不同密度桉树人工林多样性调查

温文照

(广西壮族自治区国有钦廉林场，广西 钦州 535099)



不同密度桉树人工林多样性调查

温文照

(广西壮族自治区国有钦廉林场，广西 钦州 535099)

以广西东南地区国有钦廉林场4年生桉树人工林为研究对象，对不同密度林下的多样性展开调查。研究结果表明：在不同密度林下植物种类多样性表现为：中密度>低密度>高密度。中密度林分的Shannon指数(H')和Simpson指数(D)分别为1.47和 0.58，均为各个林分中最高；桉树人工林中密度的草本层丰富度指数(Margalef 指数)均高于其他坡度的林分，表明了桉树人工林中密度植物种类丰富，林下光源充足；桉树人工林灌木层物种均匀度 Jsw指数的平均值分为1.150，而草本层物种均匀度 Jsw指数平均值为1.057。并得出了伴随着林密度的变化，光照可从林分不同方向，如各个侧面透过林分照射于林下植被，可给林下植被提供良好的生长环境，同时也提升了林下植被的多样性。

桉树；不同密度；林下植被；多样性

1　引言

桉树为桃金娘科(Myrtaceae)，桉树属(Eucalyptus)，共有 945 个种和变种[1]，原产地为澳大利亚，少数分布在印度尼西亚和菲律宾群岛等地。1890年起桉树被引入中国，最早是作为园林景观和绿化树种被培育和种植，其具有较强的适应性和抗性、生长速度快、产量高、病虫害少、材质好、枝繁叶茂的优良特性。2010年，广西全区桉树人工林面积达到165万hm2，占全区人工商品林面积的30.5%，全区桉树活立木蓄积量达到6000万m3，占人工商品用材林总蓄积量的20.9%，广西桉树人工林面积、生长量、蓄积量继续稳居全国第一位[2]。然而，广西桉树研究主要集中在人工林经营策略以及生产水平方面，对桉树林下不同密度林下物种多样性研究较少。当前国家意识到了物种多样性逐渐退化的问题，并投入了大量资金进行物种多样性保护，且制定了多项法律条规限制森林的砍伐。桉树是我国华南地区发展最为迅速的人工林，也是人工林发展中争议最多的树种[3]。速生桉在高速生长的过程中伴随着大量的生态问题，并急需验证桉树人工林的物种多样性问题[4]，因此，本文通过调查不同密度桉树人工林林下生物多样性情况，对桉树人工林生态系统进行评价。

2　试验基本情况

2.1试验地概况

试验样地设置于广西国有钦廉林场旧场部乌家镇旁，地处东经108°40′～109°01′，北纬22°13′～22°15′之间，属北热带湿热季风气候区。该地光照强、气温高，热量丰富，雨量充沛，夏湿冬干。年均温度22～22.3℃，极端最低温-0.8℃，极端最高温37.2℃，≥10℃年积温为7886.3～7982.7℃。年均降雨量1771.4～2103.3 mm，年均蒸发量1693.9～1671.2 mm，相对湿度81%～82%。土壤主要有砖红壤和赤红壤两个种类。土层中厚、表土层薄，石砾含量较多，有机质含量低，肥力低。灌木有野牡丹、桃金娘、岗松、三叉苦、鸭脚木、白背桐、盐肤木等。常见的草本植物有五节芒、蔓生莠竹、鹧鸪草、铁芒萁和其它蕨类。覆盖率总体在48.5%～63.2%

2.2试验方法

对广西国有钦廉林场旧场部乌家镇旁设置样地展开调查，试验样地进行低密度(100株/hm2)，中密度(1200株/hm2)，高密度(1500株/hm2)三个种植密度，分别选取3个10 m×10 m(100 m2)的标准样地进行调查，主要记录样方内植物的种类，多度和物种的覆盖度等生态计量指标。

