巨尾桉、馬尾松2種人工林植物多樣性特征研究

馬英玲 韋春義 秦俊桂

摘 要：通過開展巨尾桉（Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla）、馬尾松（Pinus massoniana Lamb.）2種人工純林群落的物種多樣性研究，結(jié)果表明：2種不同類型人工林在立地條件較好的林分，植物物種多樣性指數(shù)較高，反之較低；立地條件相似的2種不同類型人工林，其物種多樣性指數(shù)差別不大；2種不同類型人工林灌木層的Shannon-Weiner指數(shù)、物種豐富度指數(shù)都高于草本層，但物種多樣性指數(shù)差別不大；2種不同類型人工林下物種多樣性取決于該立地原有的生物種類和撫育措施。巨尾桉作為扶綏縣主要造林樹種，人工林下物種多樣性比較豐富。

關(guān)鍵詞：人工林；物種多樣性；馬尾松；巨尾桉

中圖分類號 S757.3 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）22-0100-04

Abstract：The species diversity of two pure plantation communities of Eucalyptus grandis and Pinus massoniana were studied. The results showed that the diversity index of plant species was higher in two different types of plantations with better site conditions，and vice versa，and the species diversity index of the two different types of plantation with similar site conditions was not significant；the Shannon-Weiner index and the species richness index of the two different types of plantation shrubs were found. It is higher than the herb layer，but the species diversity index is not very different；the species diversity under two different types of plantations depends on the original species and tending measures of the site. Eucalyptus grandis（Eucalyptus urophylla）is a main tree species for planting in Fusui county.

Key words：Plantation；Species diversity；Masson pine；Eucalyptus grandis

桉樹（Eucalyptus ssp.）是世界人工造林3大速生樹種之一，因其適應(yīng)性強、生長快、用途廣、材質(zhì)好、易繁殖等優(yōu)點，深受歡迎。目前，全國速生桉人工林面積已超過200萬hm2，速生桉在華南地區(qū)的引種，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益[1]。然而，大面積營造速生桉人工林，也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[2]，社會上流傳的速生桉是“抽水機、抽肥機、有毒樹種、污染水質(zhì)、使土壤退化、使物種多樣性降低”等，致使一些地方政府限制了速生桉的種植。為了探索速生桉林下物種多樣性，筆者以扶綏縣東門鎮(zhèn)主要用材樹種馬尾松（Pinus massoniana Lamb.）和巨尾桉（Eucalyptus grandis×Eucalyptus urophylla）2種人工林下物種多樣性進行對比研究，揭示這2種人工林的物種多樣性特征和影響因素，為速生桉的經(jīng)營與管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 調(diào)查研究方法

1.1 試驗林區(qū)基本情況 試驗林區(qū)位于廣西扶綏縣東門鎮(zhèn)那江村、板包村。扶綏縣東門鎮(zhèn)地處低緯，屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，全年光熱充足，雨量充沛，熱雨同季，7—9月常受臺風(fēng)氣候的影響，高溫多雨天氣時間較長，年平均氣溫為20～25℃，年降雨量1000～1300mm。試驗林區(qū)屬于扶綏縣東門鎮(zhèn)的集體林區(qū)，丘陵地貌，海拔高200～500m，坡度10～25°左右，土壤為赤紅壤，土壤主要以砂頁巖發(fā)育而成，土壤肥力一般。人工種植巨尾桉的面積較廣，林分撫育管理一般，林地邊沿有簡易林道，交通運輸條件便利。

1.2 調(diào)查方法 在研究林區(qū)內(nèi)隨機選取受人為干擾少、郁閉度相近的地塊作為調(diào)查樣地，記錄樣地的海拔、坡向、坡位等生態(tài)因子。樣地內(nèi)，喬木層進行每木檢尺，記錄喬木樹種的組成、林分起源、林齡、郁閉度、胸徑、樹高、株數(shù)等。在每個樣地內(nèi)以梅花形[3]選取5塊面積為25m2（5m×5m）的小樣方對灌木層和草本層進行調(diào)查，記錄林下植物的種名、株數(shù)或叢數(shù)、高度或長度、蓋度或冠幅等。

