速生桉等3种人工林的物种多样性特征

韦春义

(广西生态工程职业技术学院，广西 柳州 545004)

速生桉等3种人工林的物种多样性特征

韦春义

(广西生态工程职业技术学院，广西 柳州 545004)

以广西国营沙塘林场的速生桉(广林9)、马尾松、湿地松3种人工纯林的生物群落调查为基底，研究不同类型林分生物多样性特征。结果表明：研究区不同类型林分之间的物种多样性指数无明显差异，速生桉人工林物种种类和数量在很大程度上取决于该立地原有植被和生物的种类和数量；研究区草本层的Shannon-Weiner多样性指数、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数总体比灌木层小，速生桉人工林草本层和灌木层分层不明显，灌木层的物种丰富度和多样性指数高于草本层。

速生桉；马尾松；湿地松；人工林；物种多样性

桉树(Eucalyptusssp.)是世界人工造林三大速生树种之一，也是我国南方营造速生丰产林的主要造林树种。因其适应性强、生长快、用途广、材质好、易繁殖等特点而深受欢迎。目前，全国速生桉人工林面积已超过200万hm2。大面积营造速生桉人工林引起了社会各界对栽培地区的生态问题的广泛关注[1]，尽管科技工作者对种植速生桉引起的生态问题进行了一定研究，但至今学者们仍争议不断，目前还没有一个肯定和圆满的答案[2-3]，维护森林群落的物种多样性和稳定性是森林可持续经营的—个重要目标，也是林业可持续发展的重要内容。通过对速生桉、马尾松、湿地松3种人工纯林群落的物种多样性进行比较分析，揭示3种人工纯林植物群落物种多样性的特征，探索速生桉人工林发展的规律，以期为速生桉科学经营管理提供参考。

1 试验地概况和研究方法

1.1 试验地概况

试验地设在广西沙塘林场，位于广西柳州市沙塘镇北面，地理坐标E108°17′10″—108°24′52″、N24°27′42″—24°30′07″。地处南亚热带气候区域，气温高，热量足，雨量充沛，干湿季节明显，年降水多集中在6—8月。地貌属丘陵地貌类型，海拔99～242 m，坡度8°～10°。主要成土母岩为砂岩和砂页岩，土壤多为红壤，土壤的主要特点是土层深厚，层次不明显，土体红棕色，肥力中等，pH值4～5。

1.2 研究方法

1.2.1 调查方法 在试验地内随机选取受人为干扰较少，郁闭度相似(郁闭度约为 0.7)的6块林地作为调查样地。其中，1、2、3号样地位于林场的东部，分别为速生桉(广林9)、湿地松、马尾松林分，3个样地相邻，最远距离约300 m，上坡，样地的立地条件相似。4、5、6号样地位于林场西部，分别为相邻的速生桉(广林9)、马尾松、湿地松林分，3个样地林分相邻，最远距离约250 m；其中4、5号样地相距80 m，中坡，样地的立地条件相似。详见表1。

根据各个样地的森林植被分布情况，确定具有代表性的采集地点。采用样方调查法进行植物多样性调查。于2013年6月、9月共进行2次调查，乔木层样地面积为30 m×30 m，记录乔木树种名称、胸径、株数、平均高、郁闭度。同时，样地内以梅花形选取5块 5 m×5 m的样方进行草本和灌木调查，灌木层记录物种名称、高度、数量、冠幅，草本层记录物种名称、数量和盖度。

表1 不同林分的乔木层基本特征

1.3 数据处理

数据的处理和分析采用SPSS 11.0和Excel 2003进行[6-7]。

2 结果与分析

2.1 人工林地灌木、草本群落的物种组成

研究区内速生桉等3种人工纯林林下的灌木植物有27种，草本植物有12种，灌木层植物比草本层植物种类多15种。其中，速生桉林下的灌木和草本植物共计21种，其中灌木层 13 种，草本层8种；湿地松林下的灌木和草本植物共计28种，其中灌木层 21种，草本层7种；马尾松林下的灌木和草本植物共计14种，其中灌木层8种，草本层6种。调查中可以看到，湿地松林、马尾松林分样方中灌木高度和冠幅较速生桉林分大，这与湿地松林、马尾松林分栽植时间较长有关。

2.2 不同类型人工林灌木层、草本层植物多样性

2.2.1 不同类型人工林灌木层物种组成及重要值 重要值用来表示某个种在群落中的地位与作用的综合数量指标，反映群落的组成情况。从表2可知，位于林场西部的1号样地速生桉纯林，灌木以潺槁树为主，重要值为63.74%，其次是光叶柃木，重要值为39.63%；2号样地湿地松纯林，灌木以光叶柃木为主，重要值为37.90%，其次是掌叶榕、杜茎山，重要值均为27.88%；3号样地马尾松纯林，灌木以大青为主，重要值为33.39%，其次是潺槁树，重要值为29.57%。可见，位于林场西部的速生桉纯林，灌木种类较湿地松、马尾松人工纯林少，潺槁树为优势种。位于林场东部的4号样地速生桉纯林，灌木以阴香、柘树为主，重要值均为33.92%，其次是白背桐，重要值为28.49%；5号样地马尾松纯林，灌木以潺槁树为主，重要值为41.03%，其次是白背桐，重要值为34.55%；6号样地湿地松纯林，灌木以潺槁树为主，重要值为34.89%，其次是玉叶金花，重要值为32.53%。可见，位于林场东部的速生桉纯林灌木种类与湿地松、马尾松人工林差别不大，优势种不明显。

