不同間伐強度對杉木人工林林下植物多樣性的影響

詹桂堯

摘 要：撫育間伐對杉木人工林的林下植物多樣性具有重要影響。該文通過對尤溪國有林場不同撫育間伐處理下的杉木人工林林下植物多樣性進行調查研究，結果表明：撫育間伐能夠提高林下植物多樣性，間伐強度越大，物種數量越多；中度間伐處理杉木人工林林下植物多樣性指數最高；杉木人工林間伐3年，林下灌木層植物多樣性變化較大，草本層植物多樣性變化不明顯。

關鍵詞：杉木人工林；間伐處理；植物多樣性

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）16-0111-06

Effects of Different Thinning Intensities on Undergrowth Plant Diversity of Cunninghamia lanceolata Plantation

Zhan Guiyao

（Forestry Bureau of Youxi County，Youxi 365100，China）

Abstract：Tending thinning has important influence on understory plant diversity of Chinese fir plantation.The results showed that tending thinning can improve the diversity of understory plants，the greater the intensity of thinning，the more the number of species.The results showed that：tending thinning could improve the diversity of understory plants；moderate intercropping treatment of Chinese fir plantation forest under the highest diversity index；Cunninghamia lanceolata plantation，3 years of thinning treatment，plant diversity under the forest shrub varied greatly，herbaceous plant diversity changes were not obvious.

Key words：Cunninghamia lanceolata plantation；Thinning treatment；Plant diversity

杉木是我國特有的針葉用材樹種，具有出材率高、材質優良、適應性廣和經濟效益高等優點，是我國南方地區最主要的用材林造林樹種之一[1]。但由于大面積營造杉木人工林存在林分結構簡單、土壤肥力衰退、抗逆性差等問題，制約著杉木純林的可持續發展[2-4]。作為森林生態系統的重要組成部分，林下植物對于維護和改善林分物種多樣性、促進人工林生態系統中養分的循環和有效利用，改善土壤的物理化學性質特征、提高林分涵養水源的能力、優化林分結構以及發展更高級的群落等方面都具有獨特的功能和作用[5]。撫育間伐是森林撫育管理主要手段之一，能夠增加森林蓄積量，改善木材質量，是改變林分結構和林下植被的一種技術[6]。因此，研究不同間伐處理對于林下植被多樣性的影響具有重要意義。

本文通過對尤溪國有林場不同間伐強度對杉木人工林林下植物多樣性進行調查研究，分析比較不同間伐強度對杉木人工林林下植物多樣性的影響，旨在為閩中山區杉木人工林林分間伐作業提供一定的理論依據。

1 研究地概況

研究地位于福建省三明市尤溪國有林場坂面古跡口工區。尤溪國有林場始建于1963年，擁有林分面積1.33萬hm2，其中商品林約1萬hm2，是福建省第二大國有林場。研究地屬中亞熱帶氣候區，氣候溫暖濕潤，年均氣溫19.5℃，無霜期300d左右，年日照1700h左右，年降水量約1600mm，相對濕度83%。

2 研究方法

2.1 樣地設置 根據前期對尤溪國有林場坂面古跡口工區杉木人工林立地條件等因子進行詳細踏查。選擇立地條件基本一致的20年生杉木人工林，于同一坡面中坡位設置了3個區組，每個區組隨機設置4種處理，按間伐強度分為對照處理、弱度處理、中度處理和強度處理，共設置固定樣地12個。每塊樣地面積20m×20m，在不同處理之間的間隔均為10m。采用單株間伐方式于2011年3月完成間伐作業，每塊樣地均用紅色尼龍繩圈出，掛上樣地號，防止混亂。各處理林分基本概況見表1。

2014年4月份在每個固定樣地內，隨機設計3個5m×5m的灌木樣方和3個1m×1m的草本樣方，詳細記錄每個樣方中出現的灌木和草本的種類、多度等，將更新的喬木幼苗（包括直徑<4cm的小喬木）統計在灌木樣方。

2.2 數據統計 相關計算公式如下：

（1）植物重要值=相對多度+相對頻度+相對顯著度或相對蓋度；

相對多度（%）=（某種植物的個體數/植物總個體數）×100；

相對頻度（%）=（該種的頻度/所有種的頻度總和）×100；

相對蓋度（%）=（某種植物個體蓋度/樣方中全部個體蓋度）×100；

相對顯著度（%）=（某種植物個體地徑斷面積/樣方中全部個體地徑斷面積總和）×100。

（2）多樣性指數（H）采用Shannon-wiener指數計算，H=-[i=1S（pilnpi）]，S為物種的總數，Pi為第i種植物的個體數量占全部植物的個體數量的比例。

