桂中地區(qū)不同坡位杉木人工林多樣性調(diào)查

羅小瑜

(廣西壯族自治區(qū)南寧樹木園，廣西 南寧 530031)

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桂中地區(qū)不同坡位杉木人工林多樣性調(diào)查

羅小瑜

(廣西壯族自治區(qū)南寧樹木園，廣西 南寧 530031)

摘要：以廣西桂中地區(qū)南寧樹木園30年生杉木人工為研究對(duì)象，對(duì)上坡、下坡和中坡三個(gè)坡位的林下多樣性展開了調(diào)查。研究結(jié)果得出：在不同坡位林下植物種類多樣性表現(xiàn)為：中坡>下坡>上坡。中坡林分的Shannon指數(shù)(H')和Simpson指數(shù)(D)分別為2.01和 0.93，均為各個(gè)林分中最高；杉木人工林中坡的草本層豐富度指數(shù)(Margalef 指數(shù))均高于其他坡度的林分，表明了杉木人工林中坡植物種類豐富，林下光源充足；杉木人工林灌木層物種均勻度 Jsw指數(shù)的平均值分為1.580，而草本層物種均勻度Jsw指數(shù)平均值為1.487。并得出了伴隨著林坡位的變化，光照可從林分不同方向，如各個(gè)側(cè)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(zhǎng)環(huán)境，同時(shí)也提升了林下植被的多樣性。

關(guān)鍵詞：杉木；坡位；多樣性

1引言

杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook.)屬杉科(Taxodiaceae)杉木屬(Cunninghamia)喬木，為我國(guó)南方主要用材樹種之一，垂直分布的上限常隨地形和氣候條件的不同而有差異。在東部大別山區(qū)海拔700 m以下，福建戴云山區(qū)1000 m以下，在四川峨眉山海拔1800 m以下，云南大理海拔2500 m以下。越南也有分布[1]。杉木生長(zhǎng)快，用種子繁殖或插條繁殖，或根株萌芽更新，栽培地區(qū)廣，木材優(yōu)良、用途廣，為長(zhǎng)江以南溫暖地區(qū)最重要的速生用材樹種[2]。為我國(guó)長(zhǎng)江流域、秦嶺以南地區(qū)栽培最廣、生長(zhǎng)快、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的用材樹種。栽培區(qū)北起秦嶺南坡、桐柏山、大別山、江蘇句容、宜興，南至廣東信宜、廣西玉林、龍津、云南廣南、麻栗坡、屏邊、昆明、會(huì)澤、大理，東起江蘇南部、浙江、福建西部山區(qū)，西至四川大渡河流域(瀘定磨西面以東地區(qū))及西南部安寧河流域[3]。木材黃白色，有時(shí)心材帶淡紅褐色，質(zhì)較軟，細(xì)致，有香氣，紋理直，易加工，比重0.38，耐腐力強(qiáng)，不受白蟻蛀食。供建筑、橋梁、造船、礦柱、木樁、電桿、家具及木纖維工業(yè)原料等用。通過調(diào)查杉木人工林林下生物多樣性情況，對(duì)杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2試驗(yàn)基本情況

2.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)樣地設(shè)置于廣西南寧樹木園林地后山內(nèi)，位于東經(jīng)108°21′～108°59′，北緯22°21′～22°32′。光照充足，熱量豐富，雨熱同季，夏濕冬干，干濕季節(jié)明顯。年均氣溫25.3 ℃，一月平均氣溫4.1～13.5 ℃，極端最低溫-0.6～3.5 ℃，七月平均氣溫29.4～32.4 ℃，極端最高溫38.7～45.6 ℃，大于等于10 ℃活動(dòng)積溫7215～7954 ℃，年太陽(yáng)輻射量1.32×105～1.41×105K/cm2，年均日照時(shí)數(shù)1621～1911 h，是廣西太陽(yáng)輻射高值區(qū)之一[4]。年均降雨日105～127 d，年均降雨量1100～1300 mm，年蒸發(fā)量1300～1900 mm，相對(duì)濕度64.6%～87.4%，水熱系數(shù)1.3～1.7，適合于杉木的生長(zhǎng)。土壤以赤紅壤、紅壤為主，林地土層平均厚度在80～120 cm，土壤pH值為4.6～6.1。杉木人工林保存密度為1239株/hm2，林分郁閉度為0.7。

2.2試驗(yàn)方法

對(duì)廣西南寧樹木園后山內(nèi)設(shè)置樣地展開調(diào)查，試驗(yàn)樣地在上中下三個(gè)破位分別選取3個(gè)10 m×10 m(100 m2)的標(biāo)準(zhǔn)樣地進(jìn)行調(diào)查，主要記錄樣方內(nèi)植物的種類，多度和物種的覆蓋度等生態(tài)計(jì)量指標(biāo)。

2.3物種重要值及多樣性指數(shù)的計(jì)算

結(jié)合外業(yè)調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)林分的灌草層進(jìn)行計(jì)算，具體運(yùn)算公式如下[5]：

