摘要：本文總結(jié)了近20年來華南地區(qū)的生態(tài)公益林樹種篩選試驗和天然次生林群落優(yōu)勢樹種調(diào)查的研究結(jié)果，篩選出適應(yīng)深圳氣候的以及經(jīng)多次造林試驗表明造林效果較好的闊葉樹種共122種，作為深圳市生態(tài)公益林造林的候選樹種庫。并結(jié)合對這些樹種的生態(tài)功能和景觀特性的分析，為深圳市水源保護林改造提升工程的樹種選擇提供建議。
關(guān)鍵詞：水源保護林；樹種選擇；造林試驗；群落優(yōu)勢種；林分改造
水源保護林是以保護水資源為目的，以調(diào)節(jié)水量、控制土壤侵蝕和改善水質(zhì)為目標(biāo)的綜合防護林體系，它包括水源保護區(qū)域范圍內(nèi)的人工林和天然林及其他植被資源，是一種十分重要的生態(tài)公益林，在促進社會、經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展中起著舉足輕重的作用[1]。深圳是人口密集的特大城市，水資源緊缺，且污染嚴重，人均擁有水資源量不足200m3，約為全國平均水平的1/11[2]。除節(jié)約用水和從市外引水外，全面提升水源保護林的質(zhì)量，也是解決深圳市水資源緊缺的重要手段。改革開放以來，隨著城市的不斷拓展，水源保護區(qū)內(nèi)市民無序、違章開發(fā)，曾使得深圳市水源保護區(qū)內(nèi)的原生植被遭到嚴重破壞；2008年，深圳市對全市30座水庫水源保護林建設(shè)項目進行了全面規(guī)劃，取得初步成效。但水源保護林仍存在樹種組成簡單、齡組結(jié)構(gòu)幼林化、自然度等級低等問題。深圳市國家森林城市建設(shè)總體規(guī)劃（2016-2025年）提出，要加強水源保護區(qū)的林分改造和林種改造，逐步建成具有保水保土和改善區(qū)域小氣候功能的優(yōu)質(zhì)高效生態(tài)公益林和景觀優(yōu)美的鄉(xiāng)土闊葉混交林[2]。本文通過總結(jié)近20年來華南地區(qū)的生態(tài)公益林樹種篩選試驗和天然次生林群落優(yōu)勢樹種調(diào)查的科研成果，篩選出經(jīng)過造林試驗驗證的以及適應(yīng)深圳氣候環(huán)境的優(yōu)良闊葉樹種，并結(jié)合對這些物種的生態(tài)功能和景觀特性的分析，以期為深圳市未來幾年的水源保護林改造提升工程的樹種選擇提供依據(jù)。
1 深圳市水源保護區(qū)自然概況
深圳市位于廣東省南部，東臨大鵬灣和大亞灣，西靠珠江口，北接?xùn)|莞、惠州兩市，南與香港一河之隔，東經(jīng)113°45′44″至114°37′21″，北緯22°21′49″至22°26′59″。深圳市屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，光照充足，年均氣溫22.4℃；年降雨量1933.3mm，主要集中在每年4-9月，約占全年雨量的85%，降雨強度大、暴雨多，其他月份為枯水期。
深圳境內(nèi)無大江大河，流域面積大于100km2的河流僅5條，即深圳河、觀瀾河、茅洲河、龍崗河和坪山河。截至2017年底，全市共有水庫161座，其中大型水庫2宗，中型水庫14宗，小型水庫145宗，總控制集雨面積580.62km2，總庫容9.50億m3，劃定省級水源保護區(qū)31個，面積393.75 km2，其中一級保護區(qū)面積141.69km2 ，二級保護區(qū)面積212.56km2，準(zhǔn)保護區(qū)面積39.47km2[3]。水源保護區(qū)地形起伏變化較大，按地貌類型分布，低山面積約占總面積的8.2%，丘陵占46.5%，臺地占26.4%，階地占9.8%，平原占2.2%， 水域占6.9%。水源保護區(qū)內(nèi)土壤類型主要為黃壤、紅壤、赤紅壤3 個土類[4]。
2 研究方法
2.1 數(shù)據(jù)來源
