不同林型物種多樣性研究

田永霞

(寬甸縣林業局，遼寧 丹東 118200)

?

不同林型物種多樣性研究

田永霞

(寬甸縣林業局，遼寧 丹東 118200)

摘要通過對紅松+白樺人工混交林、紅松+色赤楊人工混交林和紅松純林等3種不同林型物種的多樣性進行分析，結果表明：紅松+白樺和紅松+色赤楊人工針闊混交林植物種類豐富，數量較多，遠遠高于紅松純林，各層次的物種多樣性也明顯好于紅松純林；人工針闊混交林層次結構復雜，垂直多樣性豐富，而紅松純林只有一個主林冠層，灌木層、草本層的垂直結構單一。人工針闊混交林對多層次物種多樣性的恢復和提高有很大作用。

關鍵詞紅松+白樺人工混交林；紅樺+色赤楊人工混交林；紅松純林；物種多樣性

生物多樣性是維護生態環境的重要基礎，人們可以用物種多樣性來定量，表征森林群落和生態系統的特征。森林是一個復雜的生態系統，這種復雜性不僅體現在物種多樣性和遺傳基因上，也體現在結構特征如垂直層次，水平層次，微生境變化，物質和能量的轉化方面，然而，森林的穩定性是靠個體、種群和生態系統3個水平機制來維持的，物種和生態系統穩定性，主要靠物種的多樣性和復雜的種間關系來維持。所以，物種多樣性的研究，對了解物種的分布的空間格局和結構的規律性，以及對森林的開發利用和資源的評價有其重要作用。

隨著社會進步，人們對自然界的認識和生物多樣性的重要性日益顯現。近年來，很多學者對生物多樣性的研究提出很多見解，認為人工林生態系統生物多樣性比混交林降低很多；人工針闊混交林結構復雜，生物多樣性豐富，對恢復東北東部山地典型地帶性植被意義重大。

本文通過對30年生的人工針闊混交林的調查研究，對不同林型的物種多樣性進行了分析，旨在為提高人工針闊混交林的生態效益和快速恢復針闊混交林的資源，提供科學依據。

1調查地區自然概況

調查區域位于遼寧本溪偏嶺鎮新農村羊門臉溝，該區屬溫帶季風氣候區，年均氣溫6.5 ℃，年降雨量800 mm，年蒸發量1 200 mm，日照時數2 400 h，相對濕度70%，無霜期147 d，土壤為山地棕色森林土，土層厚度40~60 cm，林型位置為北坡，坡度5~18°，山中下腹，海拔350 m，更新前為殘次林皆伐跡地。紅松(PinusKoraiensis)與白樺(Betulaplatyphylla)，色赤楊(Alnussibirica)混交林及紅松純林于1982年春營造，紅松為3年生苗、白樺、色赤楊為1年生苗，造林按20 m×30 m品字形塊狀混交，面積20 hm2，造林株行距為2.0 m×1.5 m，1997年進行一次間伐，2005年進行第二次間伐。混交林中紅松邊行保存率較低，闊葉樹處于林冠上層，各林型現實生長情況見表1。

表1　不同林型的生長表現

2調查研究方法

分別在紅松與白樺，紅松與色赤楊，紅松純林內選擇樣地，樣地面積600 m2。在樣地內測定喬木層(h>5 m)，灌木層(1.0 m

灌木層設置面積為10 m×10 m樣方，4個(對角線配置)，草本層設置面積為2 m×2 m樣方5個。

樣地物種重要值計算：

Ii=(DRi+FRi+Cri)/3

式中：Ii為第i種植物的重要值；DRi為第i種植物的相對密度；FRi為第i種植物相對頻度；Cri為第i種植物的相對蓋度。

多樣性指數計算：

式中：H為多樣指數；J為均勻度指數；λ為優勢度指數；R為豐富度指數；P為樣地中第i種比例多度，S為植物的物種數；H最小值為0，最大值為lnS。

3調查結果分析

3.1　不同林型的物種重要值

不同林型物種重要值見表2。

表2　不同林型物種重要值

在表2重要值分析中，紅松白樺針闊混交林，紅松與白樺占整個喬木層中的80%，紅松因邊徑被壓，保存率不如白樺，二樹種是該群落的優勢種，其他伴生的還有水曲柳、柞樹、糠椴、花曲柳；在灌木層中以平榛重要值最高，其他有山里紅、胡枝子、黃花忍冬、疣枝衛矛為次優樹種；草本層中羊胡苔草、蹄蓋蕨、玉竹占絕對優勢，占61.8%，其次是萎陵菜和雞腿堇菜為次優種。

紅松、色赤楊針闊葉混交林中，紅松與色赤楊在喬木層中占82.3%，是絕對優勢樹種，伴生樹種有槭樹、黃波羅、柞樹、水曲柳；灌木層中，山里紅、胡枝子、平榛為優勢樹種占77.4%，衛矛和山荊子為次優樹種；草本層中，羊胡苔草、雞腿堇菜為優勢種，萎陵菜、玉竹、二苞黃精為次優種。

紅松純林中，紅松在喬木層中占絕對優勢，達91.6%，并有遼東櫟、花曲柳少量樹種伴生。在灌木層中，山里紅為次優樹種，其他為平榛、山丁子、衛矛等；在草本層中，玉竹、寬葉苔草為優勢種，占草本層中65.7%，雞腿堇菜為次優種，還有蹄蓋蕨和尾葉香茶菜伴生。

