经营密度对蒙古栎次生林植物多样性的影响

孙楠 邢亚娟

摘要： 以林口林业局红石林场蒙古栎次生林为研究对象，选取5个经营密度对蒙古栎次生林植物多样性的影响进行研究的结果表明：草本植物和灌木植物的种类随着经营密度的增大呈先增加后降低的趋势；草本植物和灌木植物的密度、盖度及平均高随着经营密度的增加而逐渐降低；经营密度600株/hm2以下的林分，草本植物和灌木植物的群落复杂程度高，物种个体分配均匀；600株/hm2的林分天然林下更新的种类和株数最多，平均高随着经营密度的增大而降低，建议蒙古栎次生林成熟林的合适经营密度为600株/hm2。

关键词： 经营密度； 次生林； 蒙古栎； 植物多样性

中图分类号： S 756. 4， S 758. 5 + 8， S 792. 186 文献标识码： A

蒙古栎（Quercus mongolica）是第三纪孑遗植物，是我国30个主要工业用材树种之一，在我国东北林区约占有林地面积的15%～20%[ 1 - 4 ]。多数该类型林分土壤贫瘠，树种组成单一，林木生长缓慢，林分蓄积量低[ 5 ， 6 ]。以往的次生林经营没有对蒙古栎产生足够的重视，以至于形成林分生产率低，林木干材质量差等问题，随着次生林可采资源的枯竭和木材需求不断增长矛盾的激化，迫切需要对蒙古栎次生林经营优化经营，达到提高木材产量和质量的目的。合理的经营密度不仅能够提高林分的稳定性，而且也能够提高林分的植物多样性，本研究以成熟林蒙古栎次生林为研究对象，通过长期定位研究不同经营密度对蒙古栎次生林植物多样性的影响，旨在为促进森林更新和加速林木生长、维持和恢复森林生态系统功能，实现蒙古栎次生林搞笑、稳定、优质的经营管理和可持续提供指导。

1 研究区域概况

研究区域设置在黑龙江省林口林业局，位于黑龙江省东南部，地处完达山脉佛爷岭以南的大小锅盔山区，施业区总面积27.3万hm2，跨林口、海林、勃利三县（市）。境内大部分属山区，山多林密，江河纵横。地势四周高，中间低，西部山势险峻，东部渐趋平缓。境内有牡丹江和穆棱河两条水系，共有主要河流104条。林口林业局属寒温带大陆性季风气候，处于西风环流控制下，季节显著，四季分明。春秋季短，气候多变；夏季温热多雨；冬季漫长，寒冷干燥。山区局部小气候比较明显。主要林木有红松、白松、樟子松、落叶松、云杉、冷杉、胡桃、水曲柳、榆树、杨树、桦树、椴树、柞树、桑树等。

2 研究方法

试验地设置在林口林业局红石林场蒙古栎次生林，林龄65年，设置5个经营密度（400、500、600、900、1 600株/hm2），面积约40 hm2，每个密度设置固定标准地3块，合计15块。2016年7月份对不同经营密度蒙古栎次生林的植物多样性进行调查，选择固定标准地的4角和中心的位置设置5个2 m×2 m的样方，调查样方内草本的种名、个体数（丛数）、高度、盖度，调查灌木的种类、数量、高度，将乔木幼苗统计为林下更新。植物多样性的分析采用物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数[7]。

3 结果与分析

3. 1 物种丰富度

林口林业局红石林场蒙古栎次生林林下草本植物共有48种，灌木植物9种。5个经营密度中草本植物和灌木植物的种类数呈抛物线分布（y=-0.928 6x2+

4.071 4x+16.2，R2=0.654 8；y=-0.142 9x2+ 0.257 1x+

6.2，R2=0.747 3），500株/hm2的林分草本植物和灌木植物的种类最多（24种和7种），较种类最少的1 600株/hm2林分高出71.43%和75%。

3. 2 林下物种密度、盖度、平均高的影响

对不同经营密度下蒙古栎次生林的物种密度、盖度和平均高进行调查的结果（表2）显示：经营密度越小的林分（400、500株/hm2），草本植物密度越高（13.51株/hm2），盖度越大（38.18%），平均高越高（53.52 cm），灌木植物的密度越大（2.69株/hm2），平均高越小（56.95 cm）。随着经营密度的增加，林分中草本植物的密度、盖度及平均高逐渐降低，灌木植物的密度降低，平均高增大。