本文在中國知網(wǎng)（http://www.cnki.net/）的學(xué)術(shù)期刊和博碩論文數(shù)據(jù)庫，以“闊葉樹種” 或者“鄉(xiāng)土樹種”，“早期生長”或者“造林效果”，和“廣東”為關(guān)鍵詞，篩選出1999年至2018年共20年間涉及生態(tài)公益林物種選擇的文章；以“天然次生林”或者“風(fēng)水林”，“廣東” 或者“珠三角”為關(guān)鍵詞，篩選出珠三角地區(qū)天然次生林群落調(diào)查的結(jié)果。
2.2 分析方法
從涉及生態(tài)公益林物種選擇的文章中篩選出總試驗次數(shù)≥4的樹種，從珠三角地區(qū)天然次生林群落調(diào)查的結(jié)果中篩選出群落中重要值較高的群落優(yōu)勢種，一并構(gòu)成深圳市生態(tài)公益林造林的候選樹種庫。
3 結(jié)果
本文篩選出近20年來涉及生態(tài)公益林物種選擇的文章共38篇，以及珠三角地區(qū)的天然次生林群落調(diào)查結(jié)果22篇。
38篇涉及生態(tài)公益林物種選擇的文章對眾多樹種進行了初篩，挑選出在華南地區(qū)的造林實踐中生長表現(xiàn)較好的樹種，再選取其幼苗在林地進行生長對照試驗。這些文章共對黧蒴錐（Castanopsis fissa）、醉香含笑（火力楠）（Michelia macclurei）等204種植物進行了種植試驗，包括鄉(xiāng)土闊葉樹種和適應(yīng)華南氣候的優(yōu)良外來樹種。這38篇文章中，只有1篇的試驗地位于深圳市[5]，而在廣州市進行試驗的文章最多[6-11]，達6篇；有20篇的試驗地屬于亞熱帶海洋性氣候，另外18篇的試驗地屬于亞熱帶大陸性氣候。經(jīng)過試驗的204個樹種中，有33個樹種的試驗次數(shù)不少于4次（表1）。多地的試驗結(jié)果表明，醉香含笑、灰木蓮（Manglietia chevalieri）等13個樹種的樹高、胸徑和冠幅的綜合生長速度快，木荷（Schima superba）、樟樹（Cinnamomum camphora）等5個樹種的綜合生長速度較快，樂昌含笑（Michelia chapensis）、海南紅豆（Ormosia pinnata）等4個樹種綜合生長速度中等，觀光木（Tsoongiodendron odorum）、閩楠（Phoebe bournei）等6個物種綜合生長速度慢。深山含笑（Michelia maudiae）、人面子（Dracontomelon duperreanum）等5個物種在不同的試驗地生長情況差異很大，如深山含笑在河源東江林場[12]和深圳羊臺山森林公園的新造林與闊葉林改造的表現(xiàn)較好[5]，生長速度快，在樂昌龍山林場的杉木林改造等表現(xiàn)中等[13]，但在增城的闊葉林改造[11]、肇慶北嶺山的松樹純林火燒跡地[14]等的生長速度慢。
本文從22篇珠三角地區(qū)的天然次生林群落調(diào)查結(jié)果中，篩選出廣泛分布于珠三角地區(qū)且在天然次生林群落中占有重要地位的樹種有139種。喬木層有闊葉植物96種，包括黧蒴錐、紅錐（Castanopsis hystrix）、楓香（Liquidambar formosana）、白桂木（Artocarpus hypargyreu）、華潤楠（Machilus chinensis）、黃果厚殼桂（Cryptocarya concinna）、鴨腳木（Schefflera octophylla）、土沉香（Aquilaria sinensis）、大頭茶（Polyspora axillaris）等。灌木41種，包括假鷹爪（Desmos chinensis）、豺皮樟（Litsea rotundifolia）、毛棉杜鵑（Rhododendron moulmainense）、三椏苦（Evodia lepta）、龍船花（Clerodendrum paiculatum）、亮葉冬青（Ilex viridis）等。由于大部分灌木都是鳥播型植物，可天然侵入人工林，造林時可不必考慮，因此本文只關(guān)注喬木層樹種。96種優(yōu)勢喬木中，有43種已經(jīng)有過種植試驗，大部分的優(yōu)勢喬木樹種未進行過生長監(jiān)測研究（表1）。
4 討論
4.1 從種植試驗研究和珠三角天然次生林群落調(diào)查結(jié)果中篩選水源保護林造林樹種庫
