不同植被類型植物物種多樣性的研究

王旭　吳裕建

摘要：伴隨著我國建設(shè)綠色中國戰(zhàn)略目標(biāo)的持續(xù)推進(jìn)，我國對生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)的重視力度不斷加大，植被覆蓋面積逐漸擴(kuò)大，植被類型也越來越多樣化。在這一背景之下，本文將通過利用包括文獻(xiàn)研究法在內(nèi)的眾多研究方法，在簡單介紹森林群落植被類型劃分以及結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)之上，對不同植被類型植物物種多樣性以及植物固碳能力進(jìn)行簡要分析研究。

關(guān)鍵詞：植被類型；植物物種；多樣性

中圖分類號：X173 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）01-0194-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.111

Study on plant species diversity in different vegetation types

Wang Xu， Wu Yujian

（Nanling National Nature Reserve， Guangdong said Shelf Management Office， Yangshan Guangdong Province， 513138， China）

Abstract： With the continuous promotion of Chinas strategic goal of building a green China， our country pays more and more attention to the construction and protection of the ecological environment. The coverage of the vegetation is gradually expanding and the types of vegetation are becoming more diversified. In this context， this paper will make use of many research methods， including literature research methods， on the basis of brief introduction of the classification of vegetation types and structural features of forest communities， and on the plant species diversity of different vegetation types and plant carbon sequestration Ability to conduct a brief analysis of research.

Key words： Vegetation types； Plant species； Diversity

雖然目前國內(nèi)外在關(guān)于森林群落結(jié)構(gòu)以及植物物種多樣性方面的研究眾多，但大部分研究僅局限于對某一地區(qū)或某一種植被類型的分析研究，而從不同森林群落出發(fā)，對不同植被類型植物物種多樣性的研究數(shù)量則明顯較少。因此本文將通過著重圍繞各種植被類型植物物種的多樣性及其固碳能力進(jìn)行初步探究，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究人員提供必要參考幫助。

1 森林群落植被類型的劃分及結(jié)構(gòu)特征

在當(dāng)前地植物學(xué)的研究領(lǐng)域當(dāng)中，研究人員在植被的分類方面還存在一定爭議，研究界內(nèi)尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此本文在結(jié)合大量關(guān)于森林群落劃分的國內(nèi)外研究文獻(xiàn)下，以筆者所在區(qū)域?yàn)槔瑥纳钚偷慕嵌葘⑸秩郝渲脖活愋蛣澐譃殚熑~林、針葉林、針闊混交林以及闊葉落葉混交林。其中以闊葉林這一植被類型在我國最為常見，當(dāng)前闊葉林中主要有喬木，殼斗科、紅椎等眾多植物物種，根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，其郁閉度大約為0.68，所種植的喬木以及灌木的平均高度分別能夠達(dá)到6.9m和0.8m。在針葉林中則擁有馬尾松、廣東松等若干植物物種，群落結(jié)構(gòu)最為簡單，只有四個層次，分別為喬木層、灌木層以及草本層和苔蘚層。而針闊混交林當(dāng)中主要有馬尾松和含笑等不同植物種類，有研究數(shù)據(jù)顯示其郁閉度大約為0.83，喬木和灌木的平均高度分別為5.7m以及0.9m。闊葉落葉混交林中則以山烏桕、擬赤楊等作為先鋒樹種，根據(jù)資料顯示，其郁閉度大約為0.86，喬木和灌木的平均高度分別可以達(dá)到5.4m和0.7m。

2 不同植被類型植物物種的多樣性

在對養(yǎng)地進(jìn)行調(diào)查后，筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厣謸碛猩习俜N維管植物，在參考學(xué)者陳勇、孫冰（2013）等人的研究文獻(xiàn)之后，通過選取Shannon-Wiener指標(biāo)作為關(guān)鍵衡量指標(biāo)，并使用Gleason豐富度指數(shù)以及Simpson指數(shù)等作為有效補(bǔ)充。研究發(fā)現(xiàn)在四種森林類型當(dāng)中，闊葉林的喬木以及灌木層生物多樣性指數(shù)最小，這可以與當(dāng)?shù)貜?0世紀(jì)末期開始大量進(jìn)行人工造林有關(guān)，由于人工造林的樹種缺乏變化，因此在很大程度上影響了其多樣性。而四種森林類型當(dāng)中，植物物種多樣性指數(shù)最高的則是落葉闊葉混交林，其不僅大量進(jìn)行了人工樹種種植，同時包括楓香、水青岡、山烏桕、擬赤楊等在內(nèi)的樹種也先后入侵其中并逐漸成為先鋒樹種，與此同時，林區(qū)內(nèi)還種植了杜鵑、山茶等其他外來物種，伴隨著森林群落的自然演替變化，植物物種的多樣性得到極大豐富。

