冀北山地針闊混交林林下植物多樣性研究

張楠

(河北木蘭圍場國有林場管理局，河北 承德 068450)

森林多樣性是國內外林業工作者研究的重點領域，物種多樣性通過物種豐富度、多樣性與分布均勻度3個指標來進行衡量[1-3]。本文通過比較木蘭圍場北溝林場的2種針闊混交林灌木層與草本層物種多樣性差異性，提出林分經營的相關措施，以期為當地生產經營提供堅實的理論基礎[4-5]。

1 研究區概況

河北省圍場縣位于河北省最北部，地處灤河上游，41°47′—42°06′N，116°51′—117°45′E，海拔高750～1 829 m，該區屬大陸性季風型氣候區，年平均溫度-1.5～4.8 ℃，全年西北部的無霜期為90～100 d，中部和東南部的無霜期為100～125 d，年均降水量380～560 mm，降水季節分配很不平衡。圍場縣土壤主要有棕壤、褐土、風砂土、草甸土、沼澤土、灰色森林土、黑土等7個土類，共15個亞類，66個土屬，143個土種。河北圍場縣植物種類繁多，據調查，有野生種子植物90科371屬793種，有大型真菌24科60種，有苔蘚植物34科83屬201種，其中河北新紀錄種有6種；有蕨類植物12科14屬22種。試驗地位于河北省圍場縣木蘭林管局北溝林場，主要喬木樹種有華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtii)、油松(Pinustabulaeformis)、樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolicaLitv.)、云杉(PiceaasperataMast)、蒙古櫟(Quercusmongolica)、白樺(Betulaplatyphlla)、山楊(Populusdavidiana)等[6]。

2 研究方法

在河北省圍場縣北溝林場北溝作業區選擇落樺混交林與油松—蒙古櫟混交林作為研究對象，2種林分內分別選擇1塊標準樣地(50 m×50 m)，調查林分海拔、坡向、樹高、胸徑與郁閉度，并對灌木層與草本層進行物種多樣性調查[7-9]。而物種多樣性采用比較常見的幾種指數，表達式如下：

Patrick指數：R=S

Margarlef指數：M=(S-1)/lnN

Shannon-Wiener多樣性指數：

式中：S—物種數量，N—物種個體總數，Pi—第i個物種與物種總數量的比值。

3 結果與分析

3.1 物種結構組成

對兩種混交林灌木層、草本層的植物數量、高度、頻度等數據參數進行調查，進而比較兩種林分的重要值，具體情況見表1。

表1 兩種混交林灌木層主要物種對比表

由上表可知，落樺混交林灌木層中榛子是最優勢的灌木，而油松—蒙古櫟混交林灌木層以三裂葉繡線菊為最優勢的灌木，落樺混交林灌木層主要植被種類與油松—蒙古櫟混交林相比較少，重要值分布較為集中，而油松—蒙古櫟混交林中除了三裂繡線菊與胡枝子外，其他灌木的重要值相差不大，說明荊條、山刺玫、照山白與毛丁香的生長被上述兩種灌木壓制。

表2 兩種混交林草本層主要物種對比表

由表2可知，落樺混交林草本層草烏頭、牛蒡是草本層的優勢種，而銀背風毛菊、毒芹與并頭黃芩則處于弱勢；油松—蒙古櫟混交林具有優勢的草本為細葉苔草與林地早熟禾，而銀背風毛菊、小紅菊與輪枝沙參處于中度優勢地位，地榆與玉竹處于劣勢；落樺混交林草本層組成種類較少，而油松—蒙古櫟混交林草本層組成植被種類較豐富。

3.2 物種多樣性

兩種混交林灌木層與草本層結構組成有較大的差異性，其多樣性的各項指標見表3。

由表3可知，落樺混交林物種豐富度無論是灌木層還是草本層均比油松-蒙古櫟混交林要低，其中Patrick與Margarlef兩項指標能夠清晰地反映兩種林分植被豐富度的差別，說明油松-蒙古櫟混交林物種豐富度較高；兩種林分的灌木層Simpson指數均比草本層要低，落樺混交林灌木層與草本層相差較大，兩種林分的灌木層Shannon-Wiener指數均比草本層要低，落樺混交林灌木層與草本層相差較大，說明灌木層的多樣性要比草本層低；兩種林分的灌木層Pielou指數均比草本層要低，油松-蒙古櫟混交林灌木層與草本層相差較大，說明灌木層的均勻度要比草本層低。

表3 兩種混交林物種多樣性對比表

4 結論

4.1 落樺混交林灌木叢中榛子是最優勢的灌木，而油松—蒙古櫟混交林灌木叢以三裂葉繡線菊為最優勢的灌木，落樺混交林灌木層主要植被種類與油松—蒙古櫟混交林相比較少。

4.2 落樺混交林草本層草烏頭、牛蒡是優勢種，油松—蒙古櫟混交林具有優勢的草本為細葉苔草與林地早熟禾；落樺混交林草本層組成種類較少，而油松—蒙古櫟混交林草本層組成植被種類較豐富。

4.3 落樺混交林物種豐富度無論是灌木層還是草本層均比油松-蒙古櫟混交林要低，兩種林分的灌木層Simpson指數、Shannon-Wiener指數均比草本層要低，說明灌木層的多樣性要比草本層低；兩種林分的灌木層Pielou指數均比草本層要低，說明灌木層的均勻度要比草本層低。