人为干扰对川西北谢家山润楠次生林群落结构和物种多样性的影响

郝建锋，朱云航，王德艺，齐锦秋,4，李　艳，姚　娱，张逸博，姚小兰

(1.四川农业大学林学院，四川 成都　611130；2.水土保持与荒漠化防治重点实验室，四川 成都　611130；3.中国科学院植物研究所，北京　100000；4.木材工业与家具工程重点实验室，四川 成都　611130)



人为干扰对川西北谢家山润楠次生林群落结构和物种多样性的影响

郝建锋1,2，朱云航1，王德艺3，齐锦秋1,4，李艳1，姚娱1，张逸博1，姚小兰1

(1.四川农业大学林学院，四川 成都611130；2.水土保持与荒漠化防治重点实验室，四川 成都611130；3.中国科学院植物研究所，北京100000；4.木材工业与家具工程重点实验室，四川 成都611130)

摘要：采用典型样地法，对比研究重、中和轻3种强度人为干扰对谢家山润楠(Machilus nanmu)次生林群落结构和物种多样性的影响，采用物种丰富度指数(D)、Simpson优势度指数(H′)、Shannon-Wienner多样性指数(H)和均匀度指数(JSW)来综合衡量群落的物种多样性水平。结果表明：(1)重度干扰群落各层次物种数最少。(2)不同强度人为干扰下润楠次生林的群落结构不同，轻度干扰群落中，在径级Ⅱ〔4.0 cm≤胸径(db,h)<8.0 cm〕出现数量峰值(74株)；中度干扰群落中，在径级Ⅲ(8.0 cm≤db,h<12.0 cm)出现数量峰值(62株)；重度干扰群落中，群落结构不稳定，在径级Ⅳ(12.0 cm≤db,h<16.0 cm)出现数量峰值(66株)。(3)随着干扰强度的增加，重要值集中在润楠、黄连木(Pistacia chinensis)和紫苏(Perilla frutescens)等少数物种上。(4)随着干扰强度的加强，灌木层和草本层物种多样性指数均先增加后减小，中度干扰群落灌木层和草本层物种多样性指数明显提高；乔木层各多样性指数均呈下降趋势。

关键词：人为干扰；润楠；次生林；群落结构；物种多样性

群落结构是群落的基本特征及生态学的研究基础,物种多样性是生物多样性在物种水平上的表现形式,也是生态系统功能发挥的重要基础[1],群落结构和物种多样性研究在植被恢复和物种多样性保护方面有着重要意义,目前已成为生态学研究的热点[2]。四川盆地亚热带常绿阔叶林在我国森林生态系统中扮演着重要角色,也为人们的生存提供丰富的物质资源[3],但长期频繁的人为干扰使其面积不断减小,生态系统处于严重退化状态,对常绿阔叶林的恢复和重建已成为地区环境治理和生物多样性保护和维持的关键措施之一[4]。近年来,许多学者对四川盆地内的天然和次生常绿阔叶林植被组成、分布、群落结构和层冠特征[5-6],以及凋落物特征、土壤理化性质和土壤肥力[7-8]等进行研究。虽有学者对人为干扰下物种多样性与群落稳定性关系做了研究,但多集中于川西的自然保护区、旅游景区和森林公园的常绿阔叶林[9-10],而有关川西北谢家山以生产经营为目的的润楠次生林群落研究还鲜见报道。

润楠属樟科(Lauraceae)润楠属(Machilus)常绿乔木,为国家野生2级保护植物,自然分布仅见于我国的四川省与云南省,在园林绿化、城市生态环境建设、木材和香料等多方面占有重要地位,受到众多森林经营者的青睐[5,11]。谢家山润楠次生林群落是在20世纪50年代末乔木层遭到大规模砍伐破坏后,通过封山而自然恢复的,但因近50 a来遭受着持续的选择性采伐、毁林和放牧等人为干扰的影响,导致群落环境和物种多样性现状持续恶化,森林生态系统脆弱[12]。因此,笔者以川西北谢家山润楠次生林群落为对象,探究不同强度人为干扰对润楠次生林群落结构和物种多样性的影响,旨在阐明润楠次生林群落的生存现状和群落特征,从物种多样性与群落稳定性的关系方面初步揭示润楠次生林对不同强度人为干扰的响应机制,以期为该地区润楠次生林群落物种多样性保护、可持续经营和生态整体功能的发挥提供理论依据,同时对次生常绿阔叶林恢复和重建策略的制定提供参考。

