川西亞高山云杉人工林分結構調控下植物與土壤動物多樣性研究

王俊寧

(四川省甘孜州瀘定縣二郎山林場,四川瀘定 626100)

川西亞高山云杉人工林分結構調控下植物與土壤動物多樣性研究

王俊寧

(四川省甘孜州瀘定縣二郎山林場,四川瀘定 626100)

本文結合森林生物多樣性指標,對川西亞高山云杉人工林植物與土壤動物多樣性進行了分析,進而明確影響森林生態(tài)系統(tǒng)內部生物多樣性的重要因素,綜合結構調控措施,對森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定提出具有建設性的意見。

川西亞高山 云杉人工林 結構調控下 植物與土壤動物多樣性 研究

川西亞高山云杉人工林為人類社會提供了充足的資源和養(yǎng)料，在人們依賴川西亞高山云杉人工林為生活保障的過程中，人工林生物多樣性卻持續(xù)在下降，嚴重破壞了森林生物的穩(wěn)定性結構。植物與土壤動物多樣性的研究必須要保持同步性，綜合考慮川西亞高山云杉人工林可持續(xù)經(jīng)營管理的需求，利用結構調控的治理措施，對人工林生態(tài)系統(tǒng)多樣性的格局進行規(guī)劃和完善。川西亞高山云杉人工林分結構調控下植物與土壤動物多樣性研究有利于提高人工林生態(tài)結構的完整性，也促進了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標，所以生態(tài)系統(tǒng)研究人員必須要結合人工林植物與土壤動物的種類和分布結構，對其進行管理。

1 川西亞高山云杉人工林分結構調控下植物與土壤動物多樣性研究內容與研究方法

1.1 研究內容

根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的要求，基于人工林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的標準，本文研究的內容包括：人工林更新林窗的促進情況、自然更新林窗、撫育間伐，在研究過程中，研究人員在川西亞高山云杉人工林區(qū)域內設置了三個試驗地，每個試驗地之間留有過渡帶，在樣地內實施團塊狀采伐，采伐面積為50m2、100m2、150m2。在三個不同面積的林窗下，利用人工補植幼苗更新方式形成混交林，在混合林上種植不同種類的植株，均為一年生幼苗，株高為30cm左右，在這種自然生長條件下，研究不同林窗面積下生物多樣性特征及其變化規(guī)律過程。自然更新林窗種植面積和試驗地選取與人工林更新林窗一致，會形成人造林窗，撫育間伐采用強度分別為10%、20%、30%，進行帶狀撫育間伐，也對不同林窗面積下生物多樣性特征及其變化規(guī)律過程進行研究[1]。

1.2 研究方法

在實際研究的過程中，會隨著植株的生產和變化體現(xiàn)出不同的多樣性，所以本文研究的主要方法就是基于植株和土壤動物表現(xiàn)出的多樣性，首先根據(jù)植物多樣性的體現(xiàn)，對植株進行取樣和每木檢尺，記錄喬木的高度、胸徑、枝下高、郁閉度的變化過程[2]。由于川西亞高山云杉人工林冬季積雪過厚，所以不利于多樣性研究，研究人員需要利用外業(yè)調查和內業(yè)分析的方法對林下植物和土壤動物的多樣性在樣地內隨機設置研究樣本，記錄草本層的種類和蓋度。土壤動物多樣性利用外業(yè)工作方法對樣本進行采集和分析。

首先，研究人員需要在樣地內對大型土壤動物類群及個體數(shù)進行調查，在每個樣地中隨機布設三個樣方，然后對樣方區(qū)域進行挖取，中小型干生、濕生土壤動物土樣采集需要對土壤進行剖面處理，利用圓形取樣器從上至下提取，濕生動物由于活動性稍弱，每個樣地共取75ml，取到樣本后，迅速用100目尼龍紗包裹好，防止動物逃逸。大型、中小型土壤動物計數(shù)都采用直接計數(shù)法，計數(shù)過程要細致準確，避免出現(xiàn)誤差，影響到多樣性研究的結果[3]。