1.3 物種的重要值及其生物多樣性指數(shù)計算方法 本研究生物多樣性指數(shù)計算方法，主要參考目前國內(nèi)植物群落物種多樣性研究中常用的指數(shù)計算公式如下：

（1）灌草層物種的重要值計算公式：[4]

灌木層重要值=（相對密度+相對頻度+相對蓋度）/3；

草本層重要值=（相對密度+相對頻度+相對蓋度）/3。

重要值表示某個種在群落的地位與作用的綜合數(shù)量指標(biāo)，反映群落的組成情況。

（2）Shannon-Weiner植物多樣性指數(shù)（H'）計算公式[5]：

（5）豐富度指數(shù)：物種豐富度指數(shù)S=樣方物種總數(shù)[8]。

式中：Pi為種i的個體數(shù)占群落中總個體數(shù)的比例，ni為第i個種的個體數(shù)目，N為樣方中所有個體的總和。

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

2 結(jié)果與分析

2.1 樣地喬木層調(diào)查結(jié)果 喬木層樣地調(diào)查樹種為巨尾桉和馬尾松，6個樣地號分別為1巨尾桉（簡稱1巨）、2巨尾桉（簡稱2巨）、3巨尾桉（簡稱3巨）、1馬尾松（簡稱1馬）、2馬尾松（簡稱2馬）、3馬尾松（簡稱3馬），其中1巨、3巨為2代萌芽林，2巨為1代萌芽林。1巨樣地與3馬樣地相距約120m，2巨樣地與1馬樣地相距約50m，都是北面中坡。3巨樣地與2馬樣地相距約20m，都是東南面。1馬樣地中的株數(shù)較少，其他樣地的株數(shù)在51～68株之間，所有樣地的郁閉度在0.5～0.6，其中1巨和1馬樣地都為成熟林，林分生長較好。樣地喬木層調(diào)查結(jié)果詳見表1。

2.2 樣地中灌木、草本群落的物種組成和重要值 研究林區(qū)內(nèi)巨尾桉與馬尾松2種人工林群落中植物物種共有43種。灌木層植物物種有29種，草本層植物物種有14種，灌木層植物種類數(shù)量是草本層的一倍。其中，巨尾桉林分灌木層物種種類有16種，草本層物種種類11種；馬尾松林分灌木層物種種類有21種，草本層物種種類8種。馬尾松林分灌木層物種比巨尾桉林分灌木層物種多5種，草本層物種數(shù)目則少3種。灌草層的物種數(shù)量和種類與林分立地條件和撫育管理有關(guān)，與林種和林齡關(guān)系不大。巨尾桉林分每年除草施肥1～2次，馬尾松林分一般粗放經(jīng)營，灌木種類相對保留多些。詳見表2、表3。

2種人工林灌草層物種種類在14～20種，巨尾桉林分的灌木層比較常見的物種是山烏桕、三叉苦、桃金娘、毛桐、野牡丹、暗消藤、白背桐等7種，重要值大于35以上的物種是九節(jié)、山烏桕、野牡丹、暗消藤、白背桐。馬尾松人工林群落草本層的常見的物種是鐵芒箕、五節(jié)芒、東方烏毛蕨、蔓生莠竹、海金沙、半邊旗等6種，重要值大于35以上的物種是鐵芒箕、五節(jié)芒、東方烏毛蕨、蔓生莠竹、半邊旗。馬尾松人工林群落優(yōu)勢灌木物種為三叉苦、暗消藤、山烏桕。巨尾桉、馬尾松群落距離相鄰的樣地灌木種類比較：1巨、3馬的物種數(shù)分別是9、8種，相同物種有5種；2巨、1馬的物種數(shù)分別是11、10種，相同物種有4種；3巨、2馬的物種數(shù)都是12種，相同物種有6種。巨尾桉、馬尾松群落距離相鄰的樣地草本種類比較：1巨、3馬的物種數(shù)分別是9、6種，相同物種有2種；2巨、1馬的物種數(shù)分別是6、5種，相同物種有4種；3巨、2馬的物種數(shù)分別是8、7種，相同物種有5種。巨尾桉樣地優(yōu)勢草本物種是五節(jié)芒，其次是蔓生莠竹，其中五節(jié)芒、東方烏毛蕨、海金沙較常見；馬尾松樣地優(yōu)勢草本物種是鐵芒箕，其次是扇葉鐵線蕨，其中鐵芒箕、扇葉鐵線蕨、東方烏毛蕨、五節(jié)芒這些植物在每個馬尾松人工林樣地都有出現(xiàn)。

