不同林型物种多样性研究

田永霞

(宽甸县林业局，辽宁 丹东 118200)



不同林型物种多样性研究

田永霞

(宽甸县林业局，辽宁 丹东 118200)

摘要通过对红松+白桦人工混交林、红松+色赤杨人工混交林和红松纯林等3种不同林型物种的多样性进行分析，结果表明：红松+白桦和红松+色赤杨人工针阔混交林植物种类丰富，数量较多，远远高于红松纯林，各层次的物种多样性也明显好于红松纯林；人工针阔混交林层次结构复杂，垂直多样性丰富，而红松纯林只有一个主林冠层，灌木层、草本层的垂直结构单一。人工针阔混交林对多层次物种多样性的恢复和提高有很大作用。

关键词红松+白桦人工混交林；红桦+色赤杨人工混交林；红松纯林；物种多样性

生物多样性是维护生态环境的重要基础，人们可以用物种多样性来定量，表征森林群落和生态系统的特征。森林是一个复杂的生态系统，这种复杂性不仅体现在物种多样性和遗传基因上，也体现在结构特征如垂直层次，水平层次，微生境变化，物质和能量的转化方面，然而，森林的稳定性是靠个体、种群和生态系统3个水平机制来维持的，物种和生态系统稳定性，主要靠物种的多样性和复杂的种间关系来维持。所以，物种多样性的研究，对了解物种的分布的空间格局和结构的规律性，以及对森林的开发利用和资源的评价有其重要作用。

随着社会进步，人们对自然界的认识和生物多样性的重要性日益显现。近年来，很多学者对生物多样性的研究提出很多见解，认为人工林生态系统生物多样性比混交林降低很多；人工针阔混交林结构复杂，生物多样性丰富，对恢复东北东部山地典型地带性植被意义重大。

本文通过对30年生的人工针阔混交林的调查研究，对不同林型的物种多样性进行了分析，旨在为提高人工针阔混交林的生态效益和快速恢复针阔混交林的资源，提供科学依据。

1调查地区自然概况

调查区域位于辽宁本溪偏岭镇新农村羊门脸沟，该区属温带季风气候区，年均气温6.5 ℃，年降雨量800 mm，年蒸发量1 200 mm，日照时数2 400 h，相对湿度70%，无霜期147 d，土壤为山地棕色森林土，土层厚度40~60 cm，林型位置为北坡，坡度5~18°，山中下腹，海拔350 m，更新前为残次林皆伐迹地。红松(PinusKoraiensis)与白桦(Betulaplatyphylla)，色赤杨(Alnussibirica)混交林及红松纯林于1982年春营造，红松为3年生苗、白桦、色赤杨为1年生苗，造林按20 m×30 m品字形块状混交，面积20 hm2，造林株行距为2.0 m×1.5 m，1997年进行一次间伐，2005年进行第二次间伐。混交林中红松边行保存率较低，阔叶树处于林冠上层，各林型现实生长情况见表1。

表1　不同林型的生长表现

2调查研究方法

分别在红松与白桦，红松与色赤杨，红松纯林内选择样地，样地面积600 m2。在样地内测定乔木层(h>5 m)，灌木层(1.0 m

灌木层设置面积为10 m×10 m样方，4个(对角线配置)，草本层设置面积为2 m×2 m样方5个。

样地物种重要值计算：

Ii=(DRi+FRi+Cri)/3

式中：Ii为第i种植物的重要值；DRi为第i种植物的相对密度；FRi为第i种植物相对频度；Cri为第i种植物的相对盖度。

多样性指数计算：

式中：H为多样指数；J为均匀度指数；λ为优势度指数；R为丰富度指数；P为样地中第i种比例多度，S为植物的物种数；H最小值为0，最大值为lnS。

3调查结果分析

3.1　不同林型的物种重要值

不同林型物种重要值见表2。

表2　不同林型物种重要值

在表2重要值分析中，红松白桦针阔混交林，红松与白桦占整个乔木层中的80%，红松因边径被压，保存率不如白桦，二树种是该群落的优势种，其他伴生的还有水曲柳、柞树、糠椴、花曲柳；在灌木层中以平榛重要值最高，其他有山里红、胡枝子、黄花忍冬、疣枝卫矛为次优树种；草本层中羊胡苔草、蹄盖蕨、玉竹占绝对优势，占61.8%，其次是萎陵菜和鸡腿堇菜为次优种。

红松、色赤杨针阔叶混交林中，红松与色赤杨在乔木层中占82.3%，是绝对优势树种，伴生树种有槭树、黄波罗、柞树、水曲柳；灌木层中，山里红、胡枝子、平榛为优势树种占77.4%，卫矛和山荆子为次优树种；草本层中，羊胡苔草、鸡腿堇菜为优势种，萎陵菜、玉竹、二苞黄精为次优种。

红松纯林中，红松在乔木层中占绝对优势，达91.6%，并有辽东栎、花曲柳少量树种伴生。在灌木层中，山里红为次优树种，其他为平榛、山丁子、卫矛等；在草本层中，玉竹、宽叶苔草为优势种，占草本层中65.7%，鸡腿堇菜为次优种，还有蹄盖蕨和尾叶香茶菜伴生。