1研究地区与研究方法

1.1研究区概况

谢家山(30°04′～30°09′ N,103°04′17″～103°04′44″ E)位于四川省西北部,属四川盆地中亚热带湿润气候区,气候温和,降雨充沛,大陆季风性气候特点显著,四季分明,无霜期长,春季冷空气活动频繁,气温回升不稳定,常有春、夏旱发生,盛夏多雨,有洪涝天气发生,秋季气温下降快,常为连阴雨天气。年平均气温为15.7 ℃,最冷月平均气温为4.0～10.0 ℃;年极端最低气温为2.0~10.0 ℃;干燥度<1.00;多年平均降水量为1 053.2 mm,年最大降水量为1 421.4 mm,最小降水量为608.7 mm,降水的季节分配极不均匀;土壤以暗棕色森林土为主[13],成土母质为第三系名山群钙质紫色砂、泥岩的残基物、坡基物和洪基物。该研究区属于亚热带季风性湿润气候常绿落叶混交林区,多为常绿樟栎林、针叶次生林等。

1.2研究方法

1.2.1样地设置与调查

在充分踏查的基础上,根据植被受破坏的程度、林分郁闭度和距离干扰源的远近[3,14],设置3种受不同强度人为干扰的样地:(1)重度干扰。遭受反复人为破坏,放牧、砍伐和收集枯落物等人为活动频繁,郁闭度为0.6～0.7,距离村庄较近的一级或二级道路两侧200～300 m;(2)中度干扰。遭受人为破坏,但放牧、砍伐和收集枯落物等人为活动频率较低,郁闭度为0.7～0.8,距离村庄较近的一级或二级道路两侧400～500 m;(3)轻度干扰。人为破坏轻微,偶有人进入林内收集枯落物,郁闭度为0.8～0.9,距离村庄较近的一级或二级道路两侧600～700 m。

在调查实验地内运用典型样地法[8],根据不同干扰强度,选取地势相对平缓、立地条件相似的林地进行设置,在每种干扰强度下分别设置3个20 m×20 m样地,样地面积总计3 600 m2。将每个样地等分为4个10 m×10 m乔木样方,并在每个样地中沿对角线选取6个5 m×5 m灌木样方和12个1 m×1 m草本样方进行调查,乔木层、灌木层和草本层样方总数分别为36、54和108个,各样地基本情况见表1。对乔木层高度≥3 m的所有植株进行逐株调查,记录其种类、胸径、高度和冠幅;调查灌木层所有高度<3 m的木本个体,包括乔木幼苗和幼树,记录其种类、株数、高度和冠幅;草本层统计包括草质藤本和蕨类植物,但大型木质藤本按胸径大小分别计入乔木层和灌木层,记录其种类、株数、高度和盖度。所有分析与比较数据均来源于这3种不同干扰类型的群落。

1.2.2群落结构划分

依据孟祥楠等[15]对乔木树种胸径与高度级的划分方法,对润楠次生林群落中高度≥3 m的乔木胸径(diameter at breast height,DBH,db,h)和高度(h)进行划分。径级作如下划分:Ⅰ级,db,h<4.0 cm;Ⅱ级,4.0 cm≤db,h<8.0 cm;Ⅲ级,8.0 cm≤db,h<12.0 cm;Ⅳ级,12.0 cm≤db,h<16.0 cm;Ⅴ级,16.0 cm≤db,h<20.0 cm;Ⅵ级,20.0 cm≤db,h<24.0 cm;Ⅶ级,24.0 cm≤db,h<28.0 cm;Ⅷ级,28.0 cm≤db,h<32.0 cm;Ⅸ级,db,h≥32.0 cm。分别绘制径级与高度级结构图进行分析。乔木高度级划分如下:Ⅰ级,3.0 m≤h<5.0 m;Ⅱ级,5.0 m≤h<7.0 m;Ⅲ级,7.0 m≤h<9.0 m;Ⅳ级,9.0 m≤h<11.0 m;Ⅴ级,11.0 m≤h<13.0 m;Ⅵ级,13.0 m≤h<15.0 m;Ⅶ级,15.0 m≤h<17.0 m;Ⅷ级,17.0 m≤h<19.0 m;Ⅸ级,h≥19.0 m。