表2 不同类型人工林灌木层物种组成及重要值

2.2.2 不同类型人工林草本层物种组成及重要值 从表3可知，2、3、6号样地的主要草本植物是散穗弓果黍，重要值分别为87.00%、60.00%、58.50%；1号样地的主要草本植物是阔叶丰花草，重要值为55.00%；4、5号样地的主要草本植物是淡竹叶，重要值分别为42.00%、55.00%。可见，林地中主要植物种类的分布与林分类型关系不大，与区域植物的分布有一定关系，种类数量多少与林分年龄和经营措施有一定关系。

2.2.3 不同类型人工林植物多样性分析 从表4可知，2个调查区物种丰富度灌木层比草本层大，速生桉林下灌木层物种丰富度比马尾松、湿地松林下低，草本层物种丰富度1号样地和5号样地略低。2个调查区灌木层物种和草本层物种的优势度都在0.7以上，其中6号样地灌木层的优势度指数为0.907。1号和4号样地(速生桉)灌木层物种多样性比2号、3号、6号样地低但与5号样地差别不大。草本层物种多样性2号样地和4号样地小于1，其他样地均大于1。4号样地(速生桉)草本层物种的均匀度比其他5个样地低，灌木层物种均匀度均在0.7以上，2号样地较高，均匀度指数为0.922。可见，速生桉人工林植物物种种类和数量在很大程度上取决于该立地原有植被的种类和数量。

表3 不同类型人工林草本层物种组成及重要值

表4 不同类型人工林林下灌木、草本的测度指标

3 结论与讨论

桉树人工林对生物多样性的影响，国内外都有不少良性与劣性效应的报道，许多学者认为桉树人工林耗尽了土壤养分和水分，同时抑制了林下植被的生长，林下灌木和草本种类很少[8]。以广西国营沙塘林场的速生桉、马尾松、湿地松3种人工纯林的物种多样性研究分析表明，速生桉人工林物种多样性指数与马尾松、湿地松人工纯林物种多样性指数无明显差异，林分内灌木、草本植物物种种类和数量在很大程度上取决于该立地原有植被的种类和数量。3种不同类型的人工纯林，草本层植物的多样性指数较低，灌木层植物的多样性指数相对较高，这与草本层植物生长周期短，对环境影响较敏感，随机性大，多样性水平具一定波动性有关。

实际调查发现，速生桉人工林下灌木高度、冠幅比马尾松、湿地松林分小，这与速生桉人工林林龄及抚育管理等人为干扰较频繁有一定的关系，为了维持速生桉人工林正常生长，1 a内需抚育1～2次以上；与速生桉根系排出有毒的分泌物，抑制地被物的生长，减少和消灭了林下植被的种类和数量的研究结论不一致[1]。速生桉人工林草本层的物种丰富度和多样性指数变化幅度比灌木层小，与陈礼清等[9]研究结果一致。灌木层的物种丰富度和多样性指数高于草本层，在水分和肥力良好的立地，速生桉人工林下植被发育繁茂。当然，在生物多样性方面，速生桉人工林以及其他树种人工林都是难以与天然林相比的，“桉树林下不长草”的说法也是相对的。

*：野外调查工作得到了广西生态工程职业技术学院杨善云、黎承梅、林红、马英玲等老师及林业2012级同学的大力支持，在此表示衷心的感谢。

[1]项东云.华南地区桉树人工林生态问题的评价[J].广西林业科学，2000，29(2)：57-64.

[2]陈薇.桉树人工速生工业原料生物多样性研究及评价[J].北京林业大学学报，2005，27(4)：17-22.

[3]谢直兴，严代碧.桉树人工林现状及其可持续发展[J].四川林业科技，2006，2(1)：75-81.

[4]温远光，刘世荣，陈放.连栽对桉树人工林下物种多样性的影响[J].应用生态学报，2005，16(9)1667-1671.

[5]刘彤，胡丹，魏晓雪，等.红松人工林林下植物物种多样性分析[J].东北林业大学学报，2010，38(5)：28-29.

[6]卢扬煦，唐成平，严丽平，等.楠木人工林林下植物物种多样性研究[J].浙江林业科技，2012，32(1)：11-15.

[7]师楠，郎南军，李晋，等.金沙江头塘小流域5种类型人工林林下植物多样性研究[J].安徽农业科学，2011，39(6)：3429-3432.

[8]赵一鹤，杨宇明，杨时宇，等.桉树人工林生物多样性研究进展[J].云南农业大学学报，2007，22(5)：741-744.

[9]陈礼清，张健.巨桉人工林物种多样性研究(I)—物种多样性特征[J].四川农业大学学报，2003，21(4)：308-312.

[10]温远光，刘世荣，陈放，等.桉树工业人工林植物物种多样性及动态研究[J].北京林业大学学报，2005，27(4)：17-22.

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年广西高等学校一般资助科研项目(桉树人工林生态与可持续经营技术研究，20010YB169)

韦春义(1962—)，男，广西南宁人，广西生态工程职业技术学院副教授，高级工程师，从事森林资源管理和保护研究。E-mail：ysx06003@163.com。

S792.41；S718

A

1002-7351(2014)03-0012-04