不同密度桉樹人工林多樣性調查

溫文照

(廣西壯族自治區國有欽廉林場，廣西 欽州 535099)

?

不同密度桉樹人工林多樣性調查

溫文照

(廣西壯族自治區國有欽廉林場，廣西 欽州 535099)

以廣西東南地區國有欽廉林場4年生桉樹人工林為研究對象，對不同密度林下的多樣性展開調查。研究結果表明：在不同密度林下植物種類多樣性表現為：中密度>低密度>高密度。中密度林分的Shannon指數(H')和Simpson指數(D)分別為1.47和 0.58，均為各個林分中最高；桉樹人工林中密度的草本層豐富度指數(Margalef 指數)均高于其他坡度的林分，表明了桉樹人工林中密度植物種類豐富，林下光源充足；桉樹人工林灌木層物種均勻度 Jsw指數的平均值分為1.150，而草本層物種均勻度 Jsw指數平均值為1.057。并得出了伴隨著林密度的變化，光照可從林分不同方向，如各個側面透過林分照射于林下植被，可給林下植被提供良好的生長環境，同時也提升了林下植被的多樣性。

桉樹；不同密度；林下植被；多樣性

1　引言

桉樹為桃金娘科(Myrtaceae)，桉樹屬(Eucalyptus)，共有 945 個種和變種[1]，原產地為澳大利亞，少數分布在印度尼西亞和菲律賓群島等地。1890年起桉樹被引入中國，最早是作為園林景觀和綠化樹種被培育和種植，其具有較強的適應性和抗性、生長速度快、產量高、病蟲害少、材質好、枝繁葉茂的優良特性。2010年，廣西全區桉樹人工林面積達到165萬hm2，占全區人工商品林面積的30.5%，全區桉樹活立木蓄積量達到6000萬m3，占人工商品用材林總蓄積量的20.9%，廣西桉樹人工林面積、生長量、蓄積量繼續穩居全國第一位[2]。然而，廣西桉樹研究主要集中在人工林經營策略以及生產水平方面，對桉樹林下不同密度林下物種多樣性研究較少。當前國家意識到了物種多樣性逐漸退化的問題，并投入了大量資金進行物種多樣性保護，且制定了多項法律條規限制森林的砍伐。桉樹是我國華南地區發展最為迅速的人工林，也是人工林發展中爭議最多的樹種[3]。速生桉在高速生長的過程中伴隨著大量的生態問題，并急需驗證桉樹人工林的物種多樣性問題[4]，因此，本文通過調查不同密度桉樹人工林林下生物多樣性情況，對桉樹人工林生態系統進行評價。

2　試驗基本情況

2.1試驗地概況

試驗樣地設置于廣西國有欽廉林場舊場部烏家鎮旁，地處東經108°40′～109°01′，北緯22°13′～22°15′之間，屬北熱帶濕熱季風氣候區。該地光照強、氣溫高，熱量豐富，雨量充沛，夏濕冬干。年均溫度22～22.3℃，極端最低溫-0.8℃，極端最高溫37.2℃，≥10℃年積溫為7886.3～7982.7℃。年均降雨量1771.4～2103.3 mm，年均蒸發量1693.9～1671.2 mm，相對濕度81%～82%。土壤主要有磚紅壤和赤紅壤兩個種類。土層中厚、表土層薄，石礫含量較多，有機質含量低，肥力低。灌木有野牡丹、桃金娘、崗松、三叉苦、鴨腳木、白背桐、鹽膚木等。常見的草本植物有五節芒、蔓生莠竹、鷓鴣草、鐵芒萁和其它蕨類。覆蓋率總體在48.5%～63.2%

2.2試驗方法

對廣西國有欽廉林場舊場部烏家鎮旁設置樣地展開調查，試驗樣地進行低密度(100株/hm2)，中密度(1200株/hm2)，高密度(1500株/hm2)三個種植密度，分別選取3個10 m×10 m(100 m2)的標準樣地進行調查，主要記錄樣方內植物的種類，多度和物種的覆蓋度等生態計量指標。

