盧武軍
(浙江省縉云縣括蒼山林場,浙江縉云 321404)
油茶是油料作物之一,一般適宜生長在亞熱帶地區,是我國南方很多地區種植的主要農作物。油茶人工林林下植物多樣性能夠在一定程度上反映出油茶的種植情況,基于此,主要對油茶人工林林下植物多樣性的變化進行了簡單分析。
1.1 油茶人工林林下植物多樣性區域變化規律研究的意義 油茶是我國的主要農作物之一,在廣西地區廣泛種植,植物多樣性是衡量森林質量的一項重要指標,植物多樣性的研究有利于維持森林穩定和自然平衡。對油茶人工林林下植物多樣性變化規律進行研究,能夠在一定程度上掌握油茶林的群體結構以及穩定程度,也能夠反映出油茶人工林的經營水準,對油茶種植來說意義重大。近年來,油茶人工林種植領域過于重視經濟效益的提升,導致種植區的生態系統受到較大干擾,生產力也不如從前,因此應重視油茶人工林區域的生態效益,只有這樣才能確保經濟的穩定發展。開展油茶人工林植物多樣性調查,能夠有效評估當地的生態功能價值,可對油茶的科學經營提供有益參考。
1.2 油茶人工林林下植物多樣性區域變化規律研究方法 在具體開展調查前,要先了解當地的區域發展特征以及油茶林的種植面積和分布特點等,然后根據了解到的情況選取幾個具有代表性的油茶人工林種植地區。本次采用典型的植被調查法開展調查,對不同區域的植被物種、高度以及分布特征等信息進行記錄,同時采用科學的多樣性測度方法,測量并計算出不同區域的Margalef 指數、Shanna-Wiener 指數、Simpson 指數以及Pielou 均勻度[1]。
2.1 不同區域油茶人工林林下植物物種結構 對不同區域油茶人工林植被進行調查發現,林下植物主要分為灌草層和草本層,而灌草層中物種最多的區域物種組成結構為27科、44屬及55種;草本層中物種最多的區域物種組成結構為41科、85屬及100種;整個林下植被物種高達155 種,而灌草層和草本層物種最少的區域物種總數為67 種。從物種結構的規律關系來看,不同區域油茶人工林植被的分布關系為單一物種、共有物種以及交叉物種,且這些物種在不同區域的分布比例存在較為明顯的差異。一般來說,草本層中的物種結構分布多為菊科植物、禾本科植物以及蕨類植物,就草本層而言,在物種數量較多的區域,其交叉物種也較多,物種數量較少的區域,其單一物種較多。
2.2 不同區域植物數量與相關環境因素的關系 影響油茶人工林林下植物多樣性和數量的環境因素主要包括海拔、地理坡度、地理經緯度、年平均溫度、平均冠幅、平均植株高度、年平均降雨量以及有效積溫等。通過對各項環境因素與植物物種數量的回歸分析發現,地理緯度會影響草本層物種數量以及灌草層單一物種數量,且對兩者影響的變化趨勢一致,隨著地理緯度的逐漸升高,區域物種數量會逐漸降低,隨后再逐漸上升;年平均溫度也會對草本層物種數量以及單一物種數量造成影響,其變化趨勢主要為,隨著年平均溫度的逐漸上升,區域草本層物種數量會逐漸降低,隨后達到某一溫度時出現上升趨勢;有效積溫會對草本層物種數量造成影響,其變化趨勢主要為,隨著有效積溫的不斷上升,區域草本層物種數量會先降低再上升;年平均降水量主要影響灌草層的物種數量,不同區域的年平均降水量不同,一般隨著年平均降水量的增多,區域灌草層物種數量會先上升,再出現下降趨勢[2]。
2.3 油茶人工林林下植物數量變化特征 油茶植物本身屬于小灌木或小喬木物種,而油茶人工林普遍為純林。通過對其林下植被的調查發現,其林下灌草層和草本層的植物數量變化并不是梯度形狀,且灌草層與草本層的變化規律也不相同。從變化程度上來看,草本層對外部環境較為敏感,相較于灌草層其變化較為強烈,草本層的物種數量受環境因子的影響較大。例如,在杉木林林下植物物種調查中,郁閉度越大,其草本層物種數量越多,且始終處于不斷增加的狀態。灌草層所受影響則不同,這主要是由于光照條件是草本層植物生長過程中對其影響最大的因素,郁閉度會直接影響到光照,因此會影響到草本層植物物種多樣性;而灌草層是先接收光照條件,當郁閉度出現變化后,草本層的一些陰生植物就會占據主導位置。不同區域的物種數量受地理經緯度的影響也不相同,有相關學者調查發現,有些區域內,地理緯度的增加會使物種密度出現下降趨勢;而某些溫帶大陸性氣候區域內,隨著地理經緯度的增加,物種密度會出現上升趨勢。本次油茶人工林林下植物物種數量研究發現,不管是草木層還是灌草層,其物種數量主要受地理緯度影響,且呈現出一定的變化規律,但與地理經度的相關性并不大。
2.4 油茶人工林林下植物物種多樣性變化 從物種多樣性的角度來看,其主要分為平衡性和豐富性2 個部分,在豐富性變化方面,主要是研究其Margalef 指數,該指數能夠表現出物種的豐富性,還包括Shanna-Wiener 指數,該指數能夠表現出物種豐富性的敏感度;在平衡性變化方面,Simpson指數更為敏感,Pielou 均勻度也是影響植物物種穩定性的指標。調查發現,在灌草層中,不同區域灌草層僅對Margalef指數有著一定差異,且差異性不是十分明顯;而草本層對Shanna-Wiener 指數、Simpson 指數以及Margalef 指數均有一定差異。灌草層和草木層中Pielou 均勻度差異性不明顯,可能與油茶林林下植被的生長周期有關,由于人工林植被處在人為操縱下,大部分植被的生長僅停留在幼年階段,因此Pielou 均勻度表現不明顯,整體植被處于相對穩定的狀態。有關研究資料顯示,Shanna-Wiener 指數與稀有物種的產生有著一定關聯,在很多Shanna-Wiener 指數相對較高的區域,植被更易出現稀有物種。本次研究油茶人工林林下植被物種中發現,不同區域的草本層Shanna-Wiener 指數不同,但草本層Shanna-Wiener 指數越高的區域,其單一物種越多,極可能包含稀有物種。
2.5 影響油茶人工林林下區域多樣性的因素 影響油茶人工林林下區域多樣性的因素十分豐富,一般來說林層之間的郁閉度以及冠幅等均會直接影響草本層物種多樣性。在一些溫度變化較大或不同時間水分條件差異性較大的區域,油茶人工林林下區域多樣性會直接受溫度和水分的影響,呈現出較大差異性。本次調查研究的油茶林區域氣候主要是亞熱帶季風氣候,因而在溫度較高的季節,其降水量也會增多,屬于雨熱同期的氣候,原本降水量主要影響灌草層植物的多樣性,而溫度主要影響草木層植物的多樣性,而該地區的油茶人工林林下植被在不同區域內的草木層和灌草層差異均較為明顯。
對不同區域的油茶人工林林下植物種類進行調查,然后分析出影響人工林林下植物多樣性的因素以及油茶人工林林下植物多樣性區域變化的一系列規律,對林業經營及生態系統穩定至關重要。調查發現,不同區域油茶人工林林下植物物種存在較大差異,而影響植物多樣性的因素主要是外部環境因素,包括降水量、溫度以及地理緯度等。