表1样地基本情况

Table 1Basic information of the sample plots in the investigated secondaryMachilusnanmuforest

编号海拔/m坡度/(゜)坡向/(゜)平均胸径/cm平均高度/m密度/(株·hm-2)郁闭度干扰强度191517NW5011.89.423750.9轻度298219NE4512.29.521750.9轻度3100020ES4512.110.821250.8轻度4104420ES4512.611.619750.8中度598920ES4512.110.519250.7中度694319WN3013.212.220500.8中度7100224WN3014.111.319750.7重度8103221WN5011.610.418000.7重度9105023WN4513.210.817000.8重度

1.2.3物种多样性的测度

根据样地中不同物种的相对多度、相对显著度(相对盖度)和相对频度,计算各样地中各物种的重要值(important value,IV),并在此基础上计算物种多样性指数。采用物种丰富度指数(D)、Simpson优势度指数(H′)、Shannon-Wiener多样性指数(H)和Pielou均匀度指数(JSW)来综合评价润楠次生林群落的物种多样性。乔木层重要值为相对多度、相对显著度和相对频度之和的1/3,灌木层和草本层的重要值均为相对多度、相对盖度和相对频度之和的1/3。其他相关计算公式如下:

D=S,

(1)

(2)

Pi=ni/n，

(3)

(4)

JSW=H/lgS。

(5)

式(1)～(5)中,ni为第i种的个体数;n为所有种的个体总数;S为物种数。

1.2.4数据处理

所有数据采用SPSS 17.0、Origin 8.0和Excel 2007软件进行统计分析,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)进行差异显著性检验(α=0.05)。

2结果与分析

2.1不同干扰强度对润楠次生林群落结构的影响

2.1.1群落径级结构

径级结构作为反映林分数量特征的重要指标,可综合反映群落受干扰的程度、稳定性和生长发育状况并预测群落结构发展趋势[16]。不同人为干扰下群落乔木层径级和高度级结构见图1。由图1可知,不同强度人为干扰下润楠次生林群落径级结构完整并存在显著差异(P<0.05)。乔木个体在各径级的数量分布不同,轻度干扰下乔木层在径级Ⅱ出现峰值(74株),并向两侧逐渐递减,林分幼树个体较多,说明该群落具有潜在的天然更新能力;中度干扰下乔木层在径级Ⅲ出现峰值(62株),且在径级Ⅲ～Ⅸ(除径级Ⅳ以外),个体数在3种干扰强度中均最多,说明林分具有较好的潜在更新能力与较大的现实生产力;受重度干扰的乔木个体在径级Ⅰ和Ⅳ个体数及其所占比例在3种干扰强度中最大,这是因为在重度干扰下,人为的选择性采伐大径级林木使得群落中多为小径级和中等径级个体。

2.1.2群落高度级结构

植物种群高度不仅可以反映种群在群落垂直结构中的地位和作用,还能说明种群特点、群落动态变化规律及演替趋势[17]。由图1可知,不同人为干扰强度对乔木层高度级结构的影响差异显著,各高度级个体数分布不均匀。轻度干扰林分中,个体数在高度级Ⅱ和Ⅶ级出现峰值,分别为43株和31株;中度干扰群落中,群落高度级呈近正态分布,在高度级Ⅴ出现明显峰值(48株),该群落高高度级(h≥15.0)个体数较多,低高度级个体数较少,说明中度干扰下群落现实生产力大,但不稳定;重度干扰林分中,乔木个体在高度级Ⅲ级和Ⅴ级出现峰值,分别为39和44株,中高度级个体数较多,说明低高度级和高高度级个体受人为干扰影响较大,群落垂直分布结构不稳定。