2.3物種重要值及多樣性指數的計算

結合外業調查統計分析，對林分的灌草層進行計算，具體運算公式如下[5]。

(1)物種豐富度指數：

其中，S為出現在樣地的物種數；N為總個體數。

(2)多樣性指數：

其中，pi為種i的個體數與樣方個體總數的比值。

(3)均勻度指數：

其中，D為Simpson指數，S為出現在樣地的物種數，Ni為物種個體數，s為總個體數。

3　結果分析

在桉樹人工林中，不同密度林下植物種類多樣性表現為：中密度>低密度>高密度。桉樹人工林豐富度指數(Margalef 指數)在桉樹人工林高密度表現為灌木層>草本層，中密度和低密度則表現為草本層>灌木層。在不同密度桉樹人工林中，高密度、中密度和低密度的林下物種多樣性指數(Shannon 指數)均表現為灌木層>草本層，然而，林分受光照的影響，高密度林下物種的草本層Shannon指數遠遠高于灌木層Shannon指數。隨著桉樹人工林的坡度變化，灌草層物種多樣性指數變化為：中密度>低密度>高密度。中密度林分的Shannon指數(H')和Simpson指數(D)分別為1.47和 0.58，均為各個林分中最高，在高密度表現為最小，分別為0.58和0.40。另外，桉樹人工林平均草本層多樣性指數Shannon指數為1.06，變異系數為16.6%，而桉樹人工林的灌木層多樣性指數Simpson指數值為0.480，變異系數僅僅為19.1%，高于草本層的變異系數，變化范圍較大。

桉樹中密度灌木層的物種豐富度指數均高于桉樹人工林不同破位的豐富度值，其值分別為1.44和0.46，但桉樹人工林中密度的草本層豐富度指數(Margalef 指數)均高于其他坡度的林分，表明了桉樹人工林中密度植物種類豐富，林下光源充足。另外，桉樹人工林灌木層物種均勻度 Jsw指數的平均值分為1.552，變異系數為33.8%，而草本層物種均勻度 Jsw指數平均值為1.1150，變異系數達到了42.9%，差別較大，說明物種均勻度差異水平明顯；均勻度指數 Jsi的平均值分別是 0.467和 0.497(表1)，灌木層和草本層均勻度指數的變異系數分別是2.5%和 27.4%。

表1　桉樹人工林林下灌草層豐富度指數

4　討論與總結

在桉樹人工林不同密度種植過程中，發不同密度林下植物種類多樣性表現為：中密度>低密度>高密度，中密度桉樹人工林林下物種較多。在桉樹人工林灌木層調查中，統計得出低密度多樣性高于高密度和中密度，在Shannon指數分析中，中密度均高于其他兩個密度，但灌木層物種的豐富度比較中，中密度種類略高于低密度，其主要是由于桉樹人工林物種的種類較為單一。在草本成分析中，草本層的多樣性高于灌木層，不同密度林下物種種類與灌木層一致，均為中密度較高，單在草本層物種豐富度調查發現，中密度草本層物種種類比其他兩個密度種類較多，因此可以得出桉樹人工林林下草本層生長比灌木層生長較好。

綜合評定桉樹不同密度種植方案得出了中密度造林有利于桉樹人工林多樣性提升，有利維持桉樹人工林生態多樣性，提升桉樹人工林生態價值。另外，桉樹種植密度在高密度后隨著桉樹林分生長較高，林下植被獲得光照降低，影響了林下植被的生長。伴隨著林密度的變化，光照可從林分不同方向，如各個側面透過林分照射于林下植被，可給林下植被提供良好的生長環境，同時也提升了林下植被的多樣性。總結得出，桉樹人工林在經營種植方案中，需要進行密度合理規劃，即要達到經濟價值，仍然需要保證桉樹人工林生態多樣性的提升，將桉樹人工林經濟效益和生態效益都抓好，維持桉樹人工林的可持續經營方案。

[1]陳秋波. 桉樹人工林生物多樣性研究進展[J]. 熱帶作物學報, 2001, 22(4):82～90.

[2]莫柳園, 覃德文, 鄧碩坤. 廣西立體生態林業經營及經營模式研究：以廣西國有欽廉林場為例[J]. 經濟研究導刊, 2015(6):61～62.

[3]韋炳儉, 周凌雁, 覃德文. 廣西生物多樣性評價發展研究[J]. 黑龍江科學, 2014(11):42～43.

[4]藍學, 韋緒, 覃德文. 淺談大數據分析在生態林業上的運用[J]. 經濟研究導刊, 2015(6):55～56.

[5]楊欽潮, 方朱宗, 唐穎,等. 桂南地區植物群落多樣性分析[J]. 綠色科技, 2015(6):35～36.

2016-05-27

溫文照(1982—)，男，助理工程師，主要從事營林生產方面的研究工作。

S758.5

A

1674-9944(2016)13-0028-02