羅小瑜

(廣西壯族自治區(qū)南寧樹木園，廣西 南寧 530031)

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桂中地區(qū)不同坡位杉木人工林多樣性調(diào)查

羅小瑜

(廣西壯族自治區(qū)南寧樹木園，廣西 南寧 530031)

摘要：以廣西桂中地區(qū)南寧樹木園30年生杉木人工為研究對象，對上坡、下坡和中坡三個坡位的林下多樣性展開了調(diào)查。研究結(jié)果得出：在不同坡位林下植物種類多樣性表現(xiàn)為：中坡>下坡>上坡。中坡林分的Shannon指數(shù)(H')和Simpson指數(shù)(D)分別為2.01和 0.93，均為各個林分中最高；杉木人工林中坡的草本層豐富度指數(shù)(Margalef 指數(shù))均高于其他坡度的林分，表明了杉木人工林中坡植物種類豐富，林下光源充足；杉木人工林灌木層物種均勻度 Jsw指數(shù)的平均值分為1.580，而草本層物種均勻度Jsw指數(shù)平均值為1.487。并得出了伴隨著林坡位的變化，光照可從林分不同方向，如各個側(cè)面透過林分照射于林下植被，可給林下植被提供良好的生長環(huán)境，同時也提升了林下植被的多樣性。

關(guān)鍵詞：杉木；坡位；多樣性

1引言

杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook.)屬杉科(Taxodiaceae)杉木屬(Cunninghamia)喬木，為我國南方主要用材樹種之一，垂直分布的上限常隨地形和氣候條件的不同而有差異。在東部大別山區(qū)海拔700 m以下，福建戴云山區(qū)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]。杉木生長快，用種子繁殖或插條繁殖，或根株萌芽更新，栽培地區(qū)廣，木材優(yōu)良、用途廣，為長江以南溫暖地區(qū)最重要的速生用材樹種[2]。為我國長江流域、秦嶺以南地區(qū)栽培最廣、生長快、經(jīng)濟價值高的用材樹種。栽培區(qū)北起秦嶺南坡、桐柏山、大別山、江蘇句容、宜興，南至廣東信宜、廣西玉林、龍津、云南廣南、麻栗坡、屏邊、昆明、會澤、大理，東起江蘇南部、浙江、福建西部山區(qū)，西至四川大渡河流域(瀘定磨西面以東地區(qū))及西南部安寧河流域[3]。木材黃白色，有時心材帶淡紅褐色，質(zhì)較軟，細致，有香氣，紋理直，易加工，比重0.38，耐腐力強，不受白蟻蛀食。供建筑、橋梁、造船、礦柱、木樁、電桿、家具及木纖維工業(yè)原料等用。通過調(diào)查杉木人工林林下生物多樣性情況，對杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)進行評價。

2試驗基本情況

2.1試驗地概況

試驗樣地設(shè)置于廣西南寧樹木園林地后山內(nèi)，位于東經(jīng)108°21′～108°59′，北緯22°21′～22°32′。光照充足，熱量豐富，雨熱同季，夏濕冬干，干濕季節(jié)明顯。年均氣溫25.3 ℃，一月平均氣溫4.1～13.5 ℃，極端最低溫-0.6～3.5 ℃，七月平均氣溫29.4～32.4 ℃，極端最高溫38.7～45.6 ℃，大于等于10 ℃活動積溫7215～7954 ℃，年太陽輻射量1.32×105～1.41×105K/cm2，年均日照時數(shù)1621～1911 h，是廣西太陽輻射高值區(qū)之一[4]。年均降雨日105～127 d，年均降雨量1100～1300 mm，年蒸發(fā)量1300～1900 mm，相對濕度64.6%～87.4%，水熱系數(shù)1.3～1.7，適合于杉木的生長。土壤以赤紅壤、紅壤為主，林地土層平均厚度在80～120 cm，土壤pH值為4.6～6.1。杉木人工林保存密度為1239株/hm2，林分郁閉度為0.7。

2.2試驗方法

對廣西南寧樹木園后山內(nèi)設(shè)置樣地展開調(diào)查，試驗樣地在上中下三個破位分別選取3個10 m×10 m(100 m2)的標(biāo)準(zhǔn)樣地進行調(diào)查，主要記錄樣方內(nèi)植物的種類，多度和物種的覆蓋度等生態(tài)計量指標(biāo)。