同一幅图中英文小写字母不同表示不同径级或不同高度级间个体数差异显著(P<0.05)。

图1不同人为干扰下群落乔木层径级和高度级结构

Fig.1DBH grades and height grades of the arbor layer ofMachilusnanmucommunity relative to disturbance intensity

2.2不同强度人为对润楠次生林群落物种组成的影响

2.2.1分类组成分析

不同人为干扰下群落物种组成见表2。

表2不同人为干扰下群落物种组成

Table 2Species composition of the community relative to disturbance intensity

干扰强度植物层科数属数种数轻度乔木162226灌木172228草本264342中度乔木91314灌木212526草本233335重度乔木599灌木232528草本202829

在调查的198个不同层次样方中,共记录到维管束植物123种,隶属102属61科(表2),其中,樟科、百合科(Liliaceae)、禾本科(Gramineae)、壳斗科(Fagaceae)和菊科(Compositae)等物种数较多,樟科和百合科物种分别多达11和8种。各群落不同层次的物种组成不同,乔木层有30种,隶属16科23属,以樟科和壳斗科为主;灌木层有45种,隶属26科36属,以樟科和山茶科(Theaceae)为主;草本层有58种,隶属30科54属,以百合科、禾本科和菊科居多,可见草本层对物种多样性的贡献最大,灌木层次之,乔木层物种组成比较单一。不同强度人为干扰下润楠次生林群落的物种组成不同,随着干扰强度的增加,群落各层物种数逐渐减少。

2.2.2重要值指示分析

重要值是一种综合性指示,可反映某个物种在群落中的地位和作用[18]。受不同强度人为干扰的润楠次生林群落各层次物种组成和优势种数量具有差异性(表3)。表3表明,不同人为干扰强度下谢家山润楠次生林群落乔木层共有27个物种,共有种仅有6种,结构比较简单;在轻度干扰和中度干扰下,润楠均为群落的主要优势种,杉木(Cunninghamialanceolata)、枫香树(Liquidambarformosana)和栲(Castanopsisfargesii)为建群种;重度干扰群落中,物种数明显减少,仅有杉木、润楠、青冈(Cyclobalanopsisglauca)和栲等9种,其中杉木的重要值最大,为36.58,处于显著优势地位,润楠为次要优势种,这是由于人为选择的过度采伐润楠,使其在群落中的优势地位下降。

表3润楠次生林群落乔木层物种的重要值

Table 3Importance values of species in the tree layer of the secondaryMachilusnanmuforest

物种不同干扰强度下重要值轻度干扰中度干扰重度干扰润楠(Machilusnanmu)19.3127.5625.53杉木(Cunninghamialanceolata)12.5722.1936.58枫香树(Liquidambarformosana)12.1618.685.43栲(Castanopsisfargesii)12.058.549.02青冈(Cyclobalanopsisglauca)6.253.5413.72山茶(Camelliajaponica)3.402.32宜昌润楠(Machilusichangensis)3.23喜树(Camptothecaacuminata)2.87西南桦木(Betulaalnoides)2.83水竹(Phyllostachysheteroclada)2.52黄牛奶树(Symplocoslaurina)2.31枹栎(Quercusserrata)2.263.583.46杜英(Elaeocarpusdecipiens)5.472.35枳椇(Hoveniaacerba)2.67其余13种18.24其余5种5.45其余2种3.91合计100.00100.00100.00

润楠次生林群落灌木层物种的重要值见表4。

表4润楠次生林群落灌木层物种的重要值

Table 4Importance values of species in the shrub layer of the secondaryMachilusnanmuforest

