不同抚育强度红松人工林植物多样性分析

吕奕佳　孙楠　翁海龙

摘要：  以林口林业局不同抚育间伐的红松人工林为研究对象，调查各林分内植物多样性情况，结果显示：红松人工林抚育间伐后林分草本和灌木的种类、密度和平均高以及林下更新都有所增加，可达50%以上；群落复杂程度较高，物种个体分配比较均匀；林下更新的种类增加200%以上，更新密度增加25%以上。抚育间伐对红松人工林的植物多样性有显著影响，抚育强度越大，植物多样性种类越多，群落结构越复杂。该结论为红松人工林近自然经营提供了理论基础，从丰富植物多样性角度建议红松人工林中龄林采用60%的采伐强度进行抚育间伐。

关键词：  红松；  人工林；  植物多样性；  抚育

中图分类号：   S 722.5               文献标识码：   A                文章编号：１００1 － 9499（２０24）02 － 0019 － 03

红松（Pinus koraiensis）是我国东北地区主要造林树种之一，红松因具有长期高收益的果材兼用林近年来倍受重视。现有红松人工林基本均为单层同龄纯林，存在更新停滞、生物多样性极为匮乏、地力衰退等问题，严重影响其木材生产效益和生态功能的发挥。合理的经营密度不仅能够提高林分的稳定性，而且也能够增加林分的植物多样性，本研究以红松人工林为研究对象， 通过长期定位研究不同抚育强度红松人工林的植物多样性，以期为促进人工针叶纯林近自然化经营、加速林木生长、提高森林生态系统功能提供科学指导。

1 研究区域概况

林口林业局位于黑龙江省东南部，地处完达山脉佛爷岭以南的大小锅盔山区，施业区总面积27.3万hm2。地势四周高，中间低，西部山势险峻，东部渐趋平缓。境内有牡丹江和穆棱河两条水系，共有主要河流104条。属寒温带大陆性季风气候，山区局部小气候比较明显。

2 研究方法

本研究对黑龙江省林口林业局曙光林场5个经营密度（采伐10%、20%、40%、60%和对照）的红松人工林设置固定标准地，每个密度3块，共计15块，面积10 hm2。2018年7月对固定标准地的植物多样性进行调查。选择样地的四角与中心五个点设置2 m×2 m的样方，调查灌木和草本的种名、个体数（丛数）、高度、盖度，乔木幼苗统计为林下更新。植物多样性的分析采用物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数。

3 林隙大小对生物多样性的影响

3. 1 物种丰富度

红松人工林下草本植物共有30种，灌木植物7种。抚育间伐后物种数较对照林分有不同程度的增加，且随着采伐强度的增大，草本和灌木的种类数增加，采伐强度为60%的林分草本和灌木的物种数均最多（18种和5种），较樟子松纯林分别高出125.00%和400%。

3. 2 林下物种密度、盖度、平均高的影响

对不同抚育间伐红松人工林的物种密度、盖度和平均高进行调查，结果显示：采伐后样地内草本植物的密度、盖度和平均高，灌木植物的密度和平均高均有所增加，且随着采伐强度的增大而增加，采伐强度为60%的林分最大，较未采伐的对照林分分别高出58.62%、74.74%、49.40%、285.90%、81.15%。

3. 3 植物重要值

采伐10%和采伐20%林分草本植物重要值前5位相同，但重要程度不同，采伐10%林分中蹄蓋蕨（Athyrium filix-femina）和木贼（Equisetum hyemale）的重要值较对照林分有所增加，金腰子和荨麻的重要性下降；采伐40%林分水金凤的重要值排序提升到了第4位，金腰子（Chrysosplenium serreanum）已经被排除前5位；采伐60%林分中蚊子草（Filipendula palmata）和荚果蕨（Matteuceia struthiopltris）的重要值提升较快，荨麻（UrticafissaE.Pritz.）也被排除前5位，这表明不同的采伐强度对林下草本植物的重要值产生了显著的影响。

随着采伐强度的增加，逐渐出现了五味子（Schisandra chinensis）、溲疏（Deutzia scabra）、暴马丁香（Syringa reticulata），采伐强度为60%林分时，出现了刺五加（Eleutherococeus centicosus）、茶藨子、毛榛子，对照林分只有山梅花。

3. 4 林下植物多样性

对不同抚育强度红松人工林草本植物和灌木植物的多样性指数和均匀度指数进行计算，结果显示：采伐60%林分的Simpson多样性指数（D）、 Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Pielou均匀度指数（Jsw）和Alatalo均匀度指数（AL）均最高，说明该林分类型下草本植物的群落多样性较好，物种个体分配比较均匀；同样，采伐60%林分灌木植物的多样性指数和均匀度指数均最高，说明该林分类型下灌木植物的群落复杂程度较高，物种个体分配比较均匀。

3. 5 林下天然更新

对不同抚育强度红松人工林林下天然更新苗木的种类、株数和平均高进行调查，结果显示：采伐后样地内天然更新的苗木种数、每公顷株数和平均高都有所增加，且随着采伐强度的增大而增加。对照林分林下天然更新的苗木只有水曲柳，而采伐过的林分，除水曲柳外，还增加了色木槭、紫椴、红松、胡桃楸和春榆，物种多样性有所增加。

4 结 论

1、5个经营密度的红松人工林，草本和灌木的种类数随着采伐强度的增大而增多，密度和平均高也有所增加。采伐60%的林分，灌木植物的群落复杂程度较高，物种个体分配比较均匀。采伐后样地内天然更新的苗木种数、每公顷株数和平均高都有所增加，且随着采伐强度的增大而增加。

造成上述结果的原因是：红松人工林密度较大时，林内因缺少光照几乎寸草不生，适当强度的采伐为林下植物的生长提供了充分的光照和湿度，活跃了林地土壤微生物，增加了林内草本和灌木的数量和多样性，也促进了林下更新，根据试验林的林龄（45 a），刚刚进入中龄林，建议对红松人工林进行近自然化结构调整时，可采用60%的采伐强度。

参考文献

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