(1)物種豐富度指數(shù)。

式中：S為出現(xiàn)在樣地的物種數(shù)；N為總個(gè)體數(shù)。

(2)多樣性指數(shù)。

式中：pi為種i的個(gè)體數(shù)與樣方個(gè)體總數(shù)的比值。

(3)均勻度指數(shù)。

Alatalo均勻度指數(shù)(Jsi)：

式中：D為Simpson指數(shù)，S為出現(xiàn)在樣地的物種數(shù)，Ni為物種個(gè)體數(shù)，s為總個(gè)體數(shù)。

3結(jié)果分析

在杉木人工林中，不同坡位林下植物種類多樣性表現(xiàn)為：中坡>下坡>上坡。杉木人工林豐富度指數(shù)(Margalef指數(shù))在杉木人工林上坡表現(xiàn)為灌木層>草本層，中坡和下坡則表現(xiàn)為草本層>灌木層。在不同坡位杉木人工林中，上坡、中坡和下坡的林下物種多樣性指數(shù)(Shannon指數(shù))均表現(xiàn)為灌木層>草本層，然而，林分受光照的影響，上坡林下物種的草本層Shannon指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于灌木層Shannon指數(shù)。隨著杉木人工林的坡度變化，灌草層物種多樣性指數(shù)變化為：中坡>下坡>上坡。中坡林分的Shannon指數(shù)(H′)和Simpson指數(shù)(D)分別為1.89和 0.81，均為各個(gè)林分中最高，在上坡表現(xiàn)為最小，分別為0.89和0.75。另外，杉木人工林草本層多樣性指數(shù)Shannon指數(shù)為1.380，變異系數(shù)為13.4%，而杉木人工林的灌木層多樣性指數(shù)Simpson指數(shù)值為0.780，變異系數(shù)僅僅為3.4%，高于草本層的變異系數(shù)，變化范圍較大。

杉木中坡灌木層的物種豐富度指數(shù)均高于杉木人工林不同破位的豐富度值，其值分別為2.34和0.78，且杉木人工林中坡的草本層豐富度指數(shù)(Margalef 指數(shù))均高于其他坡度的林分，表明了杉木人工林中坡植物種類豐富，林下光源充足。另外，杉木人工林灌木層物種均勻度Jsw指數(shù)的平均值分為1.460，變異系數(shù)為33.8%，而草本層物種均勻度Jsw指數(shù)平均值為1.367，變異系數(shù)達(dá)到了12.8%，差別不大，說明物種均勻度差異水平明顯；均勻度指數(shù) Jsi的平均值分別是0.777和0.807，灌木層和草本層均勻度指數(shù)的變異系數(shù)分別是1.5%和16.9%(表1)。

4結(jié)語(yǔ)

杉木人工林隨著坡度的上升林下物種數(shù)量先增加后降低，杉木人工林中坡的物種種類達(dá)到最大值。草本層物種豐富度上坡最大，中坡生最小，而上坡灌木層的物種豐富度指數(shù)均小于不同坡度的杉木人工林。中坡林分物種多樣性指數(shù)最高。在下坡杉木人工林林分中，由于林分郁閉度較高，林下植被分布均勻，物種均勻度最高。

表1　杉木人工林林下灌草層豐富度指數(shù)

杉木人工林林分隨著林分坡度的變化多樣性總體趨勢(shì)呈先增長(zhǎng)后降低的波浪變動(dòng)趨勢(shì)，其主要原因?yàn)樯寄救斯ち蛛S著坡位的變化，與林下植被共同生長(zhǎng)，坡位在上坡后隨著杉木林分生長(zhǎng)較高，林下植被獲得光照降低，影響了林下植被的生長(zhǎng)。伴隨著林坡位的變化，光照可從林分不同方向，如各個(gè)側(cè)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(zhǎng)環(huán)境，同時(shí)也提升了林下植被的多樣性。林分林下植被發(fā)育良好發(fā)育完全，有效的改善了林地土壤的理化性質(zhì)，隨著林分生長(zhǎng)完好，凋落物增加也可有效改善林地土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚凱霖.杉木造林技術(shù)[J].綠色科技,2011(8):127～129.

[2]陳楚瑩,張家武,周崇蓮,等.改善杉木人工林的林地質(zhì)量和提高生產(chǎn)力的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),1990,1(2):97～106.

[3]韋炳儉,周凌雁,覃德文.廣西生物多樣性評(píng)價(jià)發(fā)展研究[J].黑龍江科學(xué),2014(11):42～43.

[4]吳道忠,吳義達(dá).杉木造林技術(shù)對(duì)于水土流失的作用分析[J].綠色科技,2013(12):131～132.

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

收稿日期：2016-04-27

作者簡(jiǎn)介：羅小瑜(1986—)，男，助理工程師，主要從事營(yíng)林生產(chǎn)方面研究。

中圖分類號(hào)：S791

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944(2016)11-0027-02