杉木純林與混交林林下植物多樣性分析

吳家星

（建寧縣林業局，福建 建寧 354500）

隨著我國社會經濟的不斷發展，各行各業對木材的需求量不斷上升，使得世界范圍內的天然林面積不斷下降，人工林開始增多。杉木是我國最重要的林種之一，具有生長較快、質量和產量較高的特點。但是，逐漸增加的杉木人工林會造成林地肥力降低、水土流失等。為了有效改善這些問題，研究林下植物的多樣性十分必要，可以有效改善林分結構，優化種植區域土壤的理化特性，提升森林涵養水源的能力。另外，可以通過人工林的植物多樣性對生態系統實施有效評價，從而為提升并改善植物的多樣性提供重要參考指標。所以，本文充分研究了杉木純林和混交林林下植物多樣性的相關內容，為人工林生態系統建設提供參考。

1 杉木混交林現狀

杉木主要分布在我國南方山區，隨著這些區域造林面積的逐漸增加，杉木純林越來越多且結構相對單一，使得森林群落的結構穩定性和生產力不斷降低，引發了林區土壤肥力降低等問題，無法有效推動區域性林業的健康發展?；诖?，從20世紀60年代開始，我國進行了杉木混交林方面的研究。從已獲研究成果中可知，杉木和闊葉樹形成的混交林具有良好的生態效果，不但能夠有效改善環境、提升土壤肥力，而且能夠增加森林系統的穩定性［1］。對于人工林來說，林下植物的多樣性能夠有效促進林地養分的循環，已經成為維持人工林生態系統穩定的重要標準。

2 研究地基本情況

本研究所在區域位于南方某區域低山丘陵地區，屬于亞熱帶海洋性季風氣候，海拔180～260 m。該區域具有較高的溫度和濕度（年平均濕度81%，年平均溫度在19℃左右），且降雨量相對較大（年平均降雨量1 668.3 mm）。此區域的土壤較肥沃，土層較厚，以山地紅壤為主。

研究過程中，主要采取相對均勻的林地進行造林，前茬以杉木純林為主，初植密度為2 500株/hm2。樣地的基本情況如表1所示。

表1 樣地概況

3 研究方法

3.1 樣地調查

采用樣方調查法，在4種林分類型中分別設置5個2 m×2 m小樣方，調查和記錄每種灌木和草本層，以及植物種類、高度、地徑、數量和覆蓋度［2］。

3.2 多樣性指標測度

選擇常用的物種多樣性測度指標，如物種豐富度指數、物種多樣性指數、物種優勢度以及物種均勻度指數等［3］。

4 結果與分析

4.1 林下植物物種豐富度

物種豐富度指數能對物種多樣性作出具體數據分析，具體衡量出人工林灌木層、層間層和草本層的豐富度。表2為林下植物物種豐富度指數情況。從表2可以看出，灌木層物種豐富度指數最好的是杉木+榿木，指數高達1.888；杉木+鵝掌楸混交林層間層沒有物種分布，灌木層豐富度為0，表明該樹種種類較少；杉木純林灌木層的豐富度大于層間層和草本層，層間層豐富度較灌木層和草本層少?？梢?，混交林灌木層、層間層和草本層的豐富度較杉木純林低，但差異不顯著。

表2 林下植物物種豐富度指數

4.2 林下植物物種多樣性指數

林下植物Shannon-wienner指數見表3。杉木混交林出現灌木層、層間層和草本層的最大值分別為1.641、1.323和0.917?；旖涣止嗄緦覵hannon-wiener指數大于草本層，杉木+榿木混交林灌木層、層間層高于杉木純林?？梢?，混交林與杉木純林相比，灌木層、層間層和草本層的豐富度指數值都低于杉木純林，但差異不顯著。

表3 林下植物Shannon-wienner指數

4.3 林下植物物種優勢度指數

所謂的物種優勢度，主要是指物種對于所在群落具有的影響，能夠充分體現物種在群落中的作用。一般情況下，物種優勢值會隨著分布的不均勻性變化。不均勻性越大，優勢值越大。表4為不同層間、不同物種的優勢度指數情況。從表4可知，灌木層中的杉木+鵝掌揪的混交林具有最大的優勢度指數（1.000），而在層間層中優勢度指數最大的是杉木+楓香混交林（0.464），而杉木+鵝掌揪在層間層幾乎不會出現，但在灌木層的優勢度指數卻高達1.000。因此，說明杉木+鵝掌揪在這里具有絕對的生長優勢，比杉木純林的指數還高，同時這種優勢會限制其他植物的生長。從草本層的數據來看，杉木+鵝掌揪混交林優勢指數高達0.666，而杉木草本層的優勢并不明顯。綜合來看，草本層和灌木層優勢最大的是杉木+鵝掌揪，層間層優勢最大的是杉木+楓香。

表4 林下物種優勢度指數

4.4 林下植物物種均勻度指數

物種均勻度指數用于測量個體物種的均勻分布，反映物種的分布結構。比較各樣地的Pielou均勻度指數，結果如表5所示?？梢钥闯?，與杉木純林相比，杉木+楓香和杉木+榿木在灌木層和混合層的物種豐富度都高于杉木純林，而草本層的物種豐富度略低；層間層的物種豐富度高達0.954，分別為杉木+楓香和杉木+榿木；灌木層最大值為杉木+楓香（0.870）。綜合來看，草本層的均勻度較低，灌木層物種分布相對比較均勻。結果表明，與杉木純林相比，灌木層和層間層的均勻度指數比混交林略高，但差異不顯著。

表5 林下植物物種均勻度指數

5 結語

隨著經濟的發展和木材需求量的增加，杉木純林已經不適應現代社會的發展需求。本文主要分析杉木純林和混交林方面的內容，重點分析了林下植物多樣性，得出如下結論：林下植物的多樣性指數會受到多因素影響，如物種豐富度、物種數、均勻度指數、植被類型、環境和人為干擾等；本文研究的杉木純林和混交林的林下植物多樣性同樣受環境因素的綜合影響，某些區域出現物種優勢度指數為1.000的情況，主要是因為某一物種在其中占有絕對優勢，完全限制了其他物種的生長。

杉木是華南地區特有的物種，由于地理位置和氣候的原因，杉木生長速度較快且產量高，是我國木材的主要原料之一。通過植物多樣性數據分析，以人工純林、杉木混交林為研究對象，發現灌木適合生長在混交林中，且混合林的物種度較高，更利于維持物種的多樣性。為了實現我國的可持續發展，國家大力提倡實行人工種植來提高物種多樣性，以保持生態平衡。因此，為了能更好地維持森林植物的多樣性，在種植植被前可以通過植物多樣性的分析確定植物的最佳生存環境，從而提升植物的生長能力。