桉樹人工林群落林下植被多樣性研究

李寧

（遼寧省林業(yè)工作總站，遼寧 沈陽110036）

桉樹（Eucalyptus）是桃金娘科桉樹屬的總稱。桉樹原產(chǎn)澳大利亞。1890年中國開始引進(jìn)桉樹，因其抗性強(qiáng)，耐干旱貧瘠，適應(yīng)性廣，種植易，萌芽力強(qiáng)，成為聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的世界著名三大速生樹種（松、桉、楊）之一［1］。主要分布在廣東、廣西、云南、海南等地。桉樹屬于外來樹種，是人工林發(fā)展中爭議最多的樹種［2］。林下植被是桉樹林生態(tài)系統(tǒng)的一個重要組成部分，在促進(jìn)人工林養(yǎng)分循環(huán)和維護(hù)林地地力中起著不可忽視的作用［3，4］。由于各種原因，目前桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)土地退化較為嚴(yán)重，林下植物多樣性下降，已不利于人工林的持續(xù)發(fā)展［5－7］。為此，對桉樹人工林林下植被的多樣性進(jìn)行調(diào)查。

1 調(diào)查方法

本項(xiàng)研究以云南省中部昆明市金殿旅游風(fēng)景區(qū)桉樹大規(guī)模種植區(qū)為調(diào)查研究對象，林下植被調(diào)查方法采用植物群落最小面積法確定。灌木與小喬木（木本類）調(diào)查樣地面積為20m×20m，共調(diào)查10個大樣地。對于喬木層，記錄整個20m×20m樣地內(nèi)的種類、株數(shù)、樹高、枝下高、冠幅、胸徑，共計(jì)10個大樣地；對于灌木層，我們在每個20m×20m樣地內(nèi)選取4個10m×10m樣方，在每個樣方內(nèi)進(jìn)行全面調(diào)查，記錄種類、株數(shù)、樹高、冠幅、地徑；草本類調(diào)查是20m×20m樣地內(nèi)選取4個1m×1m樣方，在每個樣方內(nèi)調(diào)查并記錄其種類，株數(shù)。然后進(jìn)行生物多樣性的計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 桉樹人工林林下植物狀況分析

通過統(tǒng)計(jì)結(jié)果可看到，桉樹人工林下共有植物25種，其中，灌木18種，占72.0%，草本植物7種，占28.0%，在灌木層18種植物中，按出現(xiàn)樣地次數(shù)（頻次）大小排列如表1所示：

表1 灌木層植物頻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從表1可以看出，林下植被占優(yōu)勢的主要是檀香科、紫金?？坪褪罄羁频闹参?；而從表2可以看出，林下植被以紫莖澤蘭為主要成分，它在所有樣地中均出現(xiàn)過。實(shí)地調(diào)查結(jié)果顯示林下植被草本層植物在8個樣地內(nèi)都是一個物種（紫莖澤蘭），草本層中紫莖澤蘭這一外來物種已經(jīng)在本地占據(jù)了絕對競爭優(yōu)勢。林下植被結(jié)構(gòu)都是灌木—草本類型，而純草本型的結(jié)構(gòu)沒有。

表2 草本層植物頻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.2 不同樣地林下植物多樣性狀況

由于樣地在林中地理位置的差異，桉樹人工林下灌木層和草本層植物多樣性也有所不同，表3顯示，灌木層植物物種豐富度S、Shannon－Wiener指數(shù)H′和Simpson指數(shù)D、在樣地1中均達(dá)到了最大，分別為8、0.739 8、0.775 5，其次是樣地7，3項(xiàng)指標(biāo)分別為6、0.714 7、0.773 4。而在樣地9中，三項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了最小，分別為：2、0.304 5、0.455 1。在樣地1和樣地7中，物種豐富度在樣地當(dāng)中均處于較高的水平，并且林下植物的數(shù)量較多，因此二項(xiàng)指數(shù)高，反之，樣地9是最低的。從表4可以清楚地看到，樣地1和樣地4因物種豐富度＞1，多樣性指數(shù)不為0，其中物種豐富度高的樣地1，草本層多樣性指數(shù)都較高，三項(xiàng)指標(biāo)分別為：7、0.572 6、0.606 3，而其他樣地因草本層植物均為紫莖澤蘭，物種單一，據(jù)實(shí)地調(diào)查，紫莖澤蘭在樣地草本層中占據(jù)絕對優(yōu)勢。

表3 各調(diào)查點(diǎn)灌木層多樣性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表4 各調(diào)查點(diǎn)草本層多樣性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.3 林下植被多樣性比較研究

