冀北山地针阔混交林林下植物多样性研究

张楠

(河北木兰围场国有林场管理局，河北 承德 068450)

森林多样性是国内外林业工作者研究的重点领域，物种多样性通过物种丰富度、多样性与分布均匀度3个指标来进行衡量[1-3]。本文通过比较木兰围场北沟林场的2种针阔混交林灌木层与草本层物种多样性差异性，提出林分经营的相关措施，以期为当地生产经营提供坚实的理论基础[4-5]。

1 研究区概况

河北省围场县位于河北省最北部，地处滦河上游，41°47′—42°06′N，116°51′—117°45′E，海拔高750～1 829 m，该区属大陆性季风型气候区，年平均温度-1.5～4.8 ℃，全年西北部的无霜期为90～100 d，中部和东南部的无霜期为100～125 d，年均降水量380～560 mm，降水季节分配很不平衡。围场县土壤主要有棕壤、褐土、风砂土、草甸土、沼泽土、灰色森林土、黑土等7个土类，共15个亚类，66个土属，143个土种。河北围场县植物种类繁多，据调查，有野生种子植物90科371属793种，有大型真菌24科60种，有苔藓植物34科83属201种，其中河北新纪录种有6种；有蕨类植物12科14属22种。试验地位于河北省围场县木兰林管局北沟林场，主要乔木树种有华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)、油松(Pinustabulaeformis)、樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolicaLitv.)、云杉(PiceaasperataMast)、蒙古栎(Quercusmongolica)、白桦(Betulaplatyphlla)、山杨(Populusdavidiana)等[6]。

2 研究方法

在河北省围场县北沟林场北沟作业区选择落桦混交林与油松—蒙古栎混交林作为研究对象，2种林分内分别选择1块标准样地(50 m×50 m)，调查林分海拔、坡向、树高、胸径与郁闭度，并对灌木层与草本层进行物种多样性调查[7-9]。而物种多样性采用比较常见的几种指数，表达式如下：

Patrick指数：R=S

Margarlef指数：M=(S-1)/lnN

Shannon-Wiener多样性指数：

式中：S—物种数量，N—物种个体总数，Pi—第i个物种与物种总数量的比值。

3 结果与分析

3.1 物种结构组成

对两种混交林灌木层、草本层的植物数量、高度、频度等数据参数进行调查，进而比较两种林分的重要值，具体情况见表1。

表1 两种混交林灌木层主要物种对比表

由上表可知，落桦混交林灌木层中榛子是最优势的灌木，而油松—蒙古栎混交林灌木层以三裂叶绣线菊为最优势的灌木，落桦混交林灌木层主要植被种类与油松—蒙古栎混交林相比较少，重要值分布较为集中，而油松—蒙古栎混交林中除了三裂绣线菊与胡枝子外，其他灌木的重要值相差不大，说明荆条、山刺玫、照山白与毛丁香的生长被上述两种灌木压制。

表2 两种混交林草本层主要物种对比表

由表2可知，落桦混交林草本层草乌头、牛蒡是草本层的优势种，而银背风毛菊、毒芹与并头黄芩则处于弱势；油松—蒙古栎混交林具有优势的草本为细叶苔草与林地早熟禾，而银背风毛菊、小红菊与轮枝沙参处于中度优势地位，地榆与玉竹处于劣势；落桦混交林草本层组成种类较少，而油松—蒙古栎混交林草本层组成植被种类较丰富。

3.2 物种多样性

两种混交林灌木层与草本层结构组成有较大的差异性，其多样性的各项指标见表3。

由表3可知，落桦混交林物种丰富度无论是灌木层还是草本层均比油松-蒙古栎混交林要低，其中Patrick与Margarlef两项指标能够清晰地反映两种林分植被丰富度的差别，说明油松-蒙古栎混交林物种丰富度较高；两种林分的灌木层Simpson指数均比草本层要低，落桦混交林灌木层与草本层相差较大，两种林分的灌木层Shannon-Wiener指数均比草本层要低，落桦混交林灌木层与草本层相差较大，说明灌木层的多样性要比草本层低；两种林分的灌木层Pielou指数均比草本层要低，油松-蒙古栎混交林灌木层与草本层相差较大，说明灌木层的均匀度要比草本层低。

表3 两种混交林物种多样性对比表

4 结论

4.1 落桦混交林灌木丛中榛子是最优势的灌木，而油松—蒙古栎混交林灌木丛以三裂叶绣线菊为最优势的灌木，落桦混交林灌木层主要植被种类与油松—蒙古栎混交林相比较少。

4.2 落桦混交林草本层草乌头、牛蒡是优势种，油松—蒙古栎混交林具有优势的草本为细叶苔草与林地早熟禾；落桦混交林草本层组成种类较少，而油松—蒙古栎混交林草本层组成植被种类较丰富。

4.3 落桦混交林物种丰富度无论是灌木层还是草本层均比油松-蒙古栎混交林要低，两种林分的灌木层Simpson指数、Shannon-Wiener指数均比草本层要低，说明灌木层的多样性要比草本层低；两种林分的灌木层Pielou指数均比草本层要低，说明灌木层的均匀度要比草本层低。