采伐强度对长白落叶松人工林植物多样性的影响

王胜君

摘要：  针对长白落叶松人工纯林植物多样性降低、生态功能衰弱、林地地力减退酸化等问题，本研究采用3种采伐强度（15%、30%、40%）对长白落叶松人工林进行抚育间伐，2年后，对抚育后林分及对照林分的植物多样性进行调查分析。结果显示：随着采伐强度的增加而增大，草本植物和灌木植物种类增多，密度、盖度和平均高增大，间伐强度40%的林分物种密度、盖度和平均高较高，草本植物和灌木植物的群落多样性好，复杂程度高，林下天然更新树种种类较多，平均高较大，建议在长白落叶松人工林近自然经营过程中，对近熟林采用40%强度的抚育间伐。

关键词：  长白落叶松；  抚育；  间伐；  植物多样性

中图分类号：   S 757. 1               文献标识码：   A                文章编号：１００1 － 9499（２０23）04 － 0027 － 04

The Effect of Thinning Intensity on Plant Diversity of Larix olgensis

WANG Shengjun

（State owned Forest Farm Management Bureau，  Heilongjiang Shangzhi 150010）

Abstract Aiming at the problem of loss biodiversity，weakened ecological function， and acidification of forest land fertility in the pure artificial forest of Larix olgensis plantation，this study used three cutting intensities （15%， 30%， and 40%） for tending and thinning of the artificial forest. After two years， the plant diversity of the tending and control stands was investigated and analyzed. The results showed that as the thinning intensity increased， the number of herbaceous and shrub species increased， and the density The coverage and average height increase， and the species density， coverage， and average height of forests with a thinning intensity of 40% are higher. The community diversity and complexity of herbaceous and shrub plants are good， and there are many natural regeneration tree species under the forest， with a larger average height. It is recommended to use a 40% intensity tending thinning for near mature forests in the near natural management process of Larix olgensis artificial forests.

Key words Larix olgensis; nurturing; thinning; plant diversity

落叶松人工林是我国东北地区最主要的人工林[ 1 - 3 ]，长久以来，我国人工林培育的重點主要在育苗造林方面，抚育管理也主要集中在未成林造林地的抚育管理方面，人工林郁闭成林后的抚育研究与生产经验非常有限，导致现有落叶松人工林基本为单层同龄纯林，存在生物多样性严重下降、地力衰退、病虫害猖獗、生产力下降等一系列问题[ 4 ]。主要原因是人工林造林密度较大，林隙过小，不利于其他树种尤其是喜光树种的介入[ 5 ， 6 ]。本研究对长白落叶松近熟林采用15%、30%、40%强度进行抚育间伐，调查分析林下生物多样性及天然更新情况，以期为长白落叶松人工纯林的近自然经营提供理论支撑。

1 研究区域概况

孟家岗林场（130°32′42″E～130°52′36″E， 46°20′16″N～46°30′50″N）隶属于黑龙江省佳木斯市。地处完达山西麓余脉，主要地形为低山丘陵，海拔平均为250 m。气候为东亚大陆性季风气候，年平均气温为2.7℃，年≥10℃积温为2 547℃，年平均降水量550 mm，无霜期120天左右。土壤为地带性暗棕壤。

2 研究方法

2. 1 试验地设置

试验地设置在孟家岗林场79林班的23小班，78林班的29、30小班和82林班的18小班（图1），面积19 hm2，林龄为39年，其中，1、2、3、4区采伐强度为30%， 5、6、7、8区采伐强度为40%， 9、10、11、12区采伐强度为15%。

2. 2 植物多样性调查

采伐后2年，在不同经营林分的标准地内，样地的中心位置和4个角设置5个2 m×2 m的样方。调查样方内草本植物的种名、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。

2. 3 分析方法

生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。物种多样性指数采用Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数；均匀度指数采用Pielou指数和Alatalo指数[ 7 ]。

3 结果与分析

3. 1 采伐强度对林下物种丰富度的影响

抚育间伐后，落叶松人工林林下草本植物共有62種，灌木植物9种。草本和灌木植物的物种数较对照有不同程度的增加，其中，采伐强度为15%和40%的落叶松人工林草本植物种数较对照林分均增加了158.82%，灌木种数较对照林分分别增加了200%和300%；30%采伐强度的落叶松人工林草本植物种数较对照林分增加了129.41%，灌木植物种数增加150%，该林分草本植物种类较采伐强度15%和40%的林分低11.36%，灌木植物较采伐强度15%和40%的林分分别低16.67%和12.5%。

