采伐強度對長白落葉松人工林植物多樣性的影響

王勝君

摘要：? 針對長白落葉松人工純林植物多樣性降低、生態(tài)功能衰弱、林地地力減退酸化等問題，本研究采用3種采伐強度（15%、30%、40%）對長白落葉松人工林進行撫育間伐，2年后，對撫育后林分及對照林分的植物多樣性進行調(diào)查分析。結(jié)果顯示：隨著采伐強度的增加而增大，草本植物和灌木植物種類增多，密度、蓋度和平均高增大，間伐強度40%的林分物種密度、蓋度和平均高較高，草本植物和灌木植物的群落多樣性好，復(fù)雜程度高，林下天然更新樹種種類較多，平均高較大，建議在長白落葉松人工林近自然經(jīng)營過程中，對近熟林采用40%強度的撫育間伐。

關(guān)鍵詞：? 長白落葉松；? 撫育；? 間伐；? 植物多樣性

中圖分類號：? ?S 757. 1? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：１００1 － 9499（２０23）04 － 0027 － 04

The Effect of Thinning Intensity on Plant Diversity of Larix olgensis

WANG Shengjun

（State owned Forest Farm Management Bureau，? Heilongjiang Shangzhi 150010）

Abstract Aiming at the problem of loss biodiversity，weakened ecological function， and acidification of forest land fertility in the pure artificial forest of Larix olgensis plantation，this study used three cutting intensities （15%， 30%， and 40%） for tending and thinning of the artificial forest. After two years， the plant diversity of the tending and control stands was investigated and analyzed. The results showed that as the thinning intensity increased， the number of herbaceous and shrub species increased， and the density The coverage and average height increase， and the species density， coverage， and average height of forests with a thinning intensity of 40% are higher. The community diversity and complexity of herbaceous and shrub plants are good， and there are many natural regeneration tree species under the forest， with a larger average height. It is recommended to use a 40% intensity tending thinning for near mature forests in the near natural management process of Larix olgensis artificial forests.

Key words Larix olgensis; nurturing; thinning; plant diversity

落葉松人工林是我國東北地區(qū)最主要的人工林[ 1 - 3 ]，長久以來，我國人工林培育的重點主要在育苗造林方面，撫育管理也主要集中在未成林造林地的撫育管理方面，人工林郁閉成林后的撫育研究與生產(chǎn)經(jīng)驗非常有限，導(dǎo)致現(xiàn)有落葉松人工林基本為單層同齡純林，存在生物多樣性嚴重下降、地力衰退、病蟲害猖獗、生產(chǎn)力下降等一系列問題[ 4 ]。主要原因是人工林造林密度較大，林隙過小，不利于其他樹種尤其是喜光樹種的介入[ 5 ， 6 ]。本研究對長白落葉松近熟林采用15%、30%、40%強度進行撫育間伐，調(diào)查分析林下生物多樣性及天然更新情況，以期為長白落葉松人工純林的近自然經(jīng)營提供理論支撐。

1 研究區(qū)域概況

孟家崗林場（130°32′42″E～130°52′36″E， 46°20′16″N～46°30′50″N）隸屬于黑龍江省佳木斯市。地處完達山西麓余脈，主要地形為低山丘陵，海拔平均為250 m。氣候為東亞大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為2.7℃，年≥10℃積溫為2 547℃，年平均降水量550 mm，無霜期120天左右。土壤為地帶性暗棕壤。

2 研究方法

2. 1 試驗地設(shè)置

試驗地設(shè)置在孟家崗林場79林班的23小班，78林班的29、30小班和82林班的18小班（圖1），面積19 hm2，林齡為39年，其中，1、2、3、4區(qū)采伐強度為30%， 5、6、7、8區(qū)采伐強度為40%， 9、10、11、12區(qū)采伐強度為15%。

2. 2 植物多樣性調(diào)查

采伐后2年，在不同經(jīng)營林分的標準地內(nèi)，樣地的中心位置和4個角設(shè)置5個2 m×2 m的樣方。調(diào)查樣方內(nèi)草本植物的種名、個體數(shù)（叢數(shù)）、高度、蓋度，調(diào)查灌木的種類、數(shù)量、高度，將喬木幼苗統(tǒng)計為林下更新。

2. 3 分析方法

生物多樣性的分析采用物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)。物種多樣性指數(shù)采用Simpson多樣性指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)；均勻度指數(shù)采用Pielou指數(shù)和Alatalo指數(shù)[ 7 ]。

3 結(jié)果與分析

3. 1 采伐強度對林下物種豐富度的影響

撫育間伐后，落葉松人工林林下草本植物共有62種，灌木植物9種。草本和灌木植物的物種數(shù)較對照有不同程度的增加，其中，采伐強度為15%和40%的落葉松人工林草本植物種數(shù)較對照林分均增加了158.82%，灌木種數(shù)較對照林分分別增加了200%和300%；30%采伐強度的落葉松人工林草本植物種數(shù)較對照林分增加了129.41%，灌木植物種數(shù)增加150%，該林分草本植物種類較采伐強度15%和40%的林分低11.36%，灌木植物較采伐強度15%和40%的林分分別低16.67%和12.5%。

3. 2 采伐強度對林下物種密度、蓋度、平均高的影響

落葉松均勻間伐后，對不同采伐強度林分的物種密度、蓋度和平均高進行調(diào)查，結(jié)果顯示：均勻間伐后，草本和灌木植物的密度、蓋度和平均高均較對照增大。草本植物的密度、蓋度和平均高隨著采伐強度的增加而增大，采伐強度40%林分下草本植物的密度、蓋度和平均高較對照林分高125.34%、114.33%和46.36%；灌木植物的密度最大的是采伐強度15%的林分，較對照林分高290%，灌木植物平均高最大的是采伐強度30%的林分，較對照林分高147.55%。

