秦岭油松人工林与次生林群落特征比较

秦岭油松人工林与次生林群落特征比较内容摘要：

浙 江 林 学 院 学 报 2008， 25（6）： 711 - 717 Journal of Zhejiang Forestry College 秦岭油松人工林与次生林群落特征比较 景 丽 ， 朱志红 ， 王孝安 ， 郭 华 （陕西师范大学 生命科学学院， 陕西 西安 710062 ） 摘要： 采用标准样地法对秦岭旬阳坝地区油松 Pinus tabulaeformis 次生林与人工林进行了群落学调查研究， 旨在比较天 然油松林遭砍伐后经过自然恢复或人工栽植恢复 40 a 左右群落的特征差异。 结果表明： 天然恢复次生林有维管植物 66 科 104 属 134 种， 人工林有维管植物 73 科 104 属 125 种 ， 2 种 群 落 含 1 ~ 2 个 种 的 科 均 较 多 ； 人 工 林 与 次 生 林 共 有 种 为 70 种， 种类组成相似系数为 53.03% 。 2 种群落的垂直结构相似， 都分为乔木、 灌木和草本 3 层， 乔木层又分 3 个亚 层； 人工林乔木层、 灌木层密度低于次生林， 草本层密度高于次生林。 2 种群落物种多样性指数中， Shannon-Wiener 指 数、 Margalef 指数和 Richness 指数的大小顺序均为灌木层 ＞ 草本层 ＞ 乔木层， Simpson 指数均为乔木层 ＞ 草本层 ＞ 灌木 层， Evenness 指数的变化不一致， 天然次生林为灌木层 ＞ 草本层 ＞ 乔 木 层 ， 人 工 林 为 灌 木 层 ＞ 乔 木 层 ＞ 草 本 层 ； 次 生 林乔木层的物种丰富度指数显著高于人工林， 而均匀度指数显著低于 人 工 林 ； 人 工 林 与 次 生 林 灌 木 层 各 多 样 性 指 数 无 明显差异； 人工林草本层的优势度显著高于次生林。 人工林凋落物厚 度 显 著 高 于 次 生 林 ， 土 壤 营 养 指 标 在 2 种 群 落 间 均无明显差异。 上述结果说明， 经过 40 a 左右的恢复， 人工林与次生林群落特征已达到一定程度的相似性， 油松适合 作为该地区的造林树种恢复天然植被。 表 9 参 21 关键词： 森林生态学； 秦岭； 油松； 人工林； 天然次生林； 群落特征； 物种多样性 中图分类号： S718.54 ； Q948.15 文献标志码： A 文章编号： 1000-5692 （2008 ）06-0711-07 Community characteristics of a Pinus tabulaeformis secondary forest and a planted forest in the Xunyangba Region of the Qinling Mountains JING Li ， ZHU Zhi-hong， WANG Xiao-an， GUO Hua （College of Life Sciences ， Shaanxi Normal University ， Xi ’an 710062 ， Shaanxi ， China ） Abstract ： Based on the survey and data from 8 plots ， the community characteristics of a natural secondary forest of Pinus tabulaeformis and P. tabulaeformis plantation were compared using a standard quadrat method， in order to know influence of different management style on restoration of the communities after disafforest about 40 years. Analyses included use of the similarity ， Shannon-Wiener ， Margalef ， Richness， Simpson’s Dominance， and Evenness Indices. Main results as follow ：（ 1）The secondary forest consisted of 134 vascular species belonging to 66 families and 104 genera， whereas the planted forest included 125 vascular species in 73 families and 104 genera. The families which included 1 to 2 species were plentiful in the two communities. A similarity index of 53.0% was obtained with 70 co-occurring species. （ 2）The vertical structure of both communities contained tree ， shrub， and herb layers， with the tree layer subdivided into three layers. Plant density in the tree and shrub layers of the plantation was lower than the secondary forest （P＜0.05）， but density in the herb layer was higher （P＜0.05）. （3） From the angle of spatial patterns ， in both secondary forest and plantation， the Shannon-Wiener ， Margalef ， and Richness Indices were in the order shrub ＞ herb ＞ tree， and Simpson’s Dominance Indices were tree ＞ herb ＞ shrub. However ， differences were found with the Evenness Index for the secondary forest （shrub ＞ herb ＞ tree）versus the 收稿日期： 2007-12-03 ； 修回日期： 2008-03-12 基金项目： 国家重点基础研究发展计划（973 计划）项目（2002CB111505 ） 作者简介： 景丽， 硕士研究生， 从事群落生态学研究。 E-mail: jingli_rc@126.com。 通信作者： 朱志红， 教授， 博士， 从事植物生态学研究。 E-mail: zhuzhihong@snnu.edu.cn 2008 年 12 月 浙 江 林 学 院 学 报 712 plantation （shrub ＞ tree ＞ herb）. Also ， compared to the plantation ， in the secondary forest the Margalef and Richness Indices of the tree layer were higher （P＜0.05）， but the Evenness Index was lower （P＜0.05）. Additionally ， in the plantation ， Simpson ’s Dominance Index for the herb layer was higher than in the secondary forest （P＜0.05）. （4）Litter layer in plantation was thicker than that in natural secondary forest （P＜ 0.05）. Thus， after 40 years of restoration ， there were many community attribute similarities between plantations and secondary forests meaning that P. tabulaeformis was suitable for afforestation at this site. ［ Ch， 9 tab. 21 ref. ］ Key words ： forest ecology ； Qinling Mountains ； Pinus tabulaeformis ； plantation ； natural secondary forest； community characteristics ； species diversity 由于气候及人为等因素的影响， 天然植被破坏严重， 人工林在生态系统中发挥着越来越大的作用 ［1］。 一些研究表明， 人工植被经过一定阶段的旺盛生长之后， 立地条件 恶 化 ［ 2 - 3 ］ ， 表 现 出 较 明 显 的 退 化 和衰败迹象 ［4－9 ］ 。 为保证人工林生态系统的稳定， 开展人工林群落特征的研究显得尤为重要。 油松 Pinus tabulaeformis 是黄土高原地区广泛分布的常绿针叶树种， 也是暖温带湿润半湿润气候区的地带 性植被 ［ 5 ， 8 － 10 ］ 。 陕西秦岭、 黄龙山和子午岭都有较大面积的油松天然次生林及人工林分布。 目前， 有 关油松林群落养分分布及水源涵养功能问题的研究较 多 ［3 ，11－13 ］ ， 对油松人工林与次生林的比较研究少 见报道。 秦岭被列为具有世界意义的生物多样性关键地区。 笔者在前人研究工作的基础上， 对该区遭 砍伐后经过自然恢复和人工种植恢复 40 a 左右的油松次生林与人工林进行了群落学调查和比较研究， 旨在探讨该区油松人工林和次生林在群落物种组成、 空间结构和物种多样性等方面是否存在显著差 异， 为该区植被的恢复实践提供理论依据。 1 研究区自然概况 研究区位于秦岭中段南麓的宁陕县旬阳坝林场 ， 地理坐标为 32°29′ ~ 33°13′N ， 103°58′ ~ 109° 48′E， 平均海拔 1 300 m ， 属北亚热带温暖湿润气候区， 年平均气温为 10 ℃ ， 1 月平均气温 －1.5 ℃ ， 7 月平均气温 19.7 ℃ ， 年平均降水量 1 133