3. 3 植物重要值

试验区内草本植物主要有荨麻、问荆、升麻、水金凤、小叶芹、白屈菜、铁线莲、花荵、牡蒿、唐松草、蹄盖蕨、野大豆、山黧豆、萎叶香茶菜、乌头、北重楼、鹿蹄草、铃兰、露珠草、玉竹、苍术、蚊子草、山尖子、茜草、萎菱菜、山芍药等（表3）。其中，问荆在经营密度400、500、1 600株/hm2的林分都占有较大重要值，而在600株/hm2和900株/hm2的林分却没有发现该草本，铃兰和露珠草、白屈菜和荨麻的重要值比较大。灌木植物主要有鼠李、胡枝子、榛子、刺五加、山梅花、山葡萄、卫矛、珍珠梅、刺梅。其中，鼠李、胡枝子、榛子是所有林分都有的灌木种类，三种灌木的重要值合计按照从大到小的顺序为：1 600株/hm2（93.34%）>600株/hm2（88.55%）>900株/hm2（79.84%）>400株/hm2（67.49%）>500株/hm2（44.70%）。

3. 4 林下植物多样性

对不同经营密度蒙古栎次生林林分草本植物和灌木植物的多样性指数和均匀度指数进行计算，结果（表4）表明：经营密度400株/hm2的林分，草本植物的Simpson多样性指数、 Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Alatalo均匀度指数均最高，说明该经营密度下草本植物的群落多样性较好，物种个体分配比较均匀；经营密度500株/hm2的林分，灌木植物的Simpson多样性指数、 Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Alatalo均匀度指数均最高，说明该经营密度下灌木植物的群落复杂程度较高，物種个体分配比较均匀。

3. 5 经营密度对林下天然更新的影响

对不同经营密度蒙古栎次生林林下天然更新苗木的种类、株数和平均高进行调查的结果（表5）显示：林下天然更新的树种为7种，分别是椴树、胡桃楸、山槐、青楷槭、五角槭、柞树、榆树。经营密度小的林分（400、500、600株/hm2），林下天然更新的树种数在两种以上，天然更新密度在2 500株/hm2以上，600株/hm2的林分林下更新达到了23 750株。密度大的林分树种数降低，密度为1 600株/hm2的林分林下更新没有，说明蒙古栎次生林的经营密度达到一定值时，由于郁闭度过大，阳光不充足等原因造成林下天然更新困难。天然更新的平均高随着经营密度的增大而降低，最高达到了143.50 cm，说明阳光充足有利于林下更新的生长。

4 结论与讨论

4. 1 蒙古栎次生林5个经营密度的林分，草本植物和灌木植物的种类数呈先增加后降低的抛物线分布；草本植物的密度、盖度及平均高随着经营密度的增加而逐渐降低；经营密度小的林分（400株/hm2和500株/hm2），草本植物和灌木植物的群落复杂程度较高，物种个体分配比较均匀；600株/hm2的林分天然林下更新的种类和株数最多，平均高随着经营密度的增大而降低。

4. 2 造成上述结论的原因是：蒙古栎次生林生长在土壤比较贫瘠、坡度较大的立地条件较差的环境中，经营密度的增大，会严重影响林分的光照以及林下土壤微生物，进而影响了林分草本植物、灌木植物及天然更新的生长。适当的经营密度能够为丰富植物多样性提供适宜的温度和湿度条件，并促进林下天然更新的生长，由本研究中五个经营密度植物多样性的调查与分析初步得出，蒙古栎次生林成熟林的合适经营密度为600株/hm2。

参考文献

[1] 钟兆华， 孙楠， 李亚洲， 等. 林口林业局次生柞林资源现状[J]. 林業科技， 2017， 42（4）： 51 - 54.

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[7] 孙楠， 郭树平. 带状皆伐后更新密度对植物多样性的影响[J].森林工程， 2016， 32（6）： 15 - 19.

第1作者简介： 孙楠（1981-）， 女， 博士， 副研究员， 研究方向： 森林经理学、 森林培育学。

通讯作者： 邢亚娟（1969-）， 女， 博士， 研究员， 研究方向： 森林培育学、 林木遗传育种学。

收稿日期： 2018 - 07 - 20

（责任编辑： 张亚楠）