辽东地区红松人工林不同间伐强度下生物多样性研究

王仲凯

(辽宁省青山保护局，辽宁 沈阳 110000)

辽东地区红松人工林不同间伐强度下生物多样性研究

王仲凯

(辽宁省青山保护局，辽宁 沈阳 110000)

以辽东红松人工林为对象，研究了不同间伐强度下该林型的生物多样性。研究结果表明：间伐后，红松人工林内双子叶植物的种类都大于单子叶植物，红松人工林对照区中单子叶植物科的数量最小，其他3个区随间伐强度增大单子叶植物科的数量增多。红松人工林对照区的双子叶植物属数最小；弱度区、中度区、强度区三区随间伐强度增大，属数依次减小，但都高于对照区。蕨类植物在红松人工林内虽出现但数量很少。裸子植物在红松人工林内未出现。红松人工林的草本多样性以弱度区最高，弱度区与强度区相近。红松的灌木多样性差别不大。

间伐；红松人工林；生物多样性

1 研究方法

1.1 试验地设置

利用辽宁省森林经营研究所固定标准地进行不同营林措施效果研究，试验地位于本溪县草河口镇苗圃前山。标准地设置情况如下：

该标准地为1957年营造的红松纯林，1985年设为间伐强度试验固定标准地。间伐强度试验设定包括对照区(保留株数2 070株·hm-2)、弱度间伐区(保留株数1 500株·hm-2)、中度间伐区(保留株数1 170株·hm-2)和强度间伐区(保留株数945株·hm-2)四块标准地，每块标准地面积均为1 000 m2，其林分调查因子见表1。

表1 红松林林分调查因子

1.2 林下草本、木本植物调查及生物量测定

在标准地内随机布设3个1 m×1 m的小正方形地块，在这些随机布设的小正方形地块内调查草本植物的种类、数量和高度。同时在标准地内随机再布设3个2 m×2 m的小正方形地，记录林下木本植物的种类、数量和高度，分别计算这些随机布设的小正方形地块内的草本植物和木本植物的生物多样性。包括重要值、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度指数和丰富度。三块小正方形地块计算得出的平均值作为该标准地的调查指标。

2 不同间伐强度植物多样性的研究

生物多样性是生态系统可持续发展的核心生产力,是人类生存的条件,是经济和社会可持续发展的基础。随着人类的影响,人工生态系统和人为控制的生态系统中生物多样性的研究和保护逐渐引起人们的关注。这些年来营造的一些人工林，在这些人工林郁闭以后影响了林下植物的生长,使该林分的生物多样性有所减少，使该林分的生态系统不能健健康康地发展。所以研究人工林生物多样性是十分有意义的。红松人工林大多数是以中幼林为主，该林分的密度会很大，林木生长的不好，林下的植被长势不良，生物多样性会减少很多，林分林木质量大多数都比较差，因此人工林的生态系统是非常脆弱的。森林群落物种多样性的高低直接影响到群落的生态效益，物种多样性好的森林群落，能形成非常稳定并且合理有序的耗散结构。物种多样性在维持陆地生态系统的稳定性中起到了重要作用，抚育间伐作为一种重要的森林栽培管理措施,不仅对树木的生长创造良好的环境,提高树木的质量,并增加森林植物多样性,以增加土壤中微生物的数量和种类,改善土壤理化性质和交换性能,使生态功能实现稳定和可持续的发展。不同经营性的红松人工林间伐强度，能产生高等植物物种多样性的积极效应,促进地带性顶极群落的形成。

2.1 不同间伐强度林下灌草群落组成

通过分析表2可以很容易地看出，不同抚育间伐强度的样地内部植物科、属、种的组成中，双子叶植物数量全部都高于单子叶植物数量。裸子植物在四块样地内全都没有出现过。蕨类植物除了对照区其他三区均有出现。单子叶植物在对照区中占总数目的28.57%，弱度区、中度区、强度区分别为11.76%、17.65%、18.75% 。双子叶植物占总数的百分比依次为对照区71.43%、弱度区82.35%、中度区79.17%、强度区75%。由此数据可以看出对照区的双子叶植物属数量是四个区中最小的，弱度区、中度区、强度区三个区内双子叶植物属数量随着抚育间伐强度增大反而减小，但是三个区内双子叶植物属数量全都高于对照区内双子叶植物属数量。对数据进行科学合理的分析后得出，蕨类植物在抚育间伐强度不同的红松人工林内分布没有特别明显的规律可循。