（3）均勻性指數采用Pielou均勻性指數計算，J=H/Hmax，Hmax為理論上最大的多樣性指數，即Hmax=LnS。endprint

（4）優勢度指數C采用Simpson計算，C=[i=1S（pi）2]。

3 結果與分析

3.1 對照處理林分林下植被組成

3.1.1 對照處理林分灌木層組成 未進行間伐管理的林分共有灌木16種，其中主要優勢種為赤楠和冬青，重要值最大的是赤楠，達到46.22，赤楠為叢生，在杉木林分中，部分地方杉木生長長勢差，林下光線較充足，赤楠生長快（表2）。

3.1.2 對照處理草本層組成 未進行間伐管理的林分共有草本植物8種，主要為陰生草本植物，其中淡竹葉為主要優勢種，其重要值達到134.58（表3）。

3.2 弱度處理林分林下植被組成

3.2.1 弱度處理灌木層組成 弱度間伐處理人工林林下灌木共有21種，比對照處理多5種，優勢種不明顯，重要值超過20的有寒莓、格藥柃、天女花、毛冬青、細齒葉柃、山礬（見表4）。

3.2.2 弱度處理草本層組成 弱度間伐處理人工林林下草本共有10種，比對照處理多2種，草本變化不明顯。其中優勢種有淡竹葉和芒，相比于對照處理，在間伐的空隙，芒生長速度快（表5）。

3.3 中度處理林分林下植被組成

3.3.1 中度處理灌木層組成 中度間伐處理的杉木人工林林下灌木植物共23種，較之弱度處理，種類增加2種。灌木層主要優勢種是赤楠，重要值為46.34，其次是格藥柃，重要值為29.53，杉木萌發條較多，需要進行撫育管理（表6）。

3.3.2 中度處理草本層組成 中度間伐處理草本層植物共10種，其中主要優勢種為淡竹葉、芒萁和芒，中度處理草本層種類和弱度處理的一樣，這與間伐時間跨度較大有關，間伐時間跨度越大，草本變化越不明顯[7]（見表7）。

3.4 強度處理林分林下植被組成

3.4.1 強度處理灌木層組成 強度間伐處理杉木人工林林下灌木共有27種，其中赤楠重要值最大，為54.32，其次為格藥柃，重要值為37.33。強度間伐處理，使林下陽光充足，杉木更容易萌發（見表8）。

3.4.2 強度處理草本層組成 強度間伐處理草本植物共10種，主要優勢種為淡竹葉、芒萁和芒，其中淡竹葉重要值最大，為75.06，較之對照處理，重要值有所下降，主要是陽光充足，陽性草本植物能夠更好的生長（見表9）。

3.5 各處理各層次多樣性比較 通過對各林分多樣性進行對比，可知，對照處理杉木人工林各層次多樣性指數最低，中度處理灌木層、草本層及總體多樣性指數均最大，林分結構穩定。強度處理林下植物種類最多，灌木層植物為強度處理>中度處理>弱度處理>對照處理，草本層植物種類變化不大，主要為陰生植物減少，陽生植物增多（見表10）。

4 結論與討論

人為干擾是種群動態變化的重要因素之一，通過改變林分立地條件、環境因子等許多復雜的過程使林分群落發生變化，最終改變其演替方向。撫育間伐管理能夠提高杉木林分的生長量和木材品質，促進人工林優產[7]。本文通過對尤溪國有林場杉木人工林進行間伐管理，研究不同間伐強度處理下林下植物多樣性的變化。結果表明，間伐管理都能提高林下植物多樣性，其中中度處理植物多樣性指數最高，強度處理下，物種種類最多，植物分布更均勻。撫育間伐管理對林下灌木影響要大于對草本的影響，這與間伐時間跨度大存在一定的關系，間伐時間越久，灌木層變化越明顯，而草本層則在間伐短期內變化較大[8]。撫育間伐管理對林下植物多樣性受到各種因素影響[9-10]，要清楚了解林下植物種多樣性變化過程，需要更多的空間和時間跨度調查，采用統一的評價方法，以便全面掌握間伐后林下植物多樣性的變化機理，掌握合理的林分間伐強度，實現對杉木人工林的可持續、科學經營。

參考文獻

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（責編：張宏民）endprint