速生桉等3種人工林的物種多樣性特征

韋春義

(廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545004)

速生桉等3種人工林的物種多樣性特征

韋春義

(廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545004)

以廣西國營沙塘林場的速生桉(廣林9)、馬尾松、濕地松3種人工純林的生物群落調(diào)查為基底，研究不同類型林分生物多樣性特征。結(jié)果表明：研究區(qū)不同類型林分之間的物種多樣性指數(shù)無明顯差異，速生桉人工林物種種類和數(shù)量在很大程度上取決于該立地原有植被和生物的種類和數(shù)量；研究區(qū)草本層的Shannon-Weiner多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢度指數(shù)、Margalef豐富度指數(shù)總體比灌木層小，速生桉人工林草本層和灌木層分層不明顯，灌木層的物種豐富度和多樣性指數(shù)高于草本層。

速生桉；馬尾松；濕地松；人工林；物種多樣性

桉樹(Eucalyptusssp.)是世界人工造林三大速生樹種之一，也是我國南方營造速生豐產(chǎn)林的主要造林樹種。因其適應(yīng)性強、生長快、用途廣、材質(zhì)好、易繁殖等特點而深受歡迎。目前，全國速生桉人工林面積已超過200萬hm2。大面積營造速生桉人工林引起了社會各界對栽培地區(qū)的生態(tài)問題的廣泛關(guān)注[1]，盡管科技工作者對種植速生桉引起的生態(tài)問題進行了一定研究，但至今學(xué)者們?nèi)誀幾h不斷，目前還沒有一個肯定和圓滿的答案[2-3]，維護森林群落的物種多樣性和穩(wěn)定性是森林可持續(xù)經(jīng)營的—個重要目標，也是林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。通過對速生桉、馬尾松、濕地松3種人工純林群落的物種多樣性進行比較分析，揭示3種人工純林植物群落物種多樣性的特征，探索速生桉人工林發(fā)展的規(guī)律，以期為速生桉科學(xué)經(jīng)營管理提供參考。

1 試驗地概況和研究方法

1.1 試驗地概況

試驗地設(shè)在廣西沙塘林場，位于廣西柳州市沙塘鎮(zhèn)北面，地理坐標E108°17′10″—108°24′52″、N24°27′42″—24°30′07″。地處南亞熱帶氣候區(qū)域，氣溫高，熱量足，雨量充沛，干濕季節(jié)明顯，年降水多集中在6—8月。地貌屬丘陵地貌類型，海拔99～242 m，坡度8°～10°。主要成土母巖為砂巖和砂頁巖，土壤多為紅壤，土壤的主要特點是土層深厚，層次不明顯，土體紅棕色，肥力中等，pH值4～5。

1.2 研究方法

1.2.1 調(diào)查方法 在試驗地內(nèi)隨機選取受人為干擾較少，郁閉度相似(郁閉度約為 0.7)的6塊林地作為調(diào)查樣地。其中，1、2、3號樣地位于林場的東部，分別為速生桉(廣林9)、濕地松、馬尾松林分，3個樣地相鄰，最遠距離約300 m，上坡，樣地的立地條件相似。4、5、6號樣地位于林場西部，分別為相鄰的速生桉(廣林9)、馬尾松、濕地松林分，3個樣地林分相鄰，最遠距離約250 m；其中4、5號樣地相距80 m，中坡，樣地的立地條件相似。詳見表1。

根據(jù)各個樣地的森林植被分布情況，確定具有代表性的采集地點。采用樣方調(diào)查法進行植物多樣性調(diào)查。于2013年6月、9月共進行2次調(diào)查，喬木層樣地面積為30 m×30 m，記錄喬木樹種名稱、胸徑、株數(shù)、平均高、郁閉度。同時，樣地內(nèi)以梅花形選取5塊 5 m×5 m的樣方進行草本和灌木調(diào)查，灌木層記錄物種名稱、高度、數(shù)量、冠幅，草本層記錄物種名稱、數(shù)量和蓋度。

表1 不同林分的喬木層基本特征

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的處理和分析采用SPSS 11.0和Excel 2003進行[6-7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 人工林地灌木、草本群落的物種組成

研究區(qū)內(nèi)速生桉等3種人工純林林下的灌木植物有27種，草本植物有12種，灌木層植物比草本層植物種類多15種。其中，速生桉林下的灌木和草本植物共計21種，其中灌木層 13 種，草本層8種；濕地松林下的灌木和草本植物共計28種，其中灌木層 21種，草本層7種；馬尾松林下的灌木和草本植物共計14種，其中灌木層8種，草本層6種。調(diào)查中可以看到，濕地松林、馬尾松林分樣方中灌木高度和冠幅較速生桉林分大，這與濕地松林、馬尾松林分栽植時間較長有關(guān)。

2.2 不同類型人工林灌木層、草本層植物多樣性

2.2.1 不同類型人工林灌木層物種組成及重要值 重要值用來表示某個種在群落中的地位與作用的綜合數(shù)量指標，反映群落的組成情況。從表2可知，位于林場西部的1號樣地速生桉純林，灌木以潺槁樹為主，重要值為63.74%，其次是光葉柃木，重要值為39.63%；2號樣地濕地松純林，灌木以光葉柃木為主，重要值為37.90%，其次是掌葉榕、杜莖山，重要值均為27.88%；3號樣地馬尾松純林，灌木以大青為主，重要值為33.39%，其次是潺槁樹，重要值為29.57%?？梢?，位于林場西部的速生桉純林，灌木種類較濕地松、馬尾松人工純林少，潺槁樹為優(yōu)勢種。位于林場東部的4號樣地速生桉純林，灌木以陰香、柘樹為主，重要值均為33.92%，其次是白背桐，重要值為28.49%；5號樣地馬尾松純林，灌木以潺槁樹為主，重要值為41.03%，其次是白背桐，重要值為34.55%；6號樣地濕地松純林，灌木以潺槁樹為主，重要值為34.89%，其次是玉葉金花，重要值為32.53%。可見，位于林場東部的速生桉純林灌木種類與濕地松、馬尾松人工林差別不大，優(yōu)勢種不明顯。