樹種選擇是水源保護林建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。同一樹種的生長情況會受到立地條件、混交方式、苗木質(zhì)量和撫育措施等的影響，使得不同的試驗往往得出不同甚至相反的結(jié)果。在我們的統(tǒng)計中，試驗次數(shù) ≥ 4時樹種的生長情況可大致反映其生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性。深山含笑等5個樹種的生長差異大，表明這些物種的生長速度易受生長環(huán)境的影響，如深山含笑土壤深厚的山谷林地及水肥條件較好的公園生長較快，但在干旱瘠薄的山地表現(xiàn)欠佳。其他的28個樹種的生長速度較穩(wěn)定，適應(yīng)性強，推薦在生態(tài)公益林造林時合理配置使用。在我們的文獻搜索結(jié)果中，只有一例生態(tài)公益林的種植試驗研究地點位于深圳市，與同樣是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的廣州相比，深圳的生態(tài)公益林研究相對落后。面對深圳市建設(shè)優(yōu)質(zhì)高效生態(tài)公益林的需求，今后需大力推進不同立地條件下的樹種篩選試驗、樹種配置試驗和中長期人工林林木生長的監(jiān)測研究，摸清物種的生態(tài)特性，探索出最優(yōu)的樹種配置方案，為今后的生態(tài)公益林林分改造提供技術(shù)支持。
淵源于古代風(fēng)水意識而受到較好保護的風(fēng)水林以及天然次生闊葉林，是稀少的極具地域特色的植被景觀和物種儲存庫，是造林上“師法自然”的理想?yún)⒄杖郝?/span>[41]。從天然次生林中篩選出來的優(yōu)勢闊葉喬木和從試驗林中篩選出來闊葉喬木，除去壽命較短的桉樹類和相思類植物，共122種植物，可作為深圳市生態(tài)公益林造林的物種庫，同時也是水源保護林造林的物種庫，這些物種有：白錐（Castanopsis fabri）、臭椿（Ailanthus altissima）、倒吊筆（Wrightia pubescens）、楓香、橄欖（Canarium album）、構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）、桂木（Artocarpus nitidus）、紅鱗蒲桃（Syzygium hancei）、紅錐、猴耳環(huán)（Pithecellobium clypearia）、黃牛木（Cratoxylum ligustrinum）、黃葉樹（Xanthophyllum hainanense）、黃樟（Cinnamomum porrectum）、幌傘楓（Heteropanax fragrans）、簕欓花椒（Zanthoxylum avicennae）、亮葉猴耳環(huán)（Pithecellobium lucidum）、嶺南山竹子（Garcinia oblongifolia）、龍眼（Dimocarpus longan）、羅浮柿（Diospyros morrisiana）、米櫧（Castanopsis carlesii）、樸樹（Celtis sinensis）、青岡（Cyclobalanopsis glauca）、軟皮桂（Cinnamomum liangii）、蕊木（Kopsia arborea）、山杜英、山烏桕、鐵冬青（Irex rotunda）、臀形果（Homalium cochinchinense）、香蒲桃（Syzygium odoratum）、肖蒲桃（Syzygium acuminatissimum）、羊舌樹（Symplocos glauca）、陽桃（Averrhoa carambola）、野漆樹（Toxicodendron succedaneum）、銀樺（Grevillea robusta）、竹葉青岡（Cyclobalanopsis bambusifolia）、白桂木、翻白葉樹（Pterospermum heterophyllum）、格木（Erythrophleum fordii）、紅枝蒲桃（Syzygium