物种不同干扰强度下重要值轻度干扰中度干扰重度干扰黄连木(Pistaciachinensis)13.3617.8510.28深山含笑(Micheliamaudiae)10.264.446.88冬青(Ilexchinensis)9.0612.4817.45杉木(Cunninghamialanceolata)8.717.438.77山茶(Camelliajaponica)8.20少花桂(Cinnamomumpauciflo-rum)6.07异叶榕(Ficusheteromorpha)5.647.386.84润楠(Machilusnanmu)4.724.433.89忍冬(Lonicerajaponica)4.1511.164.59阔叶十大功劳(Mahoniabealei)3.435.656.28枫香树(Liquidambarformosana)3.42香叶树(Linderacommunis)3.05常山(Dichroafebrifuga)4.586.38野鸦椿(Euscaphisjaponica)4.38水竹(Phyllostachysheteroclada)8.74其余18种19.93其余16种20.22其余19种19.90合计100.00100.00100.00

表4表明,在轻度干扰群落中,灌木层优势种主要有黄连木(Pistaciachinensis)、深山含笑(Micheliamaudiae)和冬青(Ilexchinensis)等12种;在中度干扰群落中,灌木层优势种有黄连木、冬青和忍冬(Lonicerajaponica)等10种,少于轻度干扰群落,可能是因为其上层乔木树种组成单一、群落环境不稳定所致;在重度干扰群落中,灌木层优势种有冬青、黄连木和杉木(Cunninghamialanceolata)等10种,这说明重度干扰虽然阻碍了乔木层林木的生长,但对灌木层植被的生长影响不大。

由表5可知,在不同人为干扰强度群落中,草本层优势种组成相似,主要为紫苏(Perillafrutescens)、里白(Hicriopterisglauca)和渐尖毛蕨(Cyclosorusacuminatus)等,但林下草本层种类存在差异,轻度干扰群落中草本种类最多,但在数量和分布上没有明显优势,说明轻度干扰群落中草本植物分布不均匀,种类多，但竞争大,影响其数量的增加;中度干扰群落中,紫苏和里白的优势地位相对明显;重度干扰群落中草本种类少,数量也没有明显优势,说明人类活动强度过大,导致一些物种在该样地消失。

表5润楠次生林群落草本层物种的重要值

Table 5Important values of species in the herbaceous layer of the secondaryMachilusnanmuforest

物种不同干扰强度下重要值轻度干扰中度干扰重度干扰紫苏(Perillafrutescens)13.2212.0012.00里白(Hicriopterisglauca)9.2712.4220.42渐尖毛蕨(Cyclosorusacuminatus)8.3312.75水竹叶(Murdanniatriquetra)6.893.63荩草(Arthraxonhispidus)6.28贯众(Cyrtomiumfortunei)5.869.7810.95三脉紫菀(sterageratoides)3.40野草莓(Fragariavesca)3.34寒莓(Rubusbuergeri)3.033.176.64天南星(Arisaemaheterophyllum)2.92紫萼(Hostaventricosa)3.06皱叶狗尾草(Setariaplicata)8.212.52四川天名精(Carpesiumszechuanense)3.522.60峨嵋双蝴蝶(Tripterospermumcordatum)3.43吉祥草(Reineckiacarnea)2.572.87紫萁(Osmundajaponica)4.98麦冬(Ophiopogonjaponicus)2.74其余34种37.46其余25种38.21其余19种21.53合计100.00100.00100.00

2.3不同强度人为干扰对润楠次生林群落物种多样性的影响

由表6可知,在轻度、中度和重度干扰群落中,乔木层D值变化较大,分别为2.252 9、1.609 4和1.393 6,且随着干扰强度的增加,乔木层H′、H和JSW呈下降趋势,这表明人为干扰对乔木层群落结构和物种多样性造成了一定的负面影响。

随着干扰强度的增加,灌木层D值先增加后减小,中度干扰群落最大,轻度干扰群落最小,不同干扰强度条件下H′、H和JSW由大到小依次均为中度干扰、重度干扰和轻度干扰,这表明适度的人为干扰有利于灌木层中物种的生长,重度人为干扰对乔木层物种的生长造成一定影响,但却为灌木层物种的生长创造了一定的生存空间。