表2 不同類型人工林灌木層物種組成及重要值

2.2.2 不同類型人工林草本層物種組成及重要值 從表3可知，2、3、6號樣地的主要草本植物是散穗弓果黍，重要值分別為87.00%、60.00%、58.50%；1號樣地的主要草本植物是闊葉豐花草，重要值為55.00%；4、5號樣地的主要草本植物是淡竹葉，重要值分別為42.00%、55.00%?？梢姡值刂兄饕参锓N類的分布與林分類型關(guān)系不大，與區(qū)域植物的分布有一定關(guān)系，種類數(shù)量多少與林分年齡和經(jīng)營措施有一定關(guān)系。

2.2.3 不同類型人工林植物多樣性分析 從表4可知，2個調(diào)查區(qū)物種豐富度灌木層比草本層大，速生桉林下灌木層物種豐富度比馬尾松、濕地松林下低，草本層物種豐富度1號樣地和5號樣地略低。2個調(diào)查區(qū)灌木層物種和草本層物種的優(yōu)勢度都在0.7以上，其中6號樣地灌木層的優(yōu)勢度指數(shù)為0.907。1號和4號樣地(速生桉)灌木層物種多樣性比2號、3號、6號樣地低但與5號樣地差別不大。草本層物種多樣性2號樣地和4號樣地小于1，其他樣地均大于1。4號樣地(速生桉)草本層物種的均勻度比其他5個樣地低，灌木層物種均勻度均在0.7以上，2號樣地較高，均勻度指數(shù)為0.922?？梢?，速生桉人工林植物物種種類和數(shù)量在很大程度上取決于該立地原有植被的種類和數(shù)量。

表3 不同類型人工林草本層物種組成及重要值

表4 不同類型人工林林下灌木、草本的測度指標

3 結(jié)論與討論

桉樹人工林對生物多樣性的影響，國內(nèi)外都有不少良性與劣性效應(yīng)的報道，許多學(xué)者認為桉樹人工林耗盡了土壤養(yǎng)分和水分，同時抑制了林下植被的生長，林下灌木和草本種類很少[8]。以廣西國營沙塘林場的速生桉、馬尾松、濕地松3種人工純林的物種多樣性研究分析表明，速生桉人工林物種多樣性指數(shù)與馬尾松、濕地松人工純林物種多樣性指數(shù)無明顯差異，林分內(nèi)灌木、草本植物物種種類和數(shù)量在很大程度上取決于該立地原有植被的種類和數(shù)量。3種不同類型的人工純林，草本層植物的多樣性指數(shù)較低，灌木層植物的多樣性指數(shù)相對較高，這與草本層植物生長周期短，對環(huán)境影響較敏感，隨機性大，多樣性水平具一定波動性有關(guān)。

實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，速生桉人工林下灌木高度、冠幅比馬尾松、濕地松林分小，這與速生桉人工林林齡及撫育管理等人為干擾較頻繁有一定的關(guān)系，為了維持速生桉人工林正常生長，1 a內(nèi)需撫育1～2次以上；與速生桉根系排出有毒的分泌物，抑制地被物的生長，減少和消滅了林下植被的種類和數(shù)量的研究結(jié)論不一致[1]。速生桉人工林草本層的物種豐富度和多樣性指數(shù)變化幅度比灌木層小，與陳禮清等[9]研究結(jié)果一致。灌木層的物種豐富度和多樣性指數(shù)高于草本層，在水分和肥力良好的立地，速生桉人工林下植被發(fā)育繁茂。當然，在生物多樣性方面，速生桉人工林以及其他樹種人工林都是難以與天然林相比的，“桉樹林下不長草”的說法也是相對的。

*：野外調(diào)查工作得到了廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊善云、黎承梅、林紅、馬英玲等老師及林業(yè)2012級同學(xué)的大力支持，在此表示衷心的感謝。

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Eucalyptusand other 3 Kinds of Artificial Forest Species Diversity Characteristics

WEI Chun-yi

(GuangxiEco-engineeringVocationalandTechnicalCollege，Liuzhou545004，Guangxi，China)

In order to get the characteristics f species diversity in plantations，Eucalyptusgrandis×E.urophylla，PinusmassonianaLamb &Pinuselliottiiis to be the samples in Shatung State Forest in Guangxi Province.The results showed that：there is no any difference in different plantations zones.It depends largely on the type and quantity of original vegetation of the site and the type and number of organisms；Shannon-Weiner diversity index，Simpson dominance index，Margalef richness index generally is smaller than herbaceous layer in the mainly research area.There is no significant difference inEucalyptusgrandis×E.urophyllaplantations between herbaceous layer and shrub layer.Richness of shrub species and diversity index in the herbaceous layer is higher than in the shrub layer.

Eucalyptusssp；PinusmassonianaLamb；Pinuselliottii；plantations；species diversity

10.13428/j.cnki.fjlk.2014.03.003

2013-10-31；

2013-11-27

2011年廣西高等學(xué)校一般資助科研項目(桉樹人工林生態(tài)與可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)研究，20010YB169)

韋春義(1962—)，男，廣西南寧人，廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，高級工程師，從事森林資源管理和保護研究。E-mail：ysx06003@163.com。

S792.41；S718

A

1002-7351(2014)03-0012-04