2.3 2種不同類型人工林灌木層、草本層植物多樣性分析 比較群落中的Shannon-Weiner指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)相似，灌木層中最高值為2馬樣地，最低值為3馬樣地，草本層中最高值為1巨樣地，最低值為1馬樣地；灌草層最高值為2馬樣地，最低值為1馬樣地；2種人工林相鄰樣地中的Shannon-Weiner指數(shù)，灌草層中1巨樣地比3馬樣地的指數(shù)高，2巨樣地比1馬樣地的指數(shù)高，3巨樣地灌木層指數(shù)比2馬樣地低，而草本層的指數(shù)比2馬樣地高。速生桉樣地的Shannon-Weiner指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)，1代林2巨樣地的灌木層指數(shù)比二代林1巨、3巨樣地的高，草本層相反。

巨尾桉、馬尾松群落中林下植物的均勻度指數(shù)，灌木層中最高值為2馬樣地，最低值為1馬樣地，草本層中最高值為1巨樣地，最低值為1馬樣地；2種不同類型人工林相距較近的樣地的均勻度指數(shù)，灌草層中1巨樣地比3馬樣地的指數(shù)高，2巨樣地比1馬樣地的指數(shù)高，3巨樣地灌木層指數(shù)比2馬樣地低，而草本層的指數(shù)比2馬樣地高。速生桉中樣地的草本層均勻度指數(shù)，顯示1代林2巨樣地比2代林1巨、3巨樣地的低，與巨尾桉的撫育除草有關(guān)。

巨尾桉、馬尾松人工林下植被的豐富度指數(shù)，灌木層中最高值為3巨、2馬樣地，最低值為3馬樣地，草本層中最高值為1巨、3巨樣地，最低值為1馬樣地；2種不同類型人工林相距較近的樣地植被豐富度指數(shù)，灌草層中1巨樣地比3馬樣地高，2巨樣地比1馬樣地高，3巨、2馬樣地灌木層指數(shù)一樣，而草本層3巨樣地高。速生桉人工林樣地的植被豐富度指數(shù)，草本層指數(shù)顯示1代林2巨樣地比2代林1巨、3巨樣地的低。

2種不同類型人工林灌木層的Shannon-Weiner指數(shù)、物種豐富度指數(shù)都高于草本層，巨尾桉人工林的物種多樣性略高于馬尾松人工林，2種不同類型人工林群落的物種多樣性差別不大。

3 結(jié)論與討論

針對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[9]。本文以扶綏縣東門鎮(zhèn)巨尾桉、馬尾松2種人工林林下的物種多樣性為研究對象，在研究區(qū)內(nèi)選取受人為干擾少、郁閉度相似的林分調(diào)查，結(jié)果表明：2種不同類型人工林在立地條件較好的林分，植物物種多樣性指數(shù)較高，反之較低；立地條件相似的2種不同類型人工林其物種多樣性指數(shù)差別不大；2種不同類型人工林灌木層的Shannon-Weiner指數(shù)、物種豐富度指數(shù)都高于草本層，但物種多樣性指數(shù)差別不大；2種不同類型人工林下物種多樣性取決于該立地原有的生物種類和撫育措施。這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[3]研究結(jié)論不一致，巨尾桉作為扶綏縣主要造林樹種，人工林下物種多樣性是比較豐富。

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（責(zé)編：張宏民）