程 偉

（黑龍江省第一森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，黑龍江 牡丹江 157009）

森林除提供木材外，還為人類(lèi)提供著各種食物、藥材和工業(yè)原料等資源；此外，森林在涵養(yǎng)水源、凈化空氣、防風(fēng)固沙、豐富生物種類(lèi)等方面也發(fā)揮著難以估量的作用。森林發(fā)揮各種作用的根源是森林生物多樣性，只有森林生物多樣性得到保護(hù)，森林才有可能持續(xù)的提供各種資源，并發(fā)揮其重要的作用。

近年來(lái)，我國(guó)林業(yè)發(fā)展在許多方面都與生物多樣性的保護(hù)有密切關(guān)系，諸如森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)、自然保護(hù)、林木種質(zhì)資源保存與遺傳改良、退化森林的恢復(fù)與重建、森林的效益評(píng)價(jià)等。盡管如此，我國(guó)森林生物多樣性的研究仍非常滯后，生物多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)和體系仍然沿用上世紀(jì)40年代生態(tài)學(xué)家辛普森等人建立的Simpson多樣性指數(shù)、Shannon多樣性指數(shù)和均勻度等計(jì)算方法。該生物多樣性評(píng)價(jià)體系雖然從物種層面研究生物多樣性，但卻無(wú)法對(duì)具體物種進(jìn)行有效準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，而生物多樣性主要保護(hù)的是珍稀瀕危物種、重點(diǎn)開(kāi)發(fā)利用的是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的物種。

為此，本文將采用森林近自然化程度和植物功能群的研究方法，對(duì)牡丹江地區(qū)近自然化程度不同的林分林下植物多樣性進(jìn)行調(diào)查，旨在確定本地區(qū)林下植被近自然化程度最高、組成最優(yōu)的近自然林模式，完善我國(guó)近自然林業(yè)體系。

1 研究區(qū)概況

本研究在黑龍江省牡丹江市青梅林場(chǎng)進(jìn)行。青梅林場(chǎng)位于牡丹江市東郊，地理坐標(biāo)為E 129°39′～129°54′，N 44°35′～44°39′。該區(qū)是低山丘陵，平均坡度6°～20°，海拔220～731m。屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，一年四季分明，冬冷夏熱。7月最熱，月平均氣溫21.7℃；1月最冷，月平均氣溫-18.6℃，年降雨量為575.7mm，年蒸發(fā)量為1220mm，無(wú)霜期130.8d。地帶性土壤為暗棕壤。

本研究以牡丹江地區(qū)近自然化程度不同的4種林分（包括紅松闊葉林、過(guò)伐林、水曲柳落葉松混交林和落葉松人工林，以紅松闊葉林為對(duì)照）為研究對(duì)象，林分概括見(jiàn)表1。

表1 林分概況

2 研究方法

調(diào)查方法：調(diào)查于2011年7月下旬進(jìn)行。在4種林分內(nèi)隨機(jī)設(shè)置8個(gè)16m×16m的大樣方。在每個(gè)大樣方內(nèi)隨機(jī)設(shè)5個(gè)2m×2m的灌木樣方，在每個(gè)灌木樣方內(nèi)對(duì)角位置設(shè)2個(gè)1m×1m的草本樣方。記錄每一灌木樣方內(nèi)灌木的種數(shù)、個(gè)體數(shù)、樹(shù)高和蓋度，記錄草本樣方內(nèi)草本植物的物種數(shù)、個(gè)體數(shù)（叢數(shù)）、高度、蓋度。

數(shù)據(jù)處理方法：采用以下指數(shù)進(jìn)行多樣性的測(cè)定：Simpson多樣性指數(shù)D＝1-∑Pi2，式中Pi＝（相對(duì)密度＋相對(duì)蓋度）／2，為是第i個(gè)種的重要值。不同功能群中物種重要值的計(jì)算公式為：Pi＝（相對(duì)密度＋相對(duì)蓋度＋相對(duì)頻度）／3（馬克平，1994）。植物功能群采用不同生活型（將植物分成1年生草本植物、多年生草本植物、灌木和喬木）分類(lèi)方法。