3.2　不同林型物种多样性

3.2.1乔木层物种多样性不同林型物种多样性指数，均匀度指数，优势度指数，可以反映林分多样性的复杂程度，物种丰富度越大，表明多样性越复杂，经对不同林型多样性的测定结果(见表3)，红松与白桦、红松与色赤杨在乔木层中物种种类最多，除人工营造的红松、白桦、色赤杨外，还有水曲柳、柞树、糠椴、花曲柳、黄波罗、槭树等树种，且分布比较均匀，而红松纯林乔木层只有以红松为主一个优势树种，有少量零星分布的辽东栎、花曲柳等还不足10%。多样性指数较低，几乎为零。而红松白桦、红松色赤杨混交林多样性指数都能达到0.60以上。均匀度指数，也同样是红松与白桦、红松与色赤杨混交林高于红松纯林，优势度指数红松纯林占绝对优势，大于红松与白桦和红松与色赤杨混交林。

3.2.2灌木层物种多样性红松与白桦、红松与色赤杨混交林在灌木层中植物种类较多，达10余种(见表3)以平榛、山里红、羊胡苔草、胡枝子、黄花忍冬等占有一定优势。同时还有卫矛、山荆子、北五味子、茶条槭、山桃绸李、色木槭、毛榛子等。多样性指数在2.3以上，均匀度指数在0.90左右，优势度指数相对不明显，在0.10左右，而红松纯林，在灌木层中多样性指数为1.8左右，数量最少，均匀度指数为0.871 6，优势度指数为0.183 3，高于混交林。

3.2.3草本层物种多样性红松与白桦和红松与色赤杨混交林植物分布较均匀，多样性指数在1.2以上，均匀度指数在0.8以上，优势度指数在0.2以上。

而红松纯林多样性指数仅为0.693 1，均匀度指数为1.0，优势度指数为零(见表3)。

表3　不同林型物种多样性指数

3.3　不同林型各层次间多样性的比较

三种不同林型多样性指数有一定的变化，在乔木层中，多样性指数以红松与白桦>红松与色赤杨>红松纯林；均匀度指数以红松与白桦>红松与色赤杨>红松纯林；优势度指数以红松纯林>红松与白桦>红松与色赤杨。在灌木层中，多样性指数以红松与色赤杨>红松与白桦>红松纯林；均匀度指数以红松与色赤杨>红松与白桦>红松纯林；优势度指数以红松纯林>红松与白桦>红松与色赤杨；在草本层中优势度指数以红松与色赤杨>红松与白桦>红松纯林；均匀度指数红松纯林>红松白桦>红松色赤杨；优势度指数以红松与白桦>红松与色赤杨>红松纯林。

4小结

红松与白桦和红松与色赤杨人工针阔混交林垂直结构，冠层复杂，有两个林冠层以上，并有水曲柳、柞树、黄波罗、槭树等伴生树种，在各层次物种多样性均高于红松纯林。

两种人工针阔混交林和红松纯林，在乔木层中，多样性指数以红松白桦>红松色赤杨>红松纯林；均匀度指数是红松白桦>红松色赤杨>红松纯林；优势度指数是红松纯林>红松白桦>红松色赤杨，在灌木层中，多样性和均匀度指数都是红松色赤杨>红松白桦>红松纯林。优势度指数是红松纯林>红松白桦>红松色赤杨。在草本层中，优势度指数是红松与色赤杨>红松与白桦>红松纯林；均匀度指数是红松纯林>红松与白桦>红松与色赤杨；优势度指数是红松与白桦>红松与色赤杨>红松纯林。

红松纯林在各层次中植物种类和数量较少，但也有明显的优势树种存在，人工针阔混交林物种多样性变化比较复杂，无论是乔木层、灌木层和草本层物种多样性都明显高于红松纯林，这对复层林分物种多样性的恢复和提高有很大的作用。

Study on Species Diversity of Different Forest Types

Tian Yongxia

(Bureau of Forestry in Kuandian County, Dandong 118200,China)

AbstractSpecies diversity of three forest types (mixture plantation of Pinus koraiensis+Betula platyphylla, mixture plantation of Pinus koraiensis+Alnus sibirica and pure forest of Pinus koraiensis) were analyzed. Result shows that mixed plantation of coniferous and broadleaf of Pinus koraiensis+Betula platyphylla and Pinus koraiensis+Alnus sibirica all have rich species, more number, and are much higher than that of pure forest of Pinus koraiensis;species diversity of all levels are optimal than that of pure forest of Pinus koraiensis;mixed plantation of coniferous and broadleaf have complicate levels,and rich vertical diversity;the pure forest of Pinus koraiensis has only one main canopy layer;the vertical structure of shrub layer, herb layer are single. Mixed plantations of coniferous and broadleaf have significant roles on restoration and improvement on multi-level species diversity.

Key wordsmixture plantation of Pinus koraiensis+Betula platyphylla;mixture plantation of Pinus koraiensis+Alnus sibirica;pure forest of Pinus koraiensis;species diversity

作者简介：田永霞(1976-)，男，辽宁宽甸人，大专，高级工程师，从事森林经营和生态保护工作.

收稿日期：2015-07-28

中图分类号：S714

文献标识码：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.01.015

文章编号：1005-5215(2016)01-0037-03