溫文照

(廣西壯族自治區(qū)國(guó)有欽廉林場(chǎng)，廣西 欽州 535099)

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不同密度桉樹(shù)人工林多樣性調(diào)查

溫文照

(廣西壯族自治區(qū)國(guó)有欽廉林場(chǎng)，廣西 欽州 535099)

以廣西東南地區(qū)國(guó)有欽廉林場(chǎng)4年生桉樹(shù)人工林為研究對(duì)象，對(duì)不同密度林下的多樣性展開(kāi)調(diào)查。研究結(jié)果表明：在不同密度林下植物種類多樣性表現(xiàn)為：中密度>低密度>高密度。中密度林分的Shannon指數(shù)(H')和Simpson指數(shù)(D)分別為1.47和 0.58，均為各個(gè)林分中最高；桉樹(shù)人工林中密度的草本層豐富度指數(shù)(Margalef 指數(shù))均高于其他坡度的林分，表明了桉樹(shù)人工林中密度植物種類豐富，林下光源充足；桉樹(shù)人工林灌木層物種均勻度 Jsw指數(shù)的平均值分為1.150，而草本層物種均勻度 Jsw指數(shù)平均值為1.057。并得出了伴隨著林密度的變化，光照可從林分不同方向，如各個(gè)側(cè)面透過(guò)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。

桉樹(shù)；不同密度；林下植被；多樣性

1　引言

桉樹(shù)為桃金娘科(Myrtaceae)，桉樹(shù)屬(Eucalyptus)，共有 945 個(gè)種和變種[1]，原產(chǎn)地為澳大利亞，少數(shù)分布在印度尼西亞和菲律賓群島等地。1890年起桉樹(shù)被引入中國(guó)，最早是作為園林景觀和綠化樹(shù)種被培育和種植，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗性、生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量高、病蟲(chóng)害少、材質(zhì)好、枝繁葉茂的優(yōu)良特性。2010年，廣西全區(qū)桉樹(shù)人工林面積達(dá)到165萬(wàn)hm2，占全區(qū)人工商品林面積的30.5%，全區(qū)桉樹(shù)活立木蓄積量達(dá)到6000萬(wàn)m3，占人工商品用材林總蓄積量的20.9%，廣西桉樹(shù)人工林面積、生長(zhǎng)量、蓄積量繼續(xù)穩(wěn)居全國(guó)第一位[2]。然而，廣西桉樹(shù)研究主要集中在人工林經(jīng)營(yíng)策略以及生產(chǎn)水平方面，對(duì)桉樹(shù)林下不同密度林下物種多樣性研究較少。當(dāng)前國(guó)家意識(shí)到了物種多樣性逐漸退化的問(wèn)題，并投入了大量資金進(jìn)行物種多樣性保護(hù)，且制定了多項(xiàng)法律條規(guī)限制森林的砍伐。桉樹(shù)是我國(guó)華南地區(qū)發(fā)展最為迅速的人工林，也是人工林發(fā)展中爭(zhēng)議最多的樹(shù)種[3]。速生桉在高速生長(zhǎng)的過(guò)程中伴隨著大量的生態(tài)問(wèn)題，并急需驗(yàn)證桉樹(shù)人工林的物種多樣性問(wèn)題[4]，因此，本文通過(guò)調(diào)查不同密度桉樹(shù)人工林林下生物多樣性情況，對(duì)桉樹(shù)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)置于廣西國(guó)有欽廉林場(chǎng)舊場(chǎng)部烏家鎮(zhèn)旁，地處東經(jīng)108°40′～109°01′，北緯22°13′～22°15′之間，屬北熱帶濕熱季風(fēng)氣候區(qū)。該地光照強(qiáng)、氣溫高，熱量豐富，雨量充沛，夏濕冬干。年均溫度22～22.3℃，極端最低溫-0.8℃，極端最高溫37.2℃，≥10℃年積溫為7886.3～7982.7℃。年均降雨量1771.4～2103.3 mm，年均蒸發(fā)量1693.9～1671.2 mm，相對(duì)濕度81%～82%。土壤主要有磚紅壤和赤紅壤兩個(gè)種類。土層中厚、表土層薄，石礫含量較多，有機(jī)質(zhì)含量低，肥力低。灌木有野牡丹、桃金娘、崗松、三叉苦、鴨腳木、白背桐、鹽膚木等。常見(jiàn)的草本植物有五節(jié)芒、蔓生莠竹、鷓鴣草、鐵芒萁和其它蕨類。覆蓋率總體在48.5%～63.2%

2.2試驗(yàn)方法

對(duì)廣西國(guó)有欽廉林場(chǎng)舊場(chǎng)部烏家鎮(zhèn)旁設(shè)置樣地展開(kāi)調(diào)查，試驗(yàn)樣地進(jìn)行低密度(100株/hm2)，中密度(1200株/hm2)，高密度(1500株/hm2)三個(gè)種植密度，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)：