3 結(jié)果與分析

與紅松闊葉林相比，其他3種林分的物種數(shù)、蓋度均小于自然化程度最高的紅松闊葉林，其中水落混交林和落葉松人工林的木本植物及草本植物的物種數(shù)、蓋度均顯著低于紅松闊葉林（P＜0.05）；過(guò)伐林除木本植物蓋度與紅松闊葉林差異不顯著外（P＞0.05），其他項(xiàng)目（木本植物和草本植物種數(shù)，草本植物蓋度）均顯著低于紅松闊葉林（P＜0.05）；過(guò)伐林的木本植物種數(shù)、蓋度和草本植物的種數(shù)、蓋度均顯著高于水落混交林和落葉松人工林（P＜0.05）；木本植物種數(shù)、蓋度在水落混交林和落葉松人工林之間差異不顯著（P＞0.05），而草本植物種數(shù)、蓋度均表現(xiàn)為水落混交林顯著高于落葉松人工林（P＜0.05）（見(jiàn)表2）。

表2 不同林分林下植物種數(shù)和蓋度

過(guò)伐林除草本植物Shannon多樣性指數(shù)顯著低于紅松闊葉林外（P＜0.05），其他各項(xiàng)多樣性指標(biāo)：木本植物Simpson多樣性指數(shù)和Shannon多樣性指數(shù)及草本植物Simpson多樣性指標(biāo)與紅松闊葉林均無(wú)顯著差異（P＞0.05）。水落混交林和落葉松人工林林下植物多樣性未發(fā)現(xiàn)顯著差異（P＞0.05），但均顯著低于紅松闊葉林和過(guò)伐林（P＜0.05）（見(jiàn)表3）。

表3 不同林分林下植物多樣性指數(shù)

4種林分林下植物生活型重要值均表現(xiàn)為多年生草本植物＞灌木＞一年生草本植物，差異均顯著（P＜0.05）。其中多年生草本植物以落葉松人工林和水落混交林重要值最大（二者差異不顯著），均顯著高于紅松闊葉林和過(guò)伐林（二者差異不顯著）。與多年生草本植物的表現(xiàn)正好相反，一年生草本植物和灌木均以紅松闊葉林和過(guò)伐林最大（二者差異不顯著，P＞0.05），顯著高于落葉松人工林和水落混交林（見(jiàn)表4）。

表4 各林分不同生活型植物重要值

林下植物中不同生活型植物中1年生草本植物、多年生草本植物、灌木的主要代表植物（見(jiàn)表5）。

表5 不同植物生活型的主要代表植物

4 討論與結(jié)論

4種林分的近自然化程度，以紅松闊葉林最高，為本地區(qū)的頂級(jí)群落，其次為過(guò)伐林，再次為水曲柳落葉松混交林，以落葉松人工林的近自然化程度最低。4種林分的林下植物種數(shù)、蓋度和多樣性指數(shù)的大小順序基本也是以紅松闊葉林最大，其次為過(guò)伐林，再次為水落混交林，最小為落葉松人工林。除水落混交林與落葉松人工林的林下植物多樣性指數(shù)、木本植物種數(shù)和蓋度，以及紅松闊葉林與過(guò)伐林的林下多樣性指數(shù)和木本植物蓋度外，其他各項(xiàng)指標(biāo)在4種林分間差異均顯著（P＜0.05）。4種林分林下植物生活型重要值均表現(xiàn)為多年生草本植物＞灌木＞1年生草本植物，差異均顯著（P＜0.05）。4種林分的林下植物組成的相似性，根據(jù)林下植物生活型重要值的大小及分布結(jié)果顯示，紅松闊葉林與過(guò)伐林較為相近，而水曲柳落葉松混交林與落葉松人工林林下植物組成相近。

本文對(duì)牡丹江地區(qū)4種近自然化程度不同的典型的林分的林下植物多樣性進(jìn)行了研究，并對(duì)林下植物生活型進(jìn)行了簡(jiǎn)單比較，但未能更深入的根據(jù)植物的生理生態(tài)特征將其進(jìn)行分類(lèi)研究，如國(guó)外目前將林下植物分成雜草種、競(jìng)爭(zhēng)種和耐脅迫種以及各種之間的過(guò)度類(lèi)型進(jìn)行系統(tǒng)分類(lèi)研究。

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