人工造林对植物多样性与土壤肥力变化的分析

仁青措

（青海省黄南州同仁县林业技术推广中心，青海同仁 811399）

人口总量不断增长，对于自然资源需求量随之增加，加之社会经济发展对资源和能源的需求，导致当前能源总量急剧减少，生态环境急剧恶化。森林作为一种可再生资源，加强森林资源的保护十分关键，是我国可持续发展战略中一项重要内容。当前我国的人工林南北方分布差异显著，北方主要以杨树和白落叶松为主，南方则是以马尾松和杉木为主。也正是由于这一现象，导致我国的人工林经营过于侧重针叶林，只有少部分的阔叶树，局限性较大，还需要进一步完善。

1 人工造林对草本植物群落的影响

人工造林是保护森林资源的有效手段，为了能够更加全面的了解人工造林对周边草本植被的影响，从物种多样性角度着手探究，具体表现在以下几个方面。

1.1 草本植物群落基本特征

人工林是在植物群落上层，同大气环境直接接触的作用面，对于群落内特殊气候环境具有直接的影响，枯叶分解腐化会对土壤肥力产生一定的影响，改变土壤理化性状。由于林地位置不同，生长的草本植物同样不同。当前常见的草本植物来看，其中包括冷嵩、风毛菊、羊草、狗尾草、猪毛菜、冰草、短花针茅、小叶锦鸡儿、地肤、益母草、二色补血草、香青兰、虫实、二裂委陵菜以及寸苔草等[1]。

如果从植物种盖度变化情况来看，林地内距离背风侧200m之间的区域，林地边缘距离延长，相应植物种盖度反之下降，并且在一定程度上植被盖度变化和物种个数变化表现为一致性。在背风侧100m左右的区域物种盖度较低，通过人工造林可以保护周围的植被，在一定程度上可以促进草本植物种类增加，绿化面积扩大。

1.2 草本植物重要值分析

对于草本植物重要值的分析，其中包括了植被的频率、盖度和多度等植保指标，可以更加全面、完整的反映出植被组成结构和适应性，如表1。

从中可以看出，林区内羊草的重要值最高，大概在35.43%，二裂委陵菜次之；羊草在背风侧50m和背风侧100m的重要值最高，为55.9%、46.9%。短花针茅背风侧200m重要值最大，为40.15%，而羊草背风侧的重要值次之，为23.21%。羊草的背风侧50m到背风侧200m之间，羊草的重要值伴随着背风侧距离的增加随之减少，所以，羊草在林缘50m的重要值最大。

通过对多年生植物羊草重要值变化趋势的分析可以了解到，人造林的存在一定程度上改变了植物的生长环境，尤其是背风侧生存环境发生了明显的改变，原有物种组成结构发生了不同程度上的变化，导致很多植物种类的优势地位被剥夺，发生了明显的变化。对于一些一年生的植物在林区内出现，林地外却很少出现，可能是由于背风侧生存环境发生改变，很多偏阴性植物获得了良好的生长空间，同时也为牲畜提供了庇荫环境，但从另一个角度来看，庇荫区域的排泄物总量随之增加，土壤肥力增加，促使偏阴性植物大量生长。由此可以了解到，二色补血草、地肤和香青兰只有在林内少量出现，尽管重要值较少，但是由于这些植物的入侵，大大丰富了林内物种多样性，林内植物种类呈现增长的趋势。

2 人工造林不同密度对林下植物的影响

林下植物生长发育情况主要是取决于林内光照条件，对于不同密度的人工林，郁闭度不同，相应对于光照条件提出的要求同样存在差异，在很大程度上影响着林内植物的生长情况[2]。

表1 林地不同区域草本的重要值（单位：%）

2.1 不同林分密度林的植物群落特征

通过对青海省不同密度的人工林植物种类情况调查分析，可以发现植物种类共有21种，其中当属禾本科植物种类最多，有6种，其次是藜科植物，有4种，菊科和豆科植物各有3种，百合科、榆科和紫草科分别有1种。通过对几种林下植被来看，伴随着人工林密度的减少，林下植被的盖度随之增加，但是增长趋势并不明显。株行距3m×3m时候，较之2m×2m的林地而言，林下植被盖度增加幅度大概为5%左右，植被种类增加4种。

