29 年生杉木林下植物多样性与密度的关系
29 年生杉木林下植物多样性与密度的关系内容摘要：
维普资讯 http://www.cqvip.com 福建林学院学报 ２ ００５， ２５（１）： ２ ７—３ ０ Ｊ ｏ ｕｒ ｎａ ｌ ｏ ｆ Ｆｕ ｊ ｉ ａ ｎ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｆ ｏｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｙ ２９年 生 杉 木 林 下植 物 多 样 性 与 密 度 的 关 系 刘 玉 宝 （福建农林大学林学院，福建 福州 ３５ ００ ０２） 摘要：采用定位研究方法对福建 南平峡阳 ２ ９年 生（ ２ ０地位指 数级）的一代杉 木人 工林林 下植被 多样性与林分密度 的关系进行 了研 究，结果表 明，杉木人 工林林分 密度 对林 下植物乔 木层和灌 木层的物种 多样 性有显著影 响 ，但对草本层和藤本层的物种 多样 性没有显著 影响 ．林分 密度最 低（ ９０ ０株 －ｈｍＩ ２）的杉木林其林下植被乔木层和灌木层植物多样性显著高于最高林分密度 （１ ５ ００株 ・ｈ ｍ 以上）的 ． 关键词：杉木；林分密度；植物多样性 中图分类号：￥ ７１ ８． ５ ４ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ １ ３ ０１ － ３８ ９Ｘ（２ ００ ５） Ｏｌ － ００２ ７－ ０ ４ Ｒｅｌ ａｔ ｉ ｏｎｓｈｉ ｐ ｂｅｔ ｗｅｅｎ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｗｔｈ Ｓｐｅｃｉ ｅｓ Ｄｉ ｖｅｒｓｉ ｔ ｙ ａｎｄ Ｓｔ ａｎｄ Ｄｅｎｓｉ ｔ ｙ ｏｆ ２９－ － ｙｅａｒ・ — ｏｌ ｄ Ｃｈ ｉ ｎｅｓｅ ｆ ｉｒ Ｐｌ ａｎｔ ａｔ ｉ ｏｎｓ ｌ Ｕ ＹＵ— ｂａｏ （Ｃｏｌ ｌ ｅｇ ｅ ｏ ｆ Ｆｏｒ ｅｓ ｔ ｒ ｙ，Ｆｕ ｊ ｉ ａｎ Ａｇ， ｉ ｅ ｕｈｕｒ ｅ ｍｉ ｄ Ｆｏｒ ｅｓ ｔ ｒ ｙ Ｕｎｉ ｖｅｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｆｕｚ ｈｕｕ ３５ ０００２，Ｃｈｉ ｎａ） Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｔｈｅ ｅｌ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｈｉ ｐ ｂ ｅｔ ｗｅ ｅ ｎ ｕｎ ｄｅ ｒ ｇ ｒ ｏ ｗｔ ｈ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ｅｓ ｄ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａｎ ｄ ｄ ｅｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ２ ９一 ｙ ｅａ ｒ ・ ｏ ｌ ｄ，ｆ ｉｒ ｓ ｔ － ｒ ｏ ｔ ａｔ ｉ ｏ ｎ（ｓ ｉ ｔ ｅ ｉ ｎｄｅ ｘ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ２０）Ｃｈ ｉ ｎｅ ｓ ｅ ｉｒ ｆ ｐ ｌ ａｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｘｉ ａ ｙ ａ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｆ ｏ ｅｓ ｒ ｔ ｆ ａ ｒ ｍ，Ｎａ ｎｐ ｉ ｎｇ，Ｆｕ ｊ ｉ ａ ｎ，Ｃｈｉ ｎａ，ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇａ ｔ ｅ ｄ ｂｙ ｐ ｅ ｍａ ｒ ｎｅ ｎ ｔ ｐ ｌ ｏｔ ｓ ａｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ． Ａｎａｌ ｙｓｉ ｓ ｏｆ ｔ ｈｅ ｒ ｅｓ ｕｌ ｔ ｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔ ｈａｔ ｓｔ ａｎｄ ｄｅｎｓｉ ｔ ｙ ｏｆ ｔ ｈｅ Ｃｈｉ ｎｅｓｅ ｉｒ ｆ ｐｌ ａｎｔ ａｔ ｉ ｏｎ ｈａｄ ｓ ｉ ｇｎｉ ｉｃａｎｔ ｆ ｅｆｅｃｔ ｓ ｏｎ ｔ ｈｅ ｓ ｐｅｃｉ ｅｓ ｄｉ ｖｅｒ ｓｉ ｔ ｉ ｅｓ ｏｆ ｓｈｒ ｕｂ ｎ ｄ ｔ ａ ｅｅ ｒ ｌ ａｙｅｒ ｓ ｏｆ ｕｎｄｅｒ ｇｒｏｗｔ ｈ ｃｏｍｍｕｎｉ ｔ ｉ ｅｓ，ｂｕｔ ｈａｄ ｎｏ ｓｉ ｎｉ ｇ ｉｃａｎｔ ｆ ｅ ｆ ｆ ｅｃｔ ｓ ｏｎ ｔ ｈｅ ｈｅｒ ｂ ａｎｄ ｖｉ ｎｅ ｌ ａｙｅｒ ｓ．Ｓｐｅｃｉ ｅｓ ｄｉ ｖｅｒ ｓｉ ｉｅｓ ｆ ｏ ｆ ｔ ｒ ｅｅ ｎ ｄ ａ ｓ ｈ ｒ ｕ ｂ ｌ ａ ｙ ｅ ｓ ｒ ｏ ｆ ｕ ｎｄ ｅｒ ｇ ｒ ｏ ｔｈ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｉｒ ｆ ｐ ｌ ａ ｎｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗｅ ｓ ｔ ｓ ｔ ａ ｎｄ ｄｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ（９０ ０ ｓ ｔ ｅ ｍ ・ｈ ｍ ）ｗｅｒ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｉ ｉｃ ｆ ｎｔ ａ ｈｉ ｇ ｈｅ ｒ ｔ ｈａ ｎ ｔ ｈｏ ｓ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｉ ｈｅｓ ｇ ｔ ｓ ｔ ａ ｎｄ ｄ ｅ ｎｓ ｉ ｔ ｙ（ ｏ ｖｅ ｒ １ ５０ ０ ｓ ｔ ｅ ｍ ・ｈｍ ） ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｃｈｉ ｎｅｓｅ ｉｒ； ｓｔ ｆ ｎ ｄ ａ ｄｅｎｓ ｉ ｔ ｙ； ｐｌ ｎｔ ａ ｓ ｐｅ ｃｉ ｅｓ ｄｉ ｖｅｒ ｓｉ ｔ ｙ 杉木 （Ｃｕｎ ｎｉ ｎ ｇｈ ａｍｉ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｌ ａ ｔ ａ（Ｌａ ｍｂ．）Ｈｏ ｏ ｋ．）是 中 国南 方最 重要 的速生 优 良用 材树 种之一 ，在南 方林业生产 中占有举足轻重的地位 ．随着杉木造林 面积的扩大 ，杉木连栽面积和连栽代数相应增加 ，出 现 了较 为明显 的杉木人工林地力衰退和连栽生产力下降现象 ．在 中国南方有些地方 ，杉木人工林地力衰 退表现得十分严重 ．如何尽快地恢 复和提高杉木人工林 土壤生产力 ，已是林业生产急待解决 的课 题 ．杨 承栋、盛炜彤、姚茂和、焦如珍等曾对杉木人工林林下植被对土壤水稳性团聚体组成、腐殖质组成、化 学性质 、土壤微生物 、土壤酶等的影响进行过较为深人 的研究¨ Ｊ，指 出发育林下植被是恢复杉木人 工 林地力 的重 要途径 ；本课题组 的陈建宇 等对杉木林下植 被生物量 与土壤容重关 系的研究进行 过研 究 Ｊ， 然而 ， 目前还 未见有杉木林下植被物种多样性与林分密度关系研究的报道 ． 本课题组 在世 界林业研究 中心（ＣＩ Ｆ ＯＲ，Ｃｅ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ Ｆｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ）的资助下 ，于 １ ９９ ６ 年ｌ ０月起 ，在福建省南平市峡 阳国有林场 ２９年生 的 １代杉木人工林采伐迹 地上 ，开展不同收获方 式和 采伐剩余物处理方式对 ２代杉木人工林生长等方面影响的长期定 位研究 ．