2 川西亞高山云杉人工林分結構調控下植物與土壤動物多樣性研究結果與分析

2.1 研究結果

根據(jù)統(tǒng)計的研究發(fā)現(xiàn)，人工促進更新林窗調控、自然更新林窗調控、撫育間伐調控都會對植物和土壤動物多樣性造成影響，并會隨著結構調控力度的改變，影響程度也會逐漸加深[4]。

2.2 研究分析

人工促進更新林窗調控對植物和土壤動物多樣性造成影響主要表現(xiàn)在物種組成及豐富度、Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、SimPson優(yōu)勢度指數(shù)、最適調控處理方面。物種組成及豐富度研究發(fā)現(xiàn)在一個樣本區(qū)域內，土壤動物的種類和類群數(shù)量逐漸在增加，樣地中的植物植株不同類群會生長在不同的樣地中。Shannon-Wiener指數(shù)表明，樣地在經(jīng)過人工干擾之后，自然更新的云杉人工林不同面積林窗下植物的Shannon-wiener指數(shù)不同，這就說明指數(shù)會隨著人為干擾強度的增加而增加[5]。Pielou均勻度指數(shù)經(jīng)人為經(jīng)營干擾后，自然更新云杉人工林不同面積林窗下植物的Pielou均勻度指數(shù)在整體上表現(xiàn)出隨面積的增大而增大，這說明P ie l ou均勻度指數(shù)與人為干擾樣地面積有關。SimPson優(yōu)勢度指數(shù)研究表明，在人為經(jīng)營干擾后，自然更新云杉人工林不同面積林窗下植物的Simpson指數(shù)在不同季節(jié)均隨著人為干擾強度的增加而增加，說明Simpson指數(shù)在不同季節(jié)條件下，多樣性指數(shù)范圍不同。最適調控處理方面受到人為經(jīng)營干擾后，人工促進更新不同面積云杉人工林林窗下植物的simPson指數(shù)會隨著人為干擾強度的增加而增加，這時如果觀測不同季節(jié)的植物和土壤動物多樣性就會發(fā)現(xiàn)，在春季土壤動物多樣性的表現(xiàn)能力顯著大于冬季，其余各處理間差異不顯著，在夏季和秋季各處理間差異也不顯著。

3 結語

通過上文的分析筆者發(fā)現(xiàn)，川西亞高山云杉人工林下植物豐富度與土壤動物豐富度相關性不顯著，與土壤動物Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、SimPson優(yōu)勢度指數(shù)均呈極顯著負相關。所以在結構調控的基礎上，研究人員要明確注重相關系數(shù)之間的變化，進而對川西亞高山云杉人工林分結構調控下植物與土壤動物多樣性進行全面的研究。

[1]張良輝,孔立成,唐嘉欣,等.川西亞高山云杉人工林分結構調控下植物與土壤動物多樣性研究[J].四川農業(yè)大學學報(社會科學版),2010,02(13):120-122.

[2]黃玉梅,張健,楊萬勤,等.川西亞高山云杉人工林土壤動物群落結構特征研究[J].安徽農業(yè)科學,2013,04(14):1646-1648.

[3]黃玉梅,劉慶,劉洋,等.亞高山森林植物層次去除對土壤生態(tài)過程的影響[J].四川農業(yè)大學學報,2012,03(16):152-155.

[4]郝凱婕,盧昌泰,劉旭,等.川西亞高山低效云杉人工林林分結構調控下土壤活性有機碳的季節(jié)變化[J].農業(yè)科技,2011,05(16):158-160.

[5]姜發(fā)艷,孫輝,林波,等.川西亞高山云杉人工林恢復過程中土壤有機碳礦化研究[J].土壤通報,2011,01(12):291-297.