由于草本層紫莖澤蘭占絕對優(yōu)勢，故林下植被多樣性的比較研究只針對灌木層。本次調(diào)查地點(diǎn)選擇在后山溝的坡上，為了使調(diào)查具可比性，我們分別在溝的兩側(cè)選擇了地理位置大致相同的5組樣地進(jìn)行調(diào)查研究。由表5可知：實(shí)地調(diào)查地點(diǎn)陽坡的多樣性指數(shù)H′始終高于相似條件下陰坡的多樣性指數(shù)H′，實(shí)地調(diào)查地點(diǎn)陽坡的多樣性指數(shù)D始終高于相似條件下陰坡的多樣性指數(shù)D。

表5 樣地多樣性指數(shù)的分組研究

4 結(jié)論

通過統(tǒng)計(jì)結(jié)果可看到，本研究區(qū)林下共有植物24種，其中灌木層植物18種，占75.0%，草本層植物6種，占25.0%，在灌木層18種植物中，按出現(xiàn)樣地次數(shù)（頻次）大小排在前10的種分別是：鐵仔、鼠李、廣檀木、川梨、白牛筋、老鴉泡、莢蒾、莎針、茶、厚皮香。林下植被占優(yōu)勢的主要是檀香科、紫金?？坪褪罄羁频闹参铮窒轮脖徊荼緦又参镌?個樣地內(nèi)都是一個物種（紫莖澤蘭），草本層中紫莖澤蘭這一外來物種已經(jīng)在本地占據(jù)了絕對競爭優(yōu)勢。林下植被結(jié)構(gòu)都是灌木—草本類型，而純草本型結(jié)構(gòu)沒有。

灌木層植物物種豐富度S、Shannon－Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)D在樣地1中達(dá)到了最大，分別為8、0.739 8、0.775 5，其次是樣地7，三項(xiàng)指標(biāo)分別為6、0.714 7、0.773 4。而在樣地9中，三項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了最小，分別為2、0.304 5、0.455 1。

草本層的調(diào)查中，樣地1和樣地4因物種豐富度＞1，多樣性指數(shù)不為0，其中物種豐富度高的樣地1，草本層多樣性指數(shù)都較高，三項(xiàng)指標(biāo)分別為7、0.572 6、0.606 3，而其他樣地因草本層均為紫莖澤蘭，物種單一。

在陽坡和陰坡多樣性指數(shù)的對比研究中，5組樣地均顯示出一個結(jié)果：陽坡的多樣性指數(shù)H′始終高于相似條件下陰坡的多樣性指數(shù)H′；陽坡的多樣性指數(shù)D始終高于相似條件下陰坡的多樣性指數(shù)D。

綜合以上結(jié)果，桉樹人工林要加強(qiáng)林下植被的管理與經(jīng)營，林下結(jié)構(gòu)成分單一，多為外來物種紫莖澤蘭，因此有效地控制紫莖澤蘭的蔓延成為關(guān)鍵點(diǎn)。由于桉樹人工林群落中優(yōu)勢喬木種群占絕對優(yōu)勢，造成的后果是不僅影響到其他林木個體的繼續(xù)生長發(fā)育，而且造成了目前的桉樹人工林地土壤退化，生態(tài)系統(tǒng)單一和生物多樣性減少的現(xiàn)象，增加了人工林群落的不穩(wěn)定因素。因此，在適宜種植桉樹的地區(qū)，為了增加人工桉樹林群落的穩(wěn)定性，發(fā)揮其應(yīng)有的生態(tài)防護(hù)功能，應(yīng)采取營造混交林等措施，增加桉樹人工的生物多樣性。

［1］祁述雄.中國桉樹［M］.2版.北京：中國林業(yè)出版社，2002

［2］溫遠(yuǎn)光，陳放，劉世榮，等.廣西桉樹人工林物種多樣性與生物量關(guān)系［J］.林業(yè)科學(xué)，2008，44（4）：14

［3］余雪標(biāo).桉樹人工林林下植被結(jié)構(gòu)的研究［J］.熱帶作物學(xué)報(bào)，1999，2（1）：66－72

［4］姚茂和.杉木林林下植被及其生物量的研究［J］.林業(yè)科學(xué)，1991，27（6）：644－648

［5］李東海，楊小波，鄧運(yùn)武，等.桉樹人工林林下植被、地面覆蓋物與土壤物理性質(zhì)的關(guān)系［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2006，25（6）：607－608

［6］余雪標(biāo)，李維國.桉樹人工林的生態(tài)問題及其研究進(jìn)展［J］.熱帶作物學(xué)報(bào)，1997，18（4）：60－68

［7］溫遠(yuǎn)光，陳放，劉世榮，等.桉樹工業(yè)人工林植物物種多樣性及動態(tài)研究［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27（4）：21－26