桂中地区不同坡位杉木人工林多样性调查

罗小瑜

(广西壮族自治区南宁树木园，广西 南宁 530031)



桂中地区不同坡位杉木人工林多样性调查

罗小瑜

(广西壮族自治区南宁树木园，广西 南宁 530031)

摘要：以广西桂中地区南宁树木园30年生杉木人工为研究对象，对上坡、下坡和中坡三个坡位的林下多样性展开了调查。研究结果得出：在不同坡位林下植物种类多样性表现为：中坡>下坡>上坡。中坡林分的Shannon指数(H')和Simpson指数(D)分别为2.01和 0.93，均为各个林分中最高；杉木人工林中坡的草本层丰富度指数(Margalef 指数)均高于其他坡度的林分，表明了杉木人工林中坡植物种类丰富，林下光源充足；杉木人工林灌木层物种均匀度 Jsw指数的平均值分为1.580，而草本层物种均匀度Jsw指数平均值为1.487。并得出了伴随着林坡位的变化，光照可从林分不同方向，如各个侧面透过林分照射于林下植被，可给林下植被提供良好的生长环境，同时也提升了林下植被的多样性。

关键词：杉木；坡位；多样性

1引言

杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook.)属杉科(Taxodiaceae)杉木属(Cunninghamia)乔木，为我国南方主要用材树种之一，垂直分布的上限常随地形和气候条件的不同而有差异。在东部大别山区海拔700 m以下，福建戴云山区1000 m以下，在四川峨眉山海拔1800 m以下，云南大理海拔2500 m以下。越南也有分布[1]。杉木生长快，用种子繁殖或插条繁殖，或根株萌芽更新，栽培地区广，木材优良、用途广，为长江以南温暖地区最重要的速生用材树种[2]。为我国长江流域、秦岭以南地区栽培最广、生长快、经济价值高的用材树种。栽培区北起秦岭南坡、桐柏山、大别山、江苏句容、宜兴，南至广东信宜、广西玉林、龙津、云南广南、麻栗坡、屏边、昆明、会泽、大理，东起江苏南部、浙江、福建西部山区，西至四川大渡河流域(泸定磨西面以东地区)及西南部安宁河流域[3]。木材黄白色，有时心材带淡红褐色，质较软，细致，有香气，纹理直，易加工，比重0.38，耐腐力强，不受白蚁蛀食。供建筑、桥梁、造船、矿柱、木桩、电杆、家具及木纤维工业原料等用。通过调查杉木人工林林下生物多样性情况，对杉木人工林生态系统进行评价。

2试验基本情况

2.1试验地概况

试验样地设置于广西南宁树木园林地后山内，位于东经108°21′～108°59′，北纬22°21′～22°32′。光照充足，热量丰富，雨热同季，夏湿冬干，干湿季节明显。年均气温25.3 ℃，一月平均气温4.1～13.5 ℃，极端最低温-0.6～3.5 ℃，七月平均气温29.4～32.4 ℃，极端最高温38.7～45.6 ℃，大于等于10 ℃活动积温7215～7954 ℃，年太阳辐射量1.32×105～1.41×105K/cm2，年均日照时数1621～1911 h，是广西太阳辐射高值区之一[4]。年均降雨日105～127 d，年均降雨量1100～1300 mm，年蒸发量1300～1900 mm，相对湿度64.6%～87.4%，水热系数1.3～1.7，适合于杉木的生长。土壤以赤红壤、红壤为主，林地土层平均厚度在80～120 cm，土壤pH值为4.6～6.1。杉木人工林保存密度为1239株/hm2，林分郁闭度为0.7。

2.2试验方法

对广西南宁树木园后山内设置样地展开调查，试验样地在上中下三个破位分别选取3个10 m×10 m(100 m2)的标准样地进行调查，主要记录样方内植物的种类，多度和物种的覆盖度等生态计量指标。