本 文在一代杉木人工林采伐前 试验 地的林下植被物种多样性调查 的基础上 ，探 讨林 下植物物种多样性 与林 分密度的关系 ． １ 试 验地 概 况 试验地于 １ ９９ ６年设于福建省南平峡阳国有林场黄坑工区与顺昌县交界处的２９年生的第 １代杉木林 基金项目：国家 自然科学基金重点资助项目（ ３ ９ ６ ３ ０ ２ ４ ０）；ＣＡＦ ／Ｉ ＤＲＣ／ ＣＩ ＦＯＲ国际合作项 目ＲＥＤＦ ＯＬ－ ￣ 。 立地 管理 与生产力研 究 ”． 作 者简 介 ：刘玉 宝 （１ ９ ６ ０一 ），男 ，福建 闽侯人 ，讲师 ，从事 树木学研 究． 收 稿 日期 ：２００４— １ ０－ ０９；修 回 １ ５ １期 ：２００４． １１－ ２５． ‘ ‘ ‘ ｐ国杉木人工林多代经营 维普资讯 http://www.cqvip.com 福 建 林 学 院 学 报 第 ２５卷 中，东经 １ １ ７。 ５９．北纬 ２ ６。 ４８．海拔约在 ２ ００—２８ ０ ｉ ｎ之间，平均坡度在 ２ ８—３６。 之间，该地年平均降雨 量１ ８１ ７ ｍｍ 年平均气温 １ ９． ４ ｏ Ｃ，１月平均气温９． １℃，７月平均气温 ２８． ４℃ ，极端最高和最低气温 分别为 ４１和 一５． ８℃ ，年 日照 １ ７０ ９． ９ ｈ．试验地土壤为山地红壤（土壤母岩尚未鉴定），质地为粘壤土， 含石砾少 ，土层厚度大于 １ ０ ０ ｃ ｍ ，土壤肥 沃 ，十分适宜杉木生长 ．试验地分 为 ４个 区组 ，均属 ２ ０地位 指数级，各区组、各小区的立地概况及基本测树因子见文献 ［ ５，６］． ２ 研 究方 法 ２．１ 试 验 设 计 采用完全随机区组设计在第 １代杉木林地上布置固定标准地 ．设置 ４个区组（Ｉ ， Ｉ Ｉ 、 Ｉ Ｉ Ｉ 、 Ｉ Ｖ分别代表 ４个 不同的伐前密度等级 ： １ １ １ ７、 １ ３ ６ ７、 １ ５ ９ ７和９ ０ ０株 ．ｈ ｍ ），每个 区组 ５个小区 ，共设 ２ ０个小区 ，小 区面积 ６ ０ ０ ｍ２（区组Ⅳ为２ ４ ｉ ｎ ｘ２ ５ ｉ ｎ， 其余区组为 ２ ０ ｎ ｌ ｘ３ ０ ｉ ｎ），标准地的４个角均打下水泥桩并作标记 ． ２． ２ 调查方法 在每个试验小 区中间划 出 ２０ ｉ ｎ ｘ２ ０ ｉ ｎ的调查 区域 ，再在调查 区内划 分 ｌ ６个 ５ ｉ ｎ×５ ｉ ｎ小样方 ．全 面调查小样方 内乔 木 、灌木 、草本 、藤 本 的个体 数 、直 径 （高 度大 于 ６ ｉ ｎ的乔 木种类 ， 调查 其胸 径 ， 灌 木、 藤本植物调查地径 ）、高度 和盖度 ，分别不 同层次计算各物种 的重要值 ． ２． ３ 仅多样性测度方法¨ ¨ Ｓ Ｓ ｈ ａ ｎ ｎ ｏ ｎ － Ｗｉ ｅ ｎ ｅ ｒ 指数（ 日 ）： 日 ＝一∑Ｐ ｌ ｎ Ｐｉ ｌ＝ １ Ｓ Ｐｉ ｅ ｌ ｏ ｕ均匀度指数： Ｊ ＝（一∑ Ｐ Ｉ ｎ Ｐ ） ／ Ｉ ｎ ． ｓ 蜀 式 中 ，Ｓ为丰富度指数 ，即调查小区 内所有物 种数 ；Ｐｉ＝Ｎｉ ／Ｎ， 为第 ｉ种 的个 体数 ，ｉ＝１，２… ，． ｓ， Ⅳ为所有种个 体总数 ．本研究 中用物种 的重要值代替物种 的个体数 ，重要值 的计算公式 ： 重要值 ＝（相对多度 ＋相对显著度 ＋相对频度）／ ３ 采 用相关分析法研究第 １代杉木林 的林分密度与 多样性指数 的相关关系 ． ３ 结 果 与分 析 ３．１ 不同林分密度级杉木 林下植物群落结构 根据试验地调查资料的统计 ，试验地的杉木林 下共 有维 管束 植物 １ ８３种 ，隶属 于 ６６科 １ ３ ２属 ，不 同区组 以及全部试验地 的科 、属 、种组成数量均为 ：双子叶植 物 ＞蕨类 植物 ＞单 子叶植 物 ，与天然常绿 阔叶林 的最大 区别在于 ，杉木林下蕨类植 物较为丰富 ，而天然 常绿 阔叶林 的蕨类植 物较 少 ．在 ４个区组 中，密度最小