3. 3 采伐強度對林下植物重要值的影響

落葉松均勻間伐2年后，3個不同采伐強度林分，草本重要值排在前10位的草本植物中，有5種草本植物是相同的，分別是益母草、野草莓、小葉芹、蚊子草和唐松草，采伐強度15%的林分，5種草本重要值合計45.25%，采伐強度30%的林分，5種草本重要值合計46.32%，采伐強度40%的林分，5種草本重要值合計40.86%，未采伐的林分，蚊子草、白屈菜、益母草、問津和唐松草5種植物的重要值合計達到了72.14%。與未采伐的林分相比，均勻間伐后的林分中，白屈菜和問津的重要值降低，益母草的重要值增加。

均勻間伐2年后，灌木植物的重要值較對照林分也有相應(yīng)的變化，對照林分灌木植物只有衛(wèi)矛和五味子，衛(wèi)矛占了近80%。均勻間伐后，三種大小林隙間伐的林分，衛(wèi)矛的重要值都有不同程度的下降，間伐強度越大，衛(wèi)矛重要值下降的越多，采伐強度40%的林分，衛(wèi)矛的重要值下降到了46.77%，仍是林分中灌木植物最重要的種類。

3. 4 采伐強度對林下植物多樣性的影響

采伐2年后，計算不同采伐強度林分草本植物和灌木植物的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)，結(jié)果顯示：采伐強度40%的林分，草本植物的Simpson多樣性指數(shù)、 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Alatalo均勻度指數(shù)均最高，說明該采伐強度下草本植物的群落多樣性較好，物種個體分配比較均勻，對照林分的4個指數(shù)都比較低，草本的多樣性較差；采伐強度40%的林分，灌木植物的多樣性指數(shù)較高，但均勻性沒有采伐強度為30%的林分好，說明該采伐強度的林分灌木植物群落的復(fù)雜程度較高，但個別物種的株數(shù)較多。

3. 5 采伐強度對林下天然更新的影響

落葉松不同強度采伐后2年，對林下天然更新苗木的種類、株數(shù)和平均高進行調(diào)查，結(jié)果顯示：林下天然更新的樹種為9種，分別是紅松、白樺、茶條槭、椴樹、色木槭、山槐、水曲柳、榆樹和柞樹。均勻間伐后，林下天然更新樹種種類較對照林分增加，平均高增大。三種采伐強度（15%、30%和40%）的林分，天然更新樹種數(shù)較對照林分分別高出133.33%、100%和133.33%，天然更新樹種的平均高較對照林分高出4.38%、10.46%和13.42%，采伐強度30%和40%林分，天然更新株數(shù)達到了0.68、0.47株/m2，采伐強度15%的林分和對照林分，天然更新的株數(shù)較低，只有0.21、0.3株/m2。不同采伐強度的林分天然更新的高度主要集中在0～0.5 m和0.5～1 m兩個高度級，分別占三種采伐強度和對照林分的95.24%、92.65%、91.49%和100%，采伐強度越大，林下更新生長的越快，天然更新樹種的平均高最大。

4 結(jié)論與討論

長白落葉松撫育間伐后，林下草本植物、灌木和林下更新種類及數(shù)量都有所增加，草本和灌木植物的密度、蓋度和平均高較對照增大，重要值也發(fā)生變化，間伐強度40%的林分物種密度、蓋度和平均高較高，草本植物和灌木植物的群落多樣性好，復(fù)雜程度高，林下天然更新樹種種類較多，平均高較大。

造成上述結(jié)論的原因是撫育間伐后，林地內(nèi)光照增加，土壤中微生物增多，進而影響了林分內(nèi)草本植物、灌木植物的生長，適當(dāng)?shù)慕?jīng)營密度能夠為豐富植物多樣性提供適宜的溫度和濕度，并促進林下天然更新的生長[ 8 ]。建議長白落葉松近熟林撫育間伐強度40%為宜。

參考文獻

［1］ 孫楠，? 郭樹平.? 帶狀皆伐后更新密度對植物多樣性的影響［J］.森林工程， 2016，32（6）： 15 - 19．

［2］ 劉奇，? 孫楠，? 張怡春.? 長白落葉松不同皆伐帶寬對生物多樣性的影響［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2015，43（27）： 164 - 166．

［3］ 馬煒.? 長白落葉松人工林生態(tài)系統(tǒng)碳密度測定與預(yù)估［D］.北京： 北京林業(yè)大學(xué)， 2012．

［4］ 張象君，? 王慶成，? 郝龍飛，? 等.? 長白落葉松人工林林隙間伐對林下更新及植物多樣性的影響［J］. 林業(yè)科學(xué)， 2011， 47（8）： 7 - 13.

［5］ 裴允鵬，? 曾慶福，? 王國曾.? 現(xiàn)有落葉松人工林的評價［J］.? 林業(yè)科技情報［J］，2005，37（3）： 11 - 12.

［6］ 陸元昌.? 近自然森林經(jīng)營的理論與實踐［M］.? 北京：? 科學(xué)出版社， 2006.

［7］ 劉奇，? 孫楠，? 張怡春.? 長白落葉松不同皆伐帶寬對生物多樣性的影響［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2015， 43（27）： 164 - 166.