2.3物种重要值及多样性指数的计算

结合外业调查统计分析，对林分的灌草层进行计算，具体运算公式如下[5]。

(1)物种丰富度指数：

其中，S为出现在样地的物种数；N为总个体数。

(2)多样性指数：

其中，pi为种i的个体数与样方个体总数的比值。

(3)均匀度指数：

其中，D为Simpson指数，S为出现在样地的物种数，Ni为物种个体数，s为总个体数。

3　结果分析

在桉树人工林中，不同密度林下植物种类多样性表现为：中密度>低密度>高密度。桉树人工林丰富度指数(Margalef 指数)在桉树人工林高密度表现为灌木层>草本层，中密度和低密度则表现为草本层>灌木层。在不同密度桉树人工林中，高密度、中密度和低密度的林下物种多样性指数(Shannon 指数)均表现为灌木层>草本层，然而，林分受光照的影响，高密度林下物种的草本层Shannon指数远远高于灌木层Shannon指数。随着桉树人工林的坡度变化，灌草层物种多样性指数变化为：中密度>低密度>高密度。中密度林分的Shannon指数(H')和Simpson指数(D)分别为1.47和 0.58，均为各个林分中最高，在高密度表现为最小，分别为0.58和0.40。另外，桉树人工林平均草本层多样性指数Shannon指数为1.06，变异系数为16.6%，而桉树人工林的灌木层多样性指数Simpson指数值为0.480，变异系数仅仅为19.1%，高于草本层的变异系数，变化范围较大。

桉树中密度灌木层的物种丰富度指数均高于桉树人工林不同破位的丰富度值，其值分别为1.44和0.46，但桉树人工林中密度的草本层丰富度指数(Margalef 指数)均高于其他坡度的林分，表明了桉树人工林中密度植物种类丰富，林下光源充足。另外，桉树人工林灌木层物种均匀度 Jsw指数的平均值分为1.552，变异系数为33.8%，而草本层物种均匀度 Jsw指数平均值为1.1150，变异系数达到了42.9%，差别较大，说明物种均匀度差异水平明显；均匀度指数 Jsi的平均值分别是 0.467和 0.497(表1)，灌木层和草本层均匀度指数的变异系数分别是2.5%和 27.4%。

表1　桉树人工林林下灌草层丰富度指数

4　讨论与总结

在桉树人工林不同密度种植过程中，发不同密度林下植物种类多样性表现为：中密度>低密度>高密度，中密度桉树人工林林下物种较多。在桉树人工林灌木层调查中，统计得出低密度多样性高于高密度和中密度，在Shannon指数分析中，中密度均高于其他两个密度，但灌木层物种的丰富度比较中，中密度种类略高于低密度，其主要是由于桉树人工林物种的种类较为单一。在草本成分析中，草本层的多样性高于灌木层，不同密度林下物种种类与灌木层一致，均为中密度较高，单在草本层物种丰富度调查发现，中密度草本层物种种类比其他两个密度种类较多，因此可以得出桉树人工林林下草本层生长比灌木层生长较好。

综合评定桉树不同密度种植方案得出了中密度造林有利于桉树人工林多样性提升，有利维持桉树人工林生态多样性，提升桉树人工林生态价值。另外，桉树种植密度在高密度后随着桉树林分生长较高，林下植被获得光照降低，影响了林下植被的生长。伴随着林密度的变化，光照可从林分不同方向，如各个侧面透过林分照射于林下植被，可给林下植被提供良好的生长环境，同时也提升了林下植被的多样性。总结得出，桉树人工林在经营种植方案中，需要进行密度合理规划，即要达到经济价值，仍然需要保证桉树人工林生态多样性的提升，将桉树人工林经济效益和生态效益都抓好，维持桉树人工林的可持续经营方案。

[1]陈秋波. 桉树人工林生物多样性研究进展[J]. 热带作物学报, 2001, 22(4):82～90.

[2]莫柳园, 覃德文, 邓硕坤. 广西立体生态林业经营及经营模式研究：以广西国有钦廉林场为例[J]. 经济研究导刊, 2015(6):61～62.

[3]韦炳俭, 周凌雁, 覃德文. 广西生物多样性评价发展研究[J]. 黑龙江科学, 2014(11):42～43.

[4]蓝学, 韦绪, 覃德文. 浅谈大数据分析在生态林业上的运用[J]. 经济研究导刊, 2015(6):55～56.

[5]杨钦潮, 方朱宗, 唐颖,等. 桂南地区植物群落多样性分析[J]. 绿色科技, 2015(6):35～36.

2016-05-27

温文照(1982—)，男，助理工程师，主要从事营林生产方面的研究工作。

S758.5

A

1674-9944(2016)13-0028-02