撫育間伐對白樺林物種多樣性的影響

湯美霞，馬雷

(1.河北小五臺山國家級自然保護區管理局,河北 張家口 075700；2.河北木蘭圍場國有林場管理局，河北 承德 068450)

物種多樣性是物種豐富度、多樣性與分布均勻度三個指標的綜合體現，能夠表現出不同群落在組成、結構以及功能方面的差異性，而撫育間伐是森林經營中常見的經營措施之一，能夠有效改善林分的經營狀況，研究撫育間伐對林分灌木層與草本層物種多樣性的影響是非常有意義的，能夠有效地指導當地森林經營，并提供理論基礎[1-3]。

1 研究區概況

河北省圍場縣地處冀北山地，地理坐標范圍41°47＇—42°06＇ N，116°51＇—117°45＇ E。海拔750～1 829 m，年平均溫度-1.5～4.8 ℃,全年西北部的無霜期為90～100 d，年均降水量380～560 mm。圍場縣主要包括棕壤、風沙土、黑土等7個土類。河北圍場植物種類繁多,據調查統計有野生種子植物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，調查樣地設置在北溝林場的東溝營林區。

2 研究方法

在木蘭圍場管理局下屬的北溝林場東溝作業區選擇生長狀況比較相近的白樺林，在林內選擇6塊大小為30 m×30 m的標準樣地，3塊進行撫育間伐(強度為13.5%)，另外3塊不進行撫育，對林分進行基本調查，包括：海拔、郁閉度、樹高與胸徑。在樣地四個角與中心設置5個樣方，灌木層樣方大小為5 m×5 m，草本層樣方大小為1 m×1 m，根據樣方內植物的數量、高度、頻度等數據計算出物種的重要值。物種多樣性采用比較常見的幾種指數[4-6]，對林分撫育前后的物種多樣性進行計算，公式如下：

Patrick指數：R=S

Margarlef指數：M=(S-1)/lnN

上述公式中：S為物種數量，N為物種個體總數，Pi為第i個物種與物種總數量的比值。

3 結果與分析

3.1 撫育間伐對物種結構組成的影響

采取撫育間伐措施后，林分的灌木層、草本層的物種組成有了一定的變化，具體見表1。

表1 撫育與未撫育林下灌木層主要物種對比表

從表1可以看出，未進行撫育間伐的樣地內毛榛、金花忍冬、錦帶花、胡枝子與六道木都是灌木層的優勢種，進行撫育間伐的樣地內毛榛、金花忍冬、華北忍冬、胡枝子與三裂繡線菊為灌木層的優勢物種，經過撫育的白樺林的灌木層有比較大的變化，其中毛榛、胡枝子、錦帶花與六道木的重要值都顯示降低，而華北忍冬與三裂繡線菊的比例迅速增加，這說明撫育間伐對林分灌木層的影響還是比較大的，灌木結構組成有了明顯的變化。

表2 撫育與未撫育林下草本層主要物種對比表

從表2可以看出，未進行撫育間伐的樣地內銀背風毛菊、牛蒡、銀蓮花、蓍草與玉竹依次是草本層的優勢種，進行撫育間伐的樣地內優勢草本發生了變化，具有優勢的草本依次為銀蓮花、銀背風毛菊、蓍草與硬質早熟禾，經過撫育的白樺林的草本層有比較大的變化，其中銀背風毛菊、牛蒡與玉竹的重要值都顯示降低，而銀蓮花與硬質早熟禾的比例迅速增加，這說明撫育間伐對林分草本層各物種的重要性產生了影響。

3.2 物種多樣性

撫育間伐后林分灌木層與草本層群落結構與物種組成都發生了很大的變化，而其多樣性的各項指標也隨之變化，見表3。

表3 撫育與未撫育標準樣地物種多樣性與均勻度指數對比表

從表3可以看出，經過撫育間伐林分的物種多樣性有了變化，Patrick與Margarlef指數都有了的提高，其中Patrick指數草本層變化較大，由27上升到了32，而Margarlef指數變化較大的也是草本層，由4.27上升到了6.55，說明物種豐富度都有了提高。撫育后林分的物種多樣性也有了變化，Simpson指數灌木層由0.79下降到了0.54，而草本層由0.82上升到0.89，Shannon-Wiener指數由1.48下降到1.31，而草本層由2.20上升到2.98，以上數據表明灌木層的多樣性降低，而草本層多樣性增加。撫育后Pielou指數灌木層由0.71下降到了0.60，而草本層由0.67上升到了0.86，說明經過撫育林分灌木層的均勻度下降而草本層增加。

4 結論

4.1 白樺林撫育后，灌木層優勢物種組成結構有比較大的變化，原來的優勢灌木毛榛、胡枝子、錦帶花與六道木的重要值都顯示降低，而華北忍冬與三裂繡線菊的重要值迅速增加。

4.2 撫育后林分的草本層有比較大的變化，其中銀背風毛菊、牛蒡與玉竹的重要值降低，而銀蓮花與硬質早熟禾的比例迅速增加，這說明撫育間伐對林分草本層各物種的重要性產生了影響。

4.3 經過撫育間伐，林分的灌木層與草本層物種多樣性都有變化，其中灌木層的各種多樣性規律不明顯，而草本層多樣性增加，灌木層的均勻度下降而草本層增加。