随着干扰强度的增加,草本层D值先增加后减少,中度干扰群落最大,重度干扰群落最小。中度干扰下,H′、H和JSW均高于其他干扰强度。H′和H表现为轻度干扰下比重度干扰下高,但JSW相反,表现为重度干扰下比轻度干扰下高,但两者之间的差异不显著。

由以上结果可知,不同强度的人为干扰对润楠次生林各层的物种丰富度和物种多样性的影响规律不同。乔木层中,人为干扰对润楠次生林群落造成负面影响,随着人为干扰强度的增加,D、H、JSW和H′值均减小,物种多样性呈下降趋势。灌木层和草本层中,不同干扰强度条件下各项指数均表现为中度干扰最高；轻度干扰下,灌木层H′、H和JSW均低于重度干扰,草本层H′和H值均高于重度干扰,但重度干扰下JSW较高。

表6润楠次生林群落分层次的物种多样性

Table 6Species diversities of the three community levels of the secondaryMachilusnanmuforest

植物层干扰强度DH'HJSW乔木轻度2.2529±0.1412a0.8652±0.0149a14.3333±2.3333a0.8559±0.0120a中度1.6094±0.0167b0.7363±0.0156b9.0000±0.5774ab0.7353±0.0258a重度1.3936±0.0486b0.6617±0.0320b7.3333±0.6667b0.7084±0.0608a灌木轻度2.0573±0.0929a0.8309±0.0158a13.0000±2.5166a0.8277±0.0272a中度2.3539±0.1239a0.8657±0.0273a15.3333±1.4530a0.8648±0.0303a重度2.3292±0.1249a0.8624±0.0226a15.3333±0.8819a0.8532±0.0289a草本轻度2.4151±0.1393a0.8722±0.0165a20.0000±2.0000a0.8079±0.0209a中度2.5265±0.0411a0.8936±0.0050a20.6667±1.7638a0.8372±0.0228a重度2.3032±0.1789a0.8628±0.0264a17.0000±2.0000a0.8152±0.0319a

同一列英文小写字母不同表示不同干扰强度不同种群层次间某指标差异显著(P<0.05)。D为物种丰富度指数;H′为Simpson优势度指数;H为Shannon-Wiener多样性指数;JSW为Pielou均匀度指数。

3结论与讨论

人为干扰导致物种生境改变,对群落的更新、结构组成和物种多样性维持机制等方面产生影响,进而影响群落的稳定性与持久力[1,19]。谢家山润楠次生林群落在轻度和中度干扰林分中乔木径级呈单峰型结构,高度级呈分散分布,幼树较多,说明其具有天然的潜在更新能力且群落结构较稳定,这与郝建锋等[9]的研究结果一致。重度干扰林分中乔木层径级与高度级分布参差不齐,中等径级个体较多,两极分布较少,说明高强度的人为干扰使群落垂直结构发生改变并趋于不稳定。对重要值的研究分析发现,受重度干扰的乔木层,杉木以重要值36.58成为绝对优势种,而润楠重要值为25.53,居于其次,这是因为人为的选择性采伐润楠及其他强烈的干扰破坏改变了其在群落中的优势地位。轻度和中度干扰群落中以抗性较强、幼树较耐阴的树种居多,重度干扰群落中则以喜温暖湿润的阳性树种居多。因此,笔者认为不同干扰强度下各层物种结构组成特征存在差异,可能与人为干扰的作用方式以及各层次物种的耐受性和种群的繁殖策略等生态习性有关。

已有研究表明,人为干扰对群落林冠层物种多样性影响较大,对灌木层和草本层影响不显著,随着干扰强度的增加,乔木层物种多样性指数和均匀度指数下降,而优势度指数上升[20],笔者研究中乔木层的结果与之类似。在吕浩荣等[21]、吴甘霖等[14]的研究中均验证了中度干扰假说适用于群落各个层次。但笔者研究中在不同干扰强度下灌木层D、H和JSW值变化一致,均呈现中度干扰>重度干扰>轻度干扰的格局,与中度干扰假说相符合,但乔木层中并未验证中度干扰假说,这可能是因为该地区在生产生活中较多的采伐利用乔木树种所致。综上所述,在不同强度人为干扰下润楠次生林群落结构和物种多样性水平不一,受干扰强的群落结构趋于不稳定,物种多样性水平降低。

