不同间伐强度对杉木人工林林下植物多样性的影响

詹桂尧

摘 要：抚育间伐对杉木人工林的林下植物多样性具有重要影响。该文通过对尤溪国有林场不同抚育间伐处理下的杉木人工林林下植物多样性进行调查研究，结果表明：抚育间伐能够提高林下植物多样性，间伐强度越大，物种数量越多；中度间伐处理杉木人工林林下植物多样性指数最高；杉木人工林间伐3年，林下灌木层植物多样性变化较大，草本层植物多样性变化不明显。

关键词：杉木人工林；间伐处理；植物多样性

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）16-0111-06

Effects of Different Thinning Intensities on Undergrowth Plant Diversity of Cunninghamia lanceolata Plantation

Zhan Guiyao

（Forestry Bureau of Youxi County，Youxi 365100，China）

Abstract：Tending thinning has important influence on understory plant diversity of Chinese fir plantation.The results showed that tending thinning can improve the diversity of understory plants，the greater the intensity of thinning，the more the number of species.The results showed that：tending thinning could improve the diversity of understory plants；moderate intercropping treatment of Chinese fir plantation forest under the highest diversity index；Cunninghamia lanceolata plantation，3 years of thinning treatment，plant diversity under the forest shrub varied greatly，herbaceous plant diversity changes were not obvious.

Key words：Cunninghamia lanceolata plantation；Thinning treatment；Plant diversity

杉木是我國特有的针叶用材树种，具有出材率高、材质优良、适应性广和经济效益高等优点，是我国南方地区最主要的用材林造林树种之一[1]。但由于大面积营造杉木人工林存在林分结构简单、土壤肥力衰退、抗逆性差等问题，制约着杉木纯林的可持续发展[2-4]。作为森林生态系统的重要组成部分，林下植物对于维护和改善林分物种多样性、促进人工林生态系统中养分的循环和有效利用，改善土壤的物理化学性质特征、提高林分涵养水源的能力、优化林分结构以及发展更高级的群落等方面都具有独特的功能和作用[5]。抚育间伐是森林抚育管理主要手段之一，能够增加森林蓄积量，改善木材质量，是改变林分结构和林下植被的一种技术[6]。因此，研究不同间伐处理对于林下植被多样性的影响具有重要意义。

本文通过对尤溪国有林场不同间伐强度对杉木人工林林下植物多样性进行调查研究，分析比较不同间伐强度对杉木人工林林下植物多样性的影响，旨在为闽中山区杉木人工林林分间伐作业提供一定的理论依据。

1 研究地概况

研究地位于福建省三明市尤溪国有林场坂面古迹口工区。尤溪国有林场始建于1963年，拥有林分面积1.33万hm2，其中商品林约1万hm2，是福建省第二大国有林场。研究地属中亚热带气候区，气候温暖湿润，年均气温19.5℃，无霜期300d左右，年日照1700h左右，年降水量约1600mm，相对湿度83%。

2 研究方法

2.1 样地设置 根据前期对尤溪国有林场坂面古迹口工区杉木人工林立地条件等因子进行详细踏查。选择立地条件基本一致的20年生杉木人工林，于同一坡面中坡位设置了3个区组，每个区组随机设置4种处理，按间伐强度分为对照处理、弱度处理、中度处理和强度处理，共设置固定样地12个。每块样地面积20m×20m，在不同处理之间的间隔均为10m。采用单株间伐方式于2011年3月完成间伐作业，每块样地均用红色尼龙绳圈出，挂上样地号，防止混乱。各处理林分基本概况见表1。

2014年4月份在每个固定样地内，随机设计3个5m×5m的灌木样方和3个1m×1m的草本样方，详细记录每个样方中出现的灌木和草本的种类、多度等，将更新的乔木幼苗（包括直径<4cm的小乔木）统计在灌木样方。

2.2 数据统计 相关计算公式如下：

（1）植物重要值=相对多度+相对频度+相对显著度或相对盖度；

相对多度（%）=（某种植物的个体数/植物总个体数）×100；

相对频度（%）=（该种的频度/所有种的频度总和）×100；

相对盖度（%）=（某种植物个体盖度/样方中全部个体盖度）×100；

相对显著度（%）=（某种植物个体地径断面积/样方中全部个体地径断面积总和）×100。

（2）多样性指数（H）采用Shannon-wiener指数计算，H=-[i=1S（pilnpi）]，S为物种的总数，Pi为第i种植物的个体数量占全部植物的个体数量的比例。