rehderianum）、華南皂莢（Gleditsia fera）、華潤楠、黃果厚殼桂、黃桐（Endospermum chinense）、假柿木姜子（Litsea monopetala）、金葉樹（Chrysophyllum lanceolatum var.stellatocarpon）、木荷、南洋楹（Albizia falcataria）、榕樹（Ficus microcarpa）、山蒲桃（Syzygium levinei）、糖膠樹（Alstonia scholaris）、土蜜樹（Bridelia tomentosa）、烏欖（Canarium pimela）、西南木荷（Sciima wallichii）、小果山龍眼（Helicia cochinchinensis）、小葉青岡（Cyclobalanopsis myrsinifolia）、銀柴（Aporusa dioica）、樟樹、浙江潤楠（Machilus chekiangensis）、枝花李欖（Chionanthus ramiflorus）、錐（Castanopsis chinensis）、白顏樹（Gironniera subaequalis）、大頭茶、短序潤楠（Machilus breviflora）、對葉榕（Ficus hispida）、二色波蘿蜜（Artocarpus styracifolius）、狗骨柴（Diplospora dubia）、光葉山礬（Symplocos lancifolia）、廣東潤楠（Machilus kwangtungensis）、厚殼桂（Cryptocarya chinensis）、華杜英（Elaeocarpus chinensi）、黃杞（Engelhardia roxburghiana）、假蘋婆（Sterculia lanceolata）、黧蒴錐、荔枝（Litchi chinensis）、楝葉吳茱萸、密花樹（Myrsine seguinii）、牛矢果（Osmanthus matsumuranus）、破布葉（Microcos paniculata）、蒲桃（Syzygium jambos）、山黃麻（Trema tomentosa）、鼠刺（Itea chinensis）、水團花（Adina pilulifera）、天料木（Homalium cochinchinense）、革葉鐵欖（Sinosideroxylon wightianum）、土沉香、五月茶（Antidesma bunius）、香楠（Aidia canthioides）、小盤木（Microdesmis caseariifolia）、斜葉榕（Ficus tinctoria）、鴨腳木、楊桐（Adinandra millettii）、陰香、魚骨木（Canthium dicoccum）、細齒葉柃（Eurya nitida）、醉香含笑、灰木蓮、西南樺、殼菜果、儀花、西南木荷、紅花荷、降香黃檀、樂昌含笑、海南紅豆、水翁、觀光木、閩楠、長芒杜英（尖葉杜英）。
4.2 從生態(tài)功能層次選擇水源保護林的樹種
水源保護林造林時適當(dāng)引入漿果或核果類植物，可提高水源林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益，并促進其自然演替[42]。目前深圳的水源林大多為松樹類、桉樹類和相思類人工林，其果實大都為干果類，不能成為當(dāng)?shù)貏游锏氖澄?，適當(dāng)引入漿果或核果類植物，可以吸引鳥類及其他野生動物的棲息、覓食，提高生物多樣性，并控制害蟲種群的數(shù)量，維護水源林的生態(tài)平衡。鳥類食用果實的同時可為植物傳播種子，使得這些植物可在人工林內(nèi)自然更新，促進其自然演替。莊雪影[42]對香港三種人工林的植物調(diào)查表明，鳥類等野生動物的活動時促進人工林自然演替的重要途徑。我們篩選的122種喬木中，鳥播類植物有黃桐、臀形果、金葉樹、鐵冬青、銀柴、土密樹、魚骨木、厚殼桂、羅浮柿、小果柿、細齒葉柃、對葉榕、榕樹、斜葉榕、天料木、短序潤楠、華潤楠、浙江潤楠、廣東潤楠、破布葉、野漆樹、鴨腳木、木荷等，可在水源林造林時適當(dāng)配置。