统筹协调人类对森林干扰破坏与经营保护之间的关系,进行森林的多目标经营,综合发挥森林的生态、社会与经济功能是我国林业发展的新阶段[22]。森林经营中如何做到既要满足人类对森林的物质需求又能实现森林的永续利用与多目标经营已成为林业研究和实践中的重要命题。近年来,“近自然林业”作为一个兼容林业生产和森林生态保护的经营模式,正被逐步运用到森林的经营与改造中,并取得初步成效[23]。在对谢家山润楠次生林的恢复和营造过程中可借鉴“异龄-混交-复层-多树种”的近自然经营方式,尽可能地降低人为活动和选择性采伐干扰的强度,重视润楠次生林群落垂直方向上的多样性,适度的间伐抚育,稀疏林冠密度,以增加林下透光性及可利用的营养物质,促进建群种的更新和生长,以提高群落的稳定性及多样性;同时可提高乡土树种,如杉木、润楠和青冈等的混植比例;营造松楠混交林,即以合适的比例与配置方式将马尾松和润楠进行混交,最终营造物种多样性水平高、群落结构稳定和整体功能发挥良好的群落环境,使润楠次生林群落发挥最优的经济功能和生态功能。

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(责任编辑： 李祥敏)

Effects of Anthropogenic Disturbance on Community Structure and Species Diversity of a SecondaryMachilusnanmuForest in Xiejia Mountain, Northwest Sichuan.

HAOJian-feng1,2,ZHUYun-hang1,WANGDe-yi3,QIJin-qiu1,4,LIYan1,YAOYu1,ZHANGYi-bo1,YAOXiao-lan1

(1.Forestry College of Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China;2.Soil and Water Conservation and Desertification Preventing Key Laboratory, Chengdu 611130, China;3.Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100000, China;4.Wood Industry and Furniture Engineering Key Laboratory, Chengdu 611130, China)

Abstract:Using the typical sample plot method, a comparative study was done of effects of anthropogenic disturbance varying in intensity, low, moderate and high, on community structure and species diversity of a secondary Machilus nanmu forest. Species richness index (D), Simpson dominance index (H′), Shannon-Wienner diversity index (H), and Pielou evenness index (JSW) of the forest were measured and used to evaluate comprehensively its level of species diversity. Results show that (1) plots of the forest under high anthropogenic disturbance were the lowest in number of species in various community level; (2) community structure varied within the forest with intensity of anthropogenic disturbance; and in the plot low in disturbance, trees, 4.0-8.0 cm in DBH (db,h), peaked in number, reaching 74, while in the plot moderate in disturbance, trees, 8.0-12.0 cm in db,h, did, reaching 62, and in the plot high in disturbance, trees, 12.0-16.0 cm in db,h, did, reaching 66; (3) with intensifying disturbance, species importance value mainly concentrated on a few species, such as Machilus nanmu, Pistacia chinensis, and Perilla frutescens; and (4) with intensifying disturbance the biodiversity indices of shrub and herbaceous communities rose first and then declined, regardless of disturbance degree, but in the plot moderate in disturbance, they increased obviously, while the index of the tree community decreased in all plots.

Key words:anthropogenic disturbance;Machilus nanmu;secondary forest;community structure;species diversity

作者简介：郝建锋(1972—),男,吉林松原人,讲师,博士,研究方向为森林生态学。E-mail: haojf2005@aliyun.com

基金项目：四川省教育厅一般项目(自然科学)(15ZB0020);国家自然科学基金(31370628);国家科技支撑计划(2011BAC09B05);四川农业大学双支计划博士专项基金(00370401)

收稿日期：2015-04-13

DOI：10.11934/j.issn.1673-4831.2016.01.013

中图分类号：Q948.1

文献标志码：A

文章编号：1673-4831(2016)01-0076-07