3.2　不同林型物種多樣性

3.2.1喬木層物種多樣性不同林型物種多樣性指數，均勻度指數，優勢度指數，可以反映林分多樣性的復雜程度，物種豐富度越大，表明多樣性越復雜，經對不同林型多樣性的測定結果(見表3)，紅松與白樺、紅松與色赤楊在喬木層中物種種類最多，除人工營造的紅松、白樺、色赤楊外，還有水曲柳、柞樹、糠椴、花曲柳、黃波羅、槭樹等樹種，且分布比較均勻，而紅松純林喬木層只有以紅松為主一個優勢樹種，有少量零星分布的遼東櫟、花曲柳等還不足10%。多樣性指數較低，幾乎為零。而紅松白樺、紅松色赤楊混交林多樣性指數都能達到0.60以上。均勻度指數，也同樣是紅松與白樺、紅松與色赤楊混交林高于紅松純林，優勢度指數紅松純林占絕對優勢，大于紅松與白樺和紅松與色赤楊混交林。

3.2.2灌木層物種多樣性紅松與白樺、紅松與色赤楊混交林在灌木層中植物種類較多，達10余種(見表3)以平榛、山里紅、羊胡苔草、胡枝子、黃花忍冬等占有一定優勢。同時還有衛矛、山荊子、北五味子、茶條槭、山桃綢李、色木槭、毛榛子等。多樣性指數在2.3以上，均勻度指數在0.90左右，優勢度指數相對不明顯，在0.10左右，而紅松純林，在灌木層中多樣性指數為1.8左右，數量最少，均勻度指數為0.871 6，優勢度指數為0.183 3，高于混交林。

3.2.3草本層物種多樣性紅松與白樺和紅松與色赤楊混交林植物分布較均勻，多樣性指數在1.2以上，均勻度指數在0.8以上，優勢度指數在0.2以上。

而紅松純林多樣性指數僅為0.693 1，均勻度指數為1.0，優勢度指數為零(見表3)。

表3　不同林型物種多樣性指數

3.3　不同林型各層次間多樣性的比較

三種不同林型多樣性指數有一定的變化，在喬木層中，多樣性指數以紅松與白樺>紅松與色赤楊>紅松純林；均勻度指數以紅松與白樺>紅松與色赤楊>紅松純林；優勢度指數以紅松純林>紅松與白樺>紅松與色赤楊。在灌木層中，多樣性指數以紅松與色赤楊>紅松與白樺>紅松純林；均勻度指數以紅松與色赤楊>紅松與白樺>紅松純林；優勢度指數以紅松純林>紅松與白樺>紅松與色赤楊；在草本層中優勢度指數以紅松與色赤楊>紅松與白樺>紅松純林；均勻度指數紅松純林>紅松白樺>紅松色赤楊；優勢度指數以紅松與白樺>紅松與色赤楊>紅松純林。

4小結

紅松與白樺和紅松與色赤楊人工針闊混交林垂直結構，冠層復雜，有兩個林冠層以上，并有水曲柳、柞樹、黃波羅、槭樹等伴生樹種，在各層次物種多樣性均高于紅松純林。

兩種人工針闊混交林和紅松純林，在喬木層中，多樣性指數以紅松白樺>紅松色赤楊>紅松純林；均勻度指數是紅松白樺>紅松色赤楊>紅松純林；優勢度指數是紅松純林>紅松白樺>紅松色赤楊，在灌木層中，多樣性和均勻度指數都是紅松色赤楊>紅松白樺>紅松純林。優勢度指數是紅松純林>紅松白樺>紅松色赤楊。在草本層中，優勢度指數是紅松與色赤楊>紅松與白樺>紅松純林；均勻度指數是紅松純林>紅松與白樺>紅松與色赤楊；優勢度指數是紅松與白樺>紅松與色赤楊>紅松純林。

紅松純林在各層次中植物種類和數量較少，但也有明顯的優勢樹種存在，人工針闊混交林物種多樣性變化比較復雜，無論是喬木層、灌木層和草本層物種多樣性都明顯高于紅松純林，這對復層林分物種多樣性的恢復和提高有很大的作用。

Study on Species Diversity of Different Forest Types

Tian Yongxia

(Bureau of Forestry in Kuandian County, Dandong 118200,China)

AbstractSpecies diversity of three forest types (mixture plantation of Pinus koraiensis+Betula platyphylla, mixture plantation of Pinus koraiensis+Alnus sibirica and pure forest of Pinus koraiensis) were analyzed. Result shows that mixed plantation of coniferous and broadleaf of Pinus koraiensis+Betula platyphylla and Pinus koraiensis+Alnus sibirica all have rich species, more number, and are much higher than that of pure forest of Pinus koraiensis;species diversity of all levels are optimal than that of pure forest of Pinus koraiensis;mixed plantation of coniferous and broadleaf have complicate levels,and rich vertical diversity;the pure forest of Pinus koraiensis has only one main canopy layer;the vertical structure of shrub layer, herb layer are single. Mixed plantations of coniferous and broadleaf have significant roles on restoration and improvement on multi-level species diversity.

Key wordsmixture plantation of Pinus koraiensis+Betula platyphylla;mixture plantation of Pinus koraiensis+Alnus sibirica;pure forest of Pinus koraiensis;species diversity

作者簡介：田永霞(1976-)，男，遼寧寬甸人，大專，高級工程師，從事森林經營和生態保護工作.

收稿日期：2015-07-28

中圖分類號：S714

文獻標識碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.01.015

文章編號：1005-5215(2016)01-0037-03