在針葉林當(dāng)中，物種個體分布缺乏一定的均勻度，馬尾松、廣東松以及杉木的種植面積明顯更大，具有顯著的種植優(yōu)勢。受此影響，枯枝落葉層的厚度也基本可以維持在4cm左右，因此使得林下草本植物種類明顯較少，只在群落的間隙位置處少量分布一些灌木以及草本植物，從總體來看，針葉林的植物物種分布更加集中化、聚集化相比之下，針闊混交林的生物物種則更具有多樣性，其整體高度相對較低，并且根據(jù)筆者的觀察發(fā)現(xiàn)，針闊混交林中的灌木層和草本層之間幾乎沒有明確的分界，尤其是其發(fā)達(dá)的草本層擁有極高的蓋度。在針闊混交林當(dāng)中廣泛種植著馬尾松、含笑等植物，而群落間隙中生產(chǎn)種植的草本植物大多為一年生，擁有大量種子并在其強(qiáng)大的繁殖力作用下，在森林群落當(dāng)中占據(jù)了較寬的生態(tài)位，甚至一度有成為先鋒植被的趨勢。然而，針闊混交林的林分郁閉度相對較高，在一定程度上影響了植物接受光照產(chǎn)生光合作用，因此對種子和植物生長產(chǎn)生了相應(yīng)的抑制作用，不利于先鋒物種在林區(qū)內(nèi)的大面積快速生長。總而言之，根據(jù)多樣性指數(shù)由大到小的順序進(jìn)行排列，闊葉落葉人工林的多樣性最高，針葉林次之，針闊落葉林緊隨其后，生物多樣性最差的為闊葉林。

3 不同森林群落的植物固碳能力

當(dāng)?shù)爻Ｒ娚秩郝涠噙_(dá)十余種，包括木姜子群落、楊桐群落等等，有資料顯示，木姜子群落的平均碳密度大約為31.24t·hm-2，楊桐群落的平均碳密度則大約為33.70t·hm-2。而其中固碳率最低的是香港四照花田椎群落，其固固碳率只有不到0.5t·hm-2·a-1。通過對不同森林群落中不同植物的固碳能力進(jìn)行分析，我們可以發(fā)現(xiàn)森林群落可以被分為具有較大碳密度以及固碳率的群落、擁有較小碳密度以及固碳率的群落、擁有較大碳密度但固碳率較小的群落以及擁有較大固碳率但碳密度較小的群落。而在參考國內(nèi)外有關(guān)深林群落結(jié)構(gòu)以及植物固碳能力的研究文獻(xiàn)之后，筆者發(fā)現(xiàn)闊葉林、針葉林、針闊混交林以及闊葉落葉林這四種植被類型中，針葉林的貯碳量在總貯碳量中的占比不到40%，而貯碳量最多的是闊葉林，其貯碳量在總貯碳量中的占比接近70%。也就是說貯碳能力最強(qiáng)的是闊葉林，其次是闊葉落葉混交林，而后是針闊混交林，貯碳能力最弱的則是針葉林。不僅如此，針闊混交林的碳密度值最小，其次為落葉闊葉混交林，闊葉林再次之，碳密度最大的則是針葉林。而在固碳率方面，根據(jù)學(xué)者董強(qiáng)和李凱榮等人的研究，提出針闊混交林的固碳率最大，其次為闊葉林，落葉闊葉林的固碳率相對較小，而針葉林的固碳率則最低。

事實(shí)上，當(dāng)前有相當(dāng)一部分研究人員認(rèn)為植物的固碳能力會受到森林群落結(jié)構(gòu)、密度、郁閉度以及平均胸徑等各種因素的影響。在學(xué)者杜紅巖（2013）的研究著述當(dāng)中，認(rèn)為森林郁閉度將直接決定植物的固碳率和碳密度，其通過選擇人工林、次生林等作為研究對象，在經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)森林群落的郁閉度越高，其碳密度和固碳率也越高，而群落郁必度越低，則其碳密度和固碳率也越低。張克榮等人則通過對馬尾松林群落進(jìn)行重點(diǎn)分析研究，發(fā)現(xiàn)植被固碳率會隨著森林群落密度的不斷增加而持續(xù)加大，但對植被碳密度則并沒有產(chǎn)生任何實(shí)質(zhì)性的影響。筆者在綜合整理相關(guān)文獻(xiàn)時也發(fā)現(xiàn)，目前有絕大多數(shù)的研究人員認(rèn)為相比于單純的闊葉林或是針葉林。針闊混交林、落葉闊葉混交林等碳密度和固碳率均更高，但混交林在群落密度等因素的影響下，會在固碳能力上出現(xiàn)些許的差異。

4 結(jié)論和建議

4.1 結(jié)論

通過對不同植被類型植物物種的多樣性以及固碳能力進(jìn)行研究，我們可以發(fā)現(xiàn)在本文研究的闊葉林、針葉林、落葉闊葉混交林以及針闊混交林當(dāng)中，闊葉落葉混交林的生物多樣性最好，闊葉林則因其長期人工造林導(dǎo)致樹種比較單一，因此生物多樣性對差。而在固碳能力方面，混交林的固碳能力則明顯優(yōu)于純林，即落葉闊葉混交林和針闊混交林的固碳能力更強(qiáng)，針葉林以及闊葉林的固碳能力相對較弱。

4.2 建議

鑒于純林的固碳能力普遍偏弱，因此在植樹造林的過程中我們可以通過適當(dāng)增加混交林的比例，一方面使得植物物種多樣性以及樹種資源能夠得到有效豐富，另一方面也可以大大強(qiáng)化其固碳能力。而在營造森林群落的過程中，則應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持喬木、灌木以及草本植物相結(jié)合的原則，通過積極增加層間植物，并根據(jù)實(shí)際情況合理搭配喬木層樹種的高度，在樹冠分層下使得群落葉面積能夠得到進(jìn)一步擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2017-11-21

作者簡介：王旭（1972-），男，?？?，助理工程師，研究方向?yàn)橹脖活愋?、環(huán)境保護(hù)。