2.2 不同林分密度林下草本植物的重要值

为了可以更加全面的了解不同林分密度情况下，林下草本植物配置情况，对草本植物的重要值进行分析。通过研究和分析，可以发现在2m×2m的高密度林地情况下，草本植物中以短花针茅的优势最为显著，重要值大概在22.84%左右；在2m×3m的中密度林分情况下，短花针茅和百里香的优势更为突出，重要值大概为17.87%和20.05%左右；3m×3m的低密度林情况下，并未发现具有显著优势的植被。所以说，由于林分密度的差异，所以林下占据优势的植物种类随之发生变化，伴随着密度的降低优势种作用随之弱化。

在低密度的林分情况下，对于一些多年生植物羊草的重要值为3.49%，在低密度林分情况下，对于多年生植物的生长具有一定促进作用。如果是一年生的植物，如猪毛菜，在低密度情况下的重要值呈现显著增长趋势，虫实的重要值反之降低，究其根本，在于这两种植物的生态适应性存在明显差异，所以分布情况受其影响而不同。对于冰草之类的植物，无论是高密度、中密度林分，抑或是低密度林分情况，都呈现出稳定发展状态，即便冰草之类的植物在不同密度林分下重要值较低，但是却是一种稳定性较强的种群，所以说在草本植物群落演替期间扮演着不可替代的作用。

3 人工造林对土壤特性的影响

3.1 土壤物理特性的变化

土壤容重是指在土壤内部结构尚未被破坏情况下，单位容积内干土质量。就土壤容量来看，更多的是受到结构、组成和垒结状况等因素影响。通过容重可以从侧面上反映出土壤结构、孔隙度和松紧度，同时了解土壤内部的生物活动情况，在一定程度上决定了土壤内部营养元素的释放。不同区域内的土壤水分含量存在一定差异，直接关乎植被的根系生长情况和生长方向，在可能受到影响的范围内，导致植被对土壤的养分吸收受阻[3]。如果土壤中缺少水分，那么植被将无法吸收土壤中的养分，但是水分过多，同样会造成土壤内部空气缺失，整体温度偏低，加剧细菌和病毒物质的积累，严重的会影响到植被的生长。

草原造林具有防风固土的作用，在改善区域环境的同时，还会改变土壤物理性质。通过大量的实践研究表明，如果草原防护林区域内的土壤形态出现改变，相伴随而来的是土壤物理特性改变。在背风侧50，100m，林内的土壤容量要降低24.4%及23.6%左右。较之非林地而言，林内的水分常数和总孔隙度要呈现不同程度上的增长，从中可以了解到非林地的土壤物理特性要远远不及林地土壤物理特性。与此同时，林地背风侧土壤物理特性优于迎风侧，并且背风侧可以有效降低土壤风蚀，防风固土，促使沙尘物质积累，改善土壤物理特性，增加土壤养分含量，对于植物生长具有重要的促进作用[4]。

3.2 土壤养分含量的变化

土壤作为生态系统中的基础部分，主要是承担着物质和能量循环的作用，是陆地生物生活必须养分的来源。土壤中包含大量的有机质，如全P和速效P、全N和速效N、全K和速效K等等，均是土壤中不可或缺的肥力因子[5]。其中P、N、K是促进植被生长必不可少的营养元素，这三种元素含量高低，直接影响植物的生长情况，同时也可以用作评价土壤肥力情况的关键指标。需要注意的是，土壤有机质是其中不可或缺的组成部分，尽管占比较少，但是在环境保护和土壤肥力方面占有重要地位，是P、N、K营养元素的主要来源，不仅可以保持土壤水分和微量元素，还可以保持土壤肥力，为植被生长营造适宜的环境。