2.3物种重要值及多样性指数的计算

结合外业调查统计分析，对林分的灌草层进行计算，具体运算公式如下[5]：

(1)物种丰富度指数。

式中：S为出现在样地的物种数；N为总个体数。

(2)多样性指数。

式中：pi为种i的个体数与样方个体总数的比值。

(3)均匀度指数。

Alatalo均匀度指数(Jsi)：

式中：D为Simpson指数，S为出现在样地的物种数，Ni为物种个体数，s为总个体数。

3结果分析

在杉木人工林中，不同坡位林下植物种类多样性表现为：中坡>下坡>上坡。杉木人工林丰富度指数(Margalef指数)在杉木人工林上坡表现为灌木层>草本层，中坡和下坡则表现为草本层>灌木层。在不同坡位杉木人工林中，上坡、中坡和下坡的林下物种多样性指数(Shannon指数)均表现为灌木层>草本层，然而，林分受光照的影响，上坡林下物种的草本层Shannon指数远远高于灌木层Shannon指数。随着杉木人工林的坡度变化，灌草层物种多样性指数变化为：中坡>下坡>上坡。中坡林分的Shannon指数(H′)和Simpson指数(D)分别为1.89和 0.81，均为各个林分中最高，在上坡表现为最小，分别为0.89和0.75。另外，杉木人工林草本层多样性指数Shannon指数为1.380，变异系数为13.4%，而杉木人工林的灌木层多样性指数Simpson指数值为0.780，变异系数仅仅为3.4%，高于草本层的变异系数，变化范围较大。

杉木中坡灌木层的物种丰富度指数均高于杉木人工林不同破位的丰富度值，其值分别为2.34和0.78，且杉木人工林中坡的草本层丰富度指数(Margalef 指数)均高于其他坡度的林分，表明了杉木人工林中坡植物种类丰富，林下光源充足。另外，杉木人工林灌木层物种均匀度Jsw指数的平均值分为1.460，变异系数为33.8%，而草本层物种均匀度Jsw指数平均值为1.367，变异系数达到了12.8%，差别不大，说明物种均匀度差异水平明显；均匀度指数 Jsi的平均值分别是0.777和0.807，灌木层和草本层均匀度指数的变异系数分别是1.5%和16.9%(表1)。

4结语

杉木人工林随着坡度的上升林下物种数量先增加后降低，杉木人工林中坡的物种种类达到最大值。草本层物种丰富度上坡最大，中坡生最小，而上坡灌木层的物种丰富度指数均小于不同坡度的杉木人工林。中坡林分物种多样性指数最高。在下坡杉木人工林林分中，由于林分郁闭度较高，林下植被分布均匀，物种均匀度最高。

表1　杉木人工林林下灌草层丰富度指数

杉木人工林林分随着林分坡度的变化多样性总体趋势呈先增长后降低的波浪变动趋势，其主要原因为杉木人工林随着坡位的变化，与林下植被共同生长，坡位在上坡后随着杉木林分生长较高，林下植被获得光照降低，影响了林下植被的生长。伴随着林坡位的变化，光照可从林分不同方向，如各个侧面透过林分照射于林下植被，可给林下植被提供良好的生长环境，同时也提升了林下植被的多样性。林分林下植被发育良好发育完全，有效的改善了林地土壤的理化性质，随着林分生长完好，凋落物增加也可有效改善林地土壤养分结构。

参考文献：

[1]姚凯霖.杉木造林技术[J].绿色科技,2011(8):127～129.

[2]陈楚莹,张家武,周崇莲,等.改善杉木人工林的林地质量和提高生产力的研究[J].应用生态学报,1990,1(2):97～106.

[3]韦炳俭,周凌雁,覃德文.广西生物多样性评价发展研究[J].黑龙江科学,2014(11):42～43.

[4]吴道忠,吴义达.杉木造林技术对于水土流失的作用分析[J].绿色科技,2013(12):131～132.

[5]杨钦潮,方朱宗,唐颖,等.桂南地区植物群落多样性分析[J].绿色科技,2015(6):35～36.

收稿日期：2016-04-27

作者简介：罗小瑜(1986—)，男，助理工程师，主要从事营林生产方面研究。

中图分类号：S791

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2016)11-0027-02