（3）均匀性指数采用Pielou均匀性指数计算，J=H/Hmax，Hmax为理论上最大的多样性指数，即Hmax=LnS。endprint

（4）优势度指数C采用Simpson计算，C=[i=1S（pi）2]。

3 结果与分析

3.1 对照处理林分林下植被组成

3.1.1 对照处理林分灌木层组成 未进行间伐管理的林分共有灌木16种，其中主要优势种为赤楠和冬青，重要值最大的是赤楠，达到46.22，赤楠为丛生，在杉木林分中，部分地方杉木生长长势差，林下光线较充足，赤楠生长快（表2）。

3.1.2 对照处理草本层组成 未进行间伐管理的林分共有草本植物8种，主要为阴生草本植物，其中淡竹叶为主要优势种，其重要值达到134.58（表3）。

3.2 弱度处理林分林下植被组成

3.2.1 弱度处理灌木层组成 弱度间伐处理人工林林下灌木共有21种，比对照处理多5种，优势种不明显，重要值超过20的有寒莓、格药柃、天女花、毛冬青、细齿叶柃、山矾（见表4）。

3.2.2 弱度处理草本层组成 弱度间伐处理人工林林下草本共有10种，比对照处理多2种，草本变化不明显。其中优势种有淡竹叶和芒，相比于对照处理，在间伐的空隙，芒生长速度快（表5）。

3.3 中度处理林分林下植被组成

3.3.1 中度处理灌木层组成 中度间伐处理的杉木人工林林下灌木植物共23种，较之弱度处理，种类增加2种。灌木层主要优势种是赤楠，重要值为46.34，其次是格药柃，重要值为29.53，杉木萌发条较多，需要进行抚育管理（表6）。

3.3.2 中度处理草本层组成 中度间伐处理草本层植物共10种，其中主要优势种为淡竹叶、芒萁和芒，中度处理草本层种类和弱度处理的一样，这与间伐时间跨度较大有关，间伐时间跨度越大，草本变化越不明显[7]（见表7）。

3.4 强度处理林分林下植被组成

3.4.1 强度处理灌木层组成 强度间伐处理杉木人工林林下灌木共有27种，其中赤楠重要值最大，为54.32，其次为格药柃，重要值为37.33。强度间伐处理，使林下阳光充足，杉木更容易萌发（见表8）。

3.4.2 强度处理草本层组成 强度间伐处理草本植物共10种，主要优势种为淡竹叶、芒萁和芒，其中淡竹叶重要值最大，为75.06，较之对照处理，重要值有所下降，主要是阳光充足，阳性草本植物能够更好的生长（见表9）。

3.5 各处理各层次多样性比较 通过对各林分多样性进行对比，可知，对照处理杉木人工林各层次多样性指数最低，中度处理灌木层、草本层及总体多样性指数均最大，林分结构稳定。强度处理林下植物种类最多，灌木层植物为强度处理>中度处理>弱度处理>对照处理，草本层植物种类变化不大，主要为阴生植物减少，阳生植物增多（见表10）。

4 结论与讨论

人为干扰是种群动态变化的重要因素之一，通过改变林分立地条件、环境因子等许多复杂的过程使林分群落发生变化，最终改变其演替方向。抚育间伐管理能够提高杉木林分的生长量和木材品质，促进人工林优产[7]。本文通过对尤溪国有林场杉木人工林进行间伐管理，研究不同间伐强度处理下林下植物多样性的变化。结果表明，间伐管理都能提高林下植物多样性，其中中度处理植物多样性指数最高，强度处理下，物种种类最多，植物分布更均匀。抚育间伐管理对林下灌木影响要大于对草本的影响，这与间伐时间跨度大存在一定的关系，间伐时间越久，灌木层变化越明显，而草本层则在间伐短期内变化较大[8]。抚育间伐管理对林下植物多样性受到各种因素影响[9-10]，要清楚了解林下植物种多样性变化过程，需要更多的空间和时间跨度调查，采用统一的评价方法，以便全面掌握间伐后林下植物多样性的变化机理，掌握合理的林分间伐强度，实现对杉木人工林的可持续、科学经营。

参考文献

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（责编：张宏民）endprint