其中，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)：

其中，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)：

其中，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

在桉樹(shù)人工林中，不同密度林下植物種類多樣性表現(xiàn)為：中密度>低密度>高密度。桉樹(shù)人工林豐富度指數(shù)(Margalef 指數(shù))在桉樹(shù)人工林高密度表現(xiàn)為灌木層>草本層，中密度和低密度則表現(xiàn)為草本層>灌木層。在不同密度桉樹(shù)人工林中，高密度、中密度和低密度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，高密度林下物種的草本層Shannon指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于灌木層Shannon指數(shù)。隨著桉樹(shù)人工林的坡度變化，灌草層物種多樣性指數(shù)變化為：中密度>低密度>高密度。中密度林分的Shannon指數(shù)(H')和Simpson指數(shù)(D)分別為1.47和 0.58，均為各個(gè)林分中最高，在高密度表現(xiàn)為最小，分別為0.58和0.40。另外，桉樹(shù)人工林平均草本層多樣性指數(shù)Shannon指數(shù)為1.06，變異系數(shù)為16.6%，而桉樹(shù)人工林的灌木層多樣性指數(shù)Simpson指數(shù)值為0.480，變異系數(shù)僅僅為19.1%，高于草本層的變異系數(shù)，變化范圍較大。

桉樹(shù)中密度灌木層的物種豐富度指數(shù)均高于桉樹(shù)人工林不同破位的豐富度值，其值分別為1.44和0.46，但桉樹(shù)人工林中密度的草本層豐富度指數(shù)(Margalef 指數(shù))均高于其他坡度的林分，表明了桉樹(shù)人工林中密度植物種類豐富，林下光源充足。另外，桉樹(shù)人工林灌木層物種均勻度 Jsw指數(shù)的平均值分為1.552，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1.1150，變異系數(shù)達(dá)到了42.9%，差別較大，說(shuō)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 0.467和 0.497(表1)，灌木層和草本層均勻度指數(shù)的變異系數(shù)分別是2.5%和 27.4%。

表1　桉樹(shù)人工林林下灌草層豐富度指數(shù)

4　討論與總結(jié)

在桉樹(shù)人工林不同密度種植過(guò)程中，發(fā)不同密度林下植物種類多樣性表現(xiàn)為：中密度>低密度>高密度，中密度桉樹(shù)人工林林下物種較多。在桉樹(shù)人工林灌木層調(diào)查中，統(tǒng)計(jì)得出低密度多樣性高于高密度和中密度，在Shannon指數(shù)分析中，中密度均高于其他兩個(gè)密度，但灌木層物種的豐富度比較中，中密度種類略高于低密度，其主要是由于桉樹(shù)人工林物種的種類較為單一。在草本成分析中，草本層的多樣性高于灌木層，不同密度林下物種種類與灌木層一致，均為中密度較高，單在草本層物種豐富度調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中密度草本層物種種類比其他兩個(gè)密度種類較多，因此可以得出桉樹(shù)人工林林下草本層生長(zhǎng)比灌木層生長(zhǎng)較好。

綜合評(píng)定桉樹(shù)不同密度種植方案得出了中密度造林有利于桉樹(shù)人工林多樣性提升，有利維持桉樹(shù)人工林生態(tài)多樣性，提升桉樹(shù)人工林生態(tài)價(jià)值。另外，桉樹(shù)種植密度在高密度后隨著桉樹(shù)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)。伴隨著林密度的變化，光照可從林分不同方向，如各個(gè)側(cè)面透過(guò)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?？偨Y(jié)得出，桉樹(shù)人工林在經(jīng)營(yíng)種植方案中，需要進(jìn)行密度合理規(guī)劃，即要達(dá)到經(jīng)濟(jì)價(jià)值，仍然需要保證桉樹(shù)人工林生態(tài)多樣性的提升，將桉樹(shù)人工林經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益都抓好，維持桉樹(shù)人工林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)方案。

[1]陳秋波. 桉樹(shù)人工林生物多樣性研究進(jìn)展[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 2001, 22(4):82～90.

[2]莫柳園, 覃德文, 鄧碩坤. 廣西立體生態(tài)林業(yè)經(jīng)營(yíng)及經(jīng)營(yíng)模式研究：以廣西國(guó)有欽廉林場(chǎng)為例[J]. 經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊, 2015(6):61～62.

[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]藍(lán)學(xué), 韋緒, 覃德文. 淺談大數(shù)據(jù)分析在生態(tài)林業(yè)上的運(yùn)用[J]. 經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊, 2015(6):55～56.

[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.

2016-05-27

溫文照(1982—)，男，助理工程師，主要從事?tīng)I(yíng)林生產(chǎn)方面的研究工作。

S758.5

A

1674-9944(2016)13-0028-02