可丰富华南地区人工生态林构建及其功能研究理论，而且也是广东省及华南地区的生态公益林建设与可持续经营管理的需要。本文采用实地调查和定位监测相结合的研究方法，对广州、增城和惠州等地部分示范林进行定位研究。采用样方调查法，对中山、东莞、肇庆和乐昌等地区人工生态林进行调查，比较研究了7个地区人工生态林样地的造林树种生长表现、林下植物多样性，群落凋落物储量及其持水性、群落林冠结构特征和土壤肥力等生态系统功能，并筛选出一批具有较高应用潜力的优良阔叶树种。同时，应用统计分析、聚类分析、排序分析和回归分析等方法探讨了套种树种生长与林下植物多样性、土壤肥力与凋落物储量及其持水特性等相关关系。主要研究结果如下：
⑴调查和比较研究了7个市县90种人工生态林树种的生长表现，根据其年均生长量筛选出灰木莲、火力楠、尖叶杜英、黧蒴、米老排等33种树种为广东生态林最适生树种。其中，红锥、樟树、尖叶杜英、乐昌含笑、米老排等20种树种在珠江三角洲地区表现良好；乐昌含笑、西南桦、枫香、火力楠、米锥等18种树种在粤北地区生长快速，适宜当地生态林的应用。红锥、红花荷、枫香、翻白叶树、短萼仪花树形优美，适应性强，适宜在风景林中应用；桂木、肖蒲桃、盾柱木、蝴蝶果和格木，对土壤要求肥沃，适宜在下坡水肥条件较好的区域种植；木兰科大部分树种、阴香、桂木、肖蒲桃、蝴蝶果和格木幼龄具有一定的耐阴性，适宜在针叶林改造中套种；山茶科石笔木、山茶属和大头茶、鼠刺、铁冬青、柳叶桢楠和鸭脚木等树种生长较慢，适宜在针叶林中套种或与速生阔叶树种混合种植；山乌桕、千年桐、拐枣、白楸和南酸枣早期生长快速，可作为退化山地造林的先锋树种。
⑵在全省80个人工生态林样方中共记录了99种树种，隶属于38科71属。区系分析结果表明，这些树种是以木兰科、松科、壳斗科、杉科和樟科等为优势。重要值位于前10位的树种是灰木莲、马尾松、杉木、红锥、木荷、乐昌含笑，米老排、湿地松、火力楠和西南桦。在调查样地中记录了215种林下维管植物，分属于68科147属。区系分析结果表明，林下植物以大戟科、茜草科、禾本科、桑科和樟科为优势，具有较丰富的泛热带植物区系成分；重要值排在前10名的林下植物是豺皮樟、芒萁、鬼灯笼、桃金娘、车轮梅、黑莎草、寄生藤、芒草、黄栀子和变叶榕。林下植物多样性分析结果表明，6类人工林的Shannon-Wiener指数，Simpson指数，均匀度指数和Margalef指数的变化趋势为：松阔混交林＞阔叶混交林＞杉纯林＞松纯林＞杉阔混交林＞阔叶树纯林。
⑶不同密度林分的林下植被和物种多样性分析结果表明，随着林分密度的增加，林下需光性植物种类逐渐减少、层间植物和中生性植物、蕨类植物逐渐增多；Shannon-Wiener指数呈现先增加，后下降的趋势。在同一林分中，随着林龄的增加，林下植物物种丰富度呈减少趋势，而Shannon-Wiener指数呈先升后降的变化趋势。
⑷在松杉林中套种阔叶树，可有效提高杉阔混交林多样性；但对松阔混交林多样性的影响因树种不同而差异较大，变化趋势不一致。
⑸所调查的6类人工生态林样地的凋落物储量介于4.40～11.91t.hm-2之间，整体趋势为松阔混交林＞阔叶树纯林＞杉木阔叶树混交林＞阔叶树混交林＞杉纯林＞松纯林。6类生态林样地的凋落物最大持水量在6.46～20.82t·hm-2之间，不同群落类型的变化趋势为：松阔混交林＞阔叶树纯林＞阔叶混交林＞杉阔混交林＞杉纯林＞松纯林。
⑹对增城、乐昌和肇庆3个样地的13个阔叶林凋落物储量及持水量的研究结果表明，米老排、火力楠、灰木莲、枫香、红锥、米锥等6个阔叶树种的凋落物储量丰富，持水力强，适宜作为我省水源涵养林的造林树种。对相同林龄同一坡向不同坡位的灰木莲样地的调查结果表明，不同坡位的凋落物储量及持水性差异明显，随着坡位的下降，凋落物的储量和最大持水量均明显上升。对不同林龄(6～12a)的乐昌含笑样地的调查结果表明，林下凋落物储量随着林龄增加呈现先升后降的变化趋势。
⑺应用半球面影像技术对64个人工林样方林冠层结构分析结果表明，这些人工生态林的叶面积指数(LAI)介于1.76～2.47之间，56.25％的调查群落林冠叶面积指数(LAI)位于2-3之间，92.19％的样方林冠层结构发育处于低级至中级水平(1＜LAI＜2)。整体趋势表现为阔叶混交林＞杉阔混交林＞阔叶树纯林＞杉纯林＞松阔混交林＞松纯林；林冠孔隙度介于10.53～20.10之间，整体趋势表现为松纯林＞杉纯林＞阔叶树纯林＞杉阔混交林＞阔叶混交林＞松阔混交林。相关回归分析结果表明，灰木莲、米老排、红锥等13种树木的叶面积指数均与其胸径和冠幅之间存在显著正相关关系(P＜0.01)，反映了应用叶面积指数可以较好地评价人工林群落及树木的生长表现。
⑻对54个人工生态林样地土壤肥力分析结果表明，调查样地土壤均为酸性土，土壤pH值在4.09～4.42之间变化；土壤有机质含量在13.49～74.60g·kg-1之间，整体趋势为：阔叶混交林＞阔叶树纯林＞杉阔混交林＞松阔混交林＞松纯林＞杉纯林；有效氮含量在42.05～209.24mg·kg-1之间，整体趋势为阔叶混交林＞阔叶树纯林＞杉阔混交林＞杉纯林＞松阔混交林＞松纯林；全氮含量在0.16～1.01g·kg-1之间；全钾含量在3.94～18.22g·kg-1之间；有效钾含量在33.54～56.02mg·kg-1之间；全磷含量在0.09～1.70g·kg-1之间，有效磷含量在2.43～37.03mg·kg-1之间，32.08％的调查样方土壤有效磷极贫乏（有效磷含量＜5mg·kg-1）。整体评价，阔叶混交林的土壤肥力最佳，针叶林较差。