表2 不同间伐强度下红松林下植物科、属、种组成

数据显示红松林内灌木较少，抚育间伐强度区内有4种主要植物，他们分别为黄波椤、绣线菊、南蛇藤和榆叶梅；抚育间伐中度区有3种主要植物，他们分别为花曲柳、山里红、珍珠梅；抚育间伐弱度区有2种主要植物，他们分别为色木和卫矛；抚育间伐对照区有2种主要植物，他们分别为,接骨木，色木。通过对表3数据的科学合理的分析可以得出以下结果：(1)抚育间伐对照区内红松人工林下草本的建群种类主要有2种，他们分别为球果堇菜和穿龙薯蓣。(2)抚育间伐弱度区内红松人工林下草本的建群种类主要有2种，他们分别为香茶菜和大叶芹。(3)抚育间伐中度区内红松人工林下草本的建群种类主要有2种，他们分别为黄精和山野豌豆。(4)抚育间伐强度区内红松人工林下草本的建群种类主要有2种，他们分别为香茶菜和蝙蝠葛。由此可以得出抚育间伐强度对红松人工林下草本层的优势种群的影响很大。

表3 不同间伐强度下红松林草本层物种相对重要值分布

2.2 不同间伐强度林下草本物种多样性

通过对表4中数据科学合理的分析得出：不同的抚育间伐强度使红松人工林内叶面积指数有所变化，进而导致散射光条件不同。红松人工林内草本的多样性指数、丰富度指数随散射光条件的不同，这两个指数的波动幅度较大。同时红松人工林内草本的均匀度指数和优势度指数随散射光条件的不同，这两个指数的波动幅度很小。红松人工林内草本多样性Shanon指数，弱度区和强度区明显高于对照区和中度区。红松人工林内草本的丰富度指数，弱度区明显高于其他三区。红松人工林内草本优势度Simpson指数，弱度区高于其他三区，其变化是随着散射光强度的增加逐渐减小。红松人工林内草本物种的均匀度变化，在各光照条件下变化不大。有以上分析可以得出，红松人工林弱度区的植物多样性、优势度、均匀度和丰富度各指标都比其他三区要好，植物多样性也是四个区域内最高的一个区。

表4 红松林不同间伐强度下草本物种多样性

2.3 不同间伐强度林下灌木物种多样性

由表5知红松纯林内不同间伐强度的多样性差距不大。在红松林下木本植物的多度很小，仅有极少的林下木本植物存在，在对照区样地内仅有榆叶梅和接骨木各1株，在弱度间伐区里仅有色木和卫矛各1株，因此这两个处理的多样性指数和均匀度指数都为1，优势度指数为0。在强度间伐区和中度间伐区里多样性指数为1.089和1.228，且分布均匀，没有明显优势种。

表5 红松林不同间伐强度下灌木物种多样性

3 结论

间伐后，红松人工林内双子叶植物种类都多于单子叶植物，红松人工林对照区中单子叶植物科的数量最少，其他三个区随间伐强度的增大单子叶植物科数增多。红松人工林对照区双子叶植物属数最少；弱度区、中度区、强度区三区随间伐强度增大，属数依次减小，但都高于对照区。蕨类植物在红松人工林内虽出现但数量很少。裸子植物在红松人工林内未出现。红松人工林的草本多样性以弱度区最高，弱度区与强度区相近，灌木多样性差别不大。

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Biodiversity ofPinuskoraiensisPlantations under Different Thinning Intensities in Eastern Liaoning Area

Wang Zhongkai

(Qingshan Protection Bureau, Liaoning Province, Shenyang 110000,China)

TakingPinuskoraiensisplantation in eastern Liaoning Province as research objects, the biological diversity of this forest type under different thinning intensities was studied. Result shows that the species of dicotyledonous plants inPinuskoraiensisplantations is larger than that in monocotyledonous plants; the number of monocotyledon species in the control area ofPinuskoraiensisplantation is the smallest;the number of monocotyledonous plantsincrease with the increase of thinning intensity in other three areas.The number of dicotyledonous plants in the control area ofPinuskoraiensisplantation is the smallest. The number decrease with the increase of thinning intensity in the weak zone, moderate area and strength zone,but the number are all higher than that of the control area.The ferns appear inPinuskoraiensisplantation, but the number is very small. Gymnosperms did not appear inPinuskoraiensisplantation. The herbaceous diversity ofPinuskoraiensisplantation is the highest in the weak zone, and the weak zone is similar to the intensity zone. The diversity of shrubs is not significant.

thinning;Pinuskoraiensis; biodiversity

1005-5215(2017)08-0021-03

2017-06-08

王仲凯(1987-)，男，大学，硕士，主要从事林业管理方面研究.

S718

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.07.006