2.3物種重要值及多樣性指數(shù)的計算

結(jié)合外業(yè)調(diào)查統(tǒng)計分析，對林分的灌草層進行計算，具體運算公式如下[5]：

(1)物種豐富度指數(shù)。

式中：S為出現(xiàn)在樣地的物種數(shù)；N為總個體數(shù)。

(2)多樣性指數(shù)。

式中：pi為種i的個體數(shù)與樣方個體總數(shù)的比值。

(3)均勻度指數(shù)。

Alatalo均勻度指數(shù)(Jsi)：

式中：D為Simpson指數(shù)，S為出現(xiàn)在樣地的物種數(shù)，Ni為物種個體數(shù)，s為總個體數(shù)。

3結(jié)果分析

在杉木人工林中，不同坡位林下植物種類多樣性表現(xiàn)為：中坡>下坡>上坡。杉木人工林豐富度指數(shù)(Margalef指數(shù))在杉木人工林上坡表現(xiàn)為灌木層>草本層，中坡和下坡則表現(xiàn)為草本層>灌木層。在不同坡位杉木人工林中，上坡、中坡和下坡的林下物種多樣性指數(shù)(Shannon指數(shù))均表現(xiàn)為灌木層>草本層，然而，林分受光照的影響，上坡林下物種的草本層Shannon指數(shù)遠遠高于灌木層Shannon指數(shù)。隨著杉木人工林的坡度變化，灌草層物種多樣性指數(shù)變化為：中坡>下坡>上坡。中坡林分的Shannon指數(shù)(H′)和Simpson指數(shù)(D)分別為1.89和 0.81，均為各個林分中最高，在上坡表現(xiàn)為最小，分別為0.89和0.75。另外，杉木人工林草本層多樣性指數(shù)Shannon指數(shù)為1.380，變異系數(shù)為13.4%，而杉木人工林的灌木層多樣性指數(shù)Simpson指數(shù)值為0.780，變異系數(shù)僅僅為3.4%，高于草本層的變異系數(shù)，變化范圍較大。

杉木中坡灌木層的物種豐富度指數(shù)均高于杉木人工林不同破位的豐富度值，其值分別為2.34和0.78，且杉木人工林中坡的草本層豐富度指數(shù)(Margalef 指數(shù))均高于其他坡度的林分，表明了杉木人工林中坡植物種類豐富，林下光源充足。另外，杉木人工林灌木層物種均勻度Jsw指數(shù)的平均值分為1.460，變異系數(shù)為33.8%，而草本層物種均勻度Jsw指數(shù)平均值為1.367，變異系數(shù)達到了12.8%，差別不大，說明物種均勻度差異水平明顯；均勻度指數(shù) Jsi的平均值分別是0.777和0.807，灌木層和草本層均勻度指數(shù)的變異系數(shù)分別是1.5%和16.9%(表1)。

4結(jié)語

杉木人工林隨著坡度的上升林下物種數(shù)量先增加后降低，杉木人工林中坡的物種種類達到最大值。草本層物種豐富度上坡最大，中坡生最小，而上坡灌木層的物種豐富度指數(shù)均小于不同坡度的杉木人工林。中坡林分物種多樣性指數(shù)最高。在下坡杉木人工林林分中，由于林分郁閉度較高，林下植被分布均勻，物種均勻度最高。

表1　杉木人工林林下灌草層豐富度指數(shù)

杉木人工林林分隨著林分坡度的變化多樣性總體趨勢呈先增長后降低的波浪變動趨勢，其主要原因為杉木人工林隨著坡位的變化，與林下植被共同生長，坡位在上坡后隨著杉木林分生長較高，林下植被獲得光照降低，影響了林下植被的生長。伴隨著林坡位的變化，光照可從林分不同方向，如各個側(cè)面透過林分照射于林下植被，可給林下植被提供良好的生長環(huán)境，同時也提升了林下植被的多樣性。林分林下植被發(fā)育良好發(fā)育完全，有效的改善了林地土壤的理化性質(zhì)，隨著林分生長完好，凋落物增加也可有效改善林地土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)。

參考文獻：

[1]姚凱霖.杉木造林技術(shù)[J].綠色科技,2011(8):127～129.

[2]陳楚瑩,張家武,周崇蓮,等.改善杉木人工林的林地質(zhì)量和提高生產(chǎn)力的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,1990,1(2):97～106.

[3]韋炳儉,周凌雁,覃德文.廣西生物多樣性評價發(fā)展研究[J].黑龍江科學(xué),2014(11):42～43.

[4]吳道忠,吳義達.杉木造林技術(shù)對于水土流失的作用分析[J].綠色科技,2013(12):131～132.

[5]楊欽潮,方朱宗,唐穎,等.桂南地區(qū)植物群落多樣性分析[J].綠色科技,2015(6):35～36.

收稿日期：2016-04-27

作者簡介：羅小瑜(1986—)，男，助理工程師，主要從事營林生產(chǎn)方面研究。

中圖分類號：S791

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)11-0027-02