水源保護林的樹種選擇要求在適應(yīng)性鄉(xiāng)土樹種的基礎(chǔ)上需更多關(guān)注植物的持水、凈水、保土的功能。森林從林冠層、林下植被層、凋落物層和土壤層截持和儲蓄大氣降水，發(fā)揮著涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、保持水土等水文生態(tài)功能[43]。不同的林分類型由于其組成樹種的生物學(xué)特性、林分結(jié)構(gòu)與質(zhì)量不同，其相應(yīng)的涵養(yǎng)水源效應(yīng)存在一定的差異。譚宗健等人[44]對中山市7種林分類型的土壤涵養(yǎng)水源效能的研究表明，大葉相思林和闊葉林的土壤持水能力最大，針闊混交林和竹林林居中，杉木、濕地松和馬尾松等針葉林最小。多位學(xué)者[45-47]的研究表明，杉木、馬尾松等針葉林與闊葉樹種混交后，林地的土壤物理性質(zhì)和養(yǎng)分狀況與純林地相比得到明顯改善，林分涵養(yǎng)水源能力得到明顯提高。林觀土[48]等對華南典型人工林凋落物的持水特性研究表明，落葉植物的凋落物持水量較常綠植物的大。薛立等[49]、朱彩麗[50]對多個闊葉樹種的土壤特性研究表明，黧蒴林地的土壤保水性、通氣性和肥力均較好，是用于低效林改造的理想樹種。水源涵養(yǎng)林深圳市未來仍需加強水源保護林的生態(tài)功能研究，可在在流域集水區(qū)域內(nèi)選取有代表性的小流域, 在其內(nèi)不同類型的地域開展各種類型的水源林水文生態(tài)功能的比較試驗等，為營造高效優(yōu)質(zhì)水源保護林提供理論支撐。
4.3 從景觀功能層次選擇水源保護林的樹種
為響應(yīng)深圳打造“世界著名花城”的號召，水源保護林的樹種選擇還應(yīng)兼顧植物的景觀功能，使用觀賞效果好的彩葉植物和觀花植物。根據(jù)陳勇[51]等人對深圳市生態(tài)公益林彩葉植物資源的系統(tǒng)調(diào)查，122種植物中有春季紅色嫩葉植物陰香、黃樟、厚殼桂、黃果厚殼桂、短序潤楠、華潤楠、浙江潤楠、紅枝蒲桃、水蒲桃、山蒲桃、肖蒲桃、香蒲桃、蒲桃、紅錐、米櫧、麻楝、荔枝等，有春季黃色嫩葉植物樟樹，有新葉紅色（新葉的發(fā)生不限于春季，可在夏、秋季）植物木荷、西南木荷、紅鱗蒲桃、黃牛木、海南紅豆、黃杞等，有秋季紅葉植物華杜英、長芒杜英、山杜英、山烏桕、楓香、樸樹、楝葉吳茱萸、羅浮柿等。根據(jù)廖紹波等人[52]對深圳市城市森林的觀花植物的調(diào)查，122種植物中有紅花植物紅花荷、黃牛木等，黃花植物黧蒴錐、米櫧、黃杞、厚殼桂、黃果厚殼桂、樟、黃樟、樂昌含笑、小果山龍眼、銀樺等，白花植物有醉香含笑、深山含笑、大頭茶、水團花、長芒杜英、灰木蓮、山蒲桃、紅鱗蒲桃、香蒲桃、紅枝蒲桃、肖蒲桃、蒲桃、楊桐、羊舌樹等?，F(xiàn)有的水源保護林建設(shè)中，彩葉植物、觀花植物使用較少，且大多和常綠樹種隨機混交，色彩不突出，難以形成顯著的色彩景觀，在今后進行水源保護林造林時，花期葉期葉色或花色相近的植物可一起種植形成規(guī)模，以營造壯觀的景觀效果。
5 結(jié)論
文章從造林試驗研究和珠三角天然次生林群落調(diào)查結(jié)果中篩選出適應(yīng)深圳氣候條件的，以及經(jīng)多次造林試驗表明造林效果較好的闊葉樹種共122種，作為深圳市水源保護林的候選樹種庫。為了營造優(yōu)質(zhì)高效的林分，水源保護林改造提升工程的樹種選擇應(yīng)兼顧樹種的生態(tài)功能和景觀功能。在生態(tài)功能層面，選擇水源保護林樹種時應(yīng)引入漿果或核果類植物，以提高水源林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益，并促進其自然演替，如黃桐、臀形果、金葉樹等；應(yīng)選擇具有良好持水、凈水和保土功能的樹種，如黧蒴錐等。在景觀功能層面，選擇水源保護林樹種時應(yīng)考慮具有較佳觀賞價值的彩葉植物和觀花植物，并選擇物候、顏色相近的物種成規(guī)模種植，以營造壯觀的景觀效果。
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