3. 2 采伐强度对林下物种密度、盖度、平均高的影响

落叶松均匀间伐后，对不同采伐强度林分的物种密度、盖度和平均高进行调查，结果显示：均匀间伐后，草本和灌木植物的密度、盖度和平均高均较对照增大。草本植物的密度、盖度和平均高随着采伐强度的增加而增大，采伐强度40%林分下草本植物的密度、盖度和平均高较对照林分高125.34%、114.33%和46.36%；灌木植物的密度最大的是采伐强度15%的林分，较对照林分高290%，灌木植物平均高最大的是采伐强度30%的林分，较对照林分高147.55%。

3. 3 采伐强度对林下植物重要值的影响

落叶松均匀间伐2年后，3个不同采伐强度林分，草本重要值排在前10位的草本植物中，有5种草本植物是相同的，分别是益母草、野草莓、小叶芹、蚊子草和唐松草，采伐强度15%的林分，5种草本重要值合计45.25%，采伐强度30%的林分，5种草本重要值合计46.32%，采伐强度40%的林分，5种草本重要值合计40.86%，未采伐的林分，蚊子草、白屈菜、益母草、问津和唐松草5种植物的重要值合计达到了72.14%。与未采伐的林分相比，均匀间伐后的林分中，白屈菜和问津的重要值降低，益母草的重要值增加。

均匀间伐2年后，灌木植物的重要值较对照林分也有相应的变化，对照林分灌木植物只有卫矛和五味子，卫矛占了近80%。均匀间伐后，三种大小林隙间伐的林分，卫矛的重要值都有不同程度的下降，间伐强度越大，卫矛重要值下降的越多，采伐强度40%的林分，卫矛的重要值下降到了46.77%，仍是林分中灌木植物最重要的种类。

3. 4 采伐强度对林下植物多样性的影响

采伐2年后，计算不同采伐强度林分草本植物和灌木植物的多样性指数和均匀度指数，结果显示：采伐强度40%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，说明该采伐强度下草本植物的群落多样性较好，物种个体分配比较均匀，对照林分的4个指数都比较低，草本的多样性较差；采伐强度40%的林分，灌木植物的多样性指数较高，但均匀性没有采伐强度为30%的林分好，说明该采伐强度的林分灌木植物群落的复杂程度较高，但个别物种的株数较多。

3. 5 采伐强度对林下天然更新的影响

落叶松不同强度采伐后2年，对林下天然更新苗木的种类、株数和平均高进行调查，结果显示：林下天然更新的树种为9种，分别是红松、白桦、茶条槭、椴树、色木槭、山槐、水曲柳、榆树和柞树。均匀间伐后，林下天然更新树种种类较对照林分增加，平均高增大。三种采伐强度（15%、30%和40%）的林分，天然更新树种数较对照林分分别高出133.33%、100%和133.33%，天然更新树种的平均高较对照林分高出4.38%、10.46%和13.42%，采伐强度30%和40%林分，天然更新株数达到了0.68、0.47株/m2，采伐强度15%的林分和对照林分，天然更新的株数较低，只有0.21、0.3株/m2。不同采伐强度的林分天然更新的高度主要集中在0～0.5 m和0.5～1 m两个高度级，分别占三种采伐强度和对照林分的95.24%、92.65%、91.49%和100%，采伐强度越大，林下更新生长的越快，天然更新树种的平均高最大。

4 结论与讨论

长白落叶松抚育间伐后，林下草本植物、灌木和林下更新种类及数量都有所增加，草本和灌木植物的密度、盖度和平均高较对照增大，重要值也发生变化，间伐强度40%的林分物种密度、盖度和平均高较高，草本植物和灌木植物的群落多样性好，复杂程度高，林下天然更新树种种类较多，平均高较大。

造成上述结论的原因是抚育间伐后，林地内光照增加，土壤中微生物增多，进而影响了林分内草本植物、灌木植物的生长，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，并促进林下天然更新的生长[ 8 ]。建议长白落叶松近熟林抚育间伐强度40%为宜。

参考文献

［1］ 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．

［2］ 刘奇，  孙楠，  张怡春.  长白落叶松不同皆伐带宽对生物多样性的影响［J］. 安徽农业科学， 2015，43（27）： 164 - 166．

［3］ 马炜.  长白落叶松人工林生态系统碳密度测定与预估［D］.北京： 北京林业大学， 2012．

［4］ 张象君，  王庆成，  郝龙飞，  等.  长白落叶松人工林林隙间伐对林下更新及植物多样性的影响［J］. 林业科学， 2011， 47（8）： 7 - 13.

［5］ 裴允鹏，  曾庆福，  王国曾.  现有落叶松人工林的评价［J］.  林业科技情报［J］，2005，37（3）： 11 - 12.

［6］ 陆元昌.  近自然森林经营的理论与实践［M］.  北京：  科学出版社， 2006.

［7］ 刘奇，  孙楠，  张怡春.  长白落叶松不同皆伐带宽对生物多样性的影响［J］. 安徽农业科学， 2015， 43（27）： 164 - 166.