广西崇左市凤凰山林场尾叶桉和马尾松林下植被多样性特征分析

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　　摘要 通过在崇左市凤凰山林场林区内选用常见的马尾松与尾叶桉进行林下植被对比调查，总结这2种人工林纯林林下植被多样性特点以及影响因素。结果显示：调查区域内桉树人工林林下的植被多样性是比较丰富的;林地原生植被种类和数量的多寡、立地条件的好坏以及营林造林措施的优劣是影响桉树人工林林下植被多样性状况的关键。
　　关键词 尾叶桉;马尾松; 林下植被; 多样性
　　中图分类号 S718.54文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）02-0127-03
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.02.034
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Analysis of Diversity Characteristics of Underforest Vegetation of Eucalyptus urophyllaand Pinus massonianaLamb in Fenghuangshan Forest Farm， Chongzuo City
　　WEI Hong-yu （Nanning Dingdang Forest Farm，Nanning，Guangxi 532709）
　　Abstract We conducted a comparative survey of undergrowth of Pinus massonianaLamb and Eucalyptus urophyllain Fenghuangshan forest farm of Chongzuo City， and summarized the characteristics and influencing factors of undergrowth diversity of these two kinds of plantation pure forests. The results showed that the vegetation diversity of eucalyptus plantation was relatively rich. The species and quantity of native vegetation， site conditions and afforestation measures are the key factors that affecting the diversity of undergrowth vegetation of eucalyptus plantation.
　　Key words Eucalyptus urophylla;Pinus massonianaLamb;Understory vegetation;Diversity
　　桉樹因具有生长速度快、轮伐周期短、耐贫瘠耐干旱、适应性强、材质优良、用途广泛、易于营造等诸多优点而深受市场欢迎，其种植面积遍布广西、福建、云南、江西、广东等多个省区。由于大面积连片种植桉树伴生的一些生态问题引发了热烈的讨论，褒贬不一、争议不断，比如有些学者研究认为桉树人工林的种植让地力消耗巨大，同时抑制地被物的生长，减少和消灭了林下植被的种类和数量，对环境产生了不良影响，应当给予限制或禁止发展[1-2]。另有专家研究认为桉树人工林的种植既可以提供优良木材又可以绿化荒山，具有良好的经济效益和生态效益，主张大力完善开发[3-4]。在这众多争议中林下植被多样性问题便是其中一个，而林下植被有无多寡、丰富程度成为衡量林下植被多样性的指标。笔者通过选用常见的马尾松与尾叶桉进行林下植被对比调查，总结这2种人工林纯林林下植被多样性特点以及影响因素，以期为科学经营管理速生桉以及解决桉树生态问题的争议提供参考。
　　1 研究区与研究方法
　　1.1 研究区域概况
　　崇左市凤凰山林场地处广西的西南部，位于南宁市西乡塘区、隆安县和崇左市江州区、扶绥县、大新县交界处，地理坐标为107°50′15″～108°38′20″E，22°47′47″～23°00′33″N，属于北热带向南亚热带的过渡地带。气候属于南亚热带季风季候，年平均气温22 ℃，极端低温-2 ℃，极端高温38 ℃，年降雨量1 200～1 500 mm，雨季多集中在5—9月。属低山、丘陵地貌，海拔多为300～800 m，坡度为15°～40°，土壤多为由砂页岩和砂岩风化发育而成，按海拔从低到高垂直分布，依次是赤红壤、红壤、黄红壤、山地黄壤。表土为中（厚）腐层，土壤中至厚土层，质地多为轻壤，土壤结构疏松，透水性能较好，肥力中等，pH 4.0～5.6，呈酸性反应，石砾含量轻度。
　　1.2 研究方法
　　1.2.1 调查方法。
　　根据马尾松和尾叶桉种植分布情况，在研究林区内随机选取具有代表的和郁闭度相似的（郁闭度约为0.7）以及受人为干扰较少的6块林地作为调查标准地，这6个标准地位置相近，最远距离约500 m，坡度为15°～40°，立地条件相似。
　　根据各个标准地林下植被的分布情况，选取具有代表性的地块作为数据采集地点。采用样方调查的方式进行物多样性调查。在2019年5月和7月共进行2次调查，其中乔木层标准地面积为60 m×10 m，马尾松和尾叶桉林分别设置3个标准地，共6个调查标准地，总共调查面积为3 600 m2。在标准地内对乔木层进行每木检尺，记录其树种的名称、郁闭度、林龄、树高、胸径、棵数等。在每个标准地内以梅花形选取5个5 m×5 m的样方对灌木层和草本层进行调查，共计30个样方，主要对草本层和灌木层的物种名称、数量、高度、冠幅、盖度等调查记录。 　　1.2.2 植被多样性指数计算方法。
　　植被多样性指数主要为目前国内植物群落物种多样性研究中常用的指数[5-8]。
　　（1）灌木草层重要值计算公式：
　　灌木层重要值=（相对密度+相对频度+相对盖度）/3;
　　草本层重要值=（相对密度+相对频度+相对盖度）/3。
　　（2）Shannon - Weiner优势度指数（H）计算公式：
　　H=-si=1（PilnPi）
　　（3）Simpson多样性指数（D）计算公式：
　　D=1-si=1Pi2
　　（4）Margalef物种丰富度指数（R）计算公式：
　　R=（S-1）ln N
　　（5）Pielou均匀度指数（E）计算公式：
　　E=H/ln S
　　式中，P 为种i的个体数占群落中总个体数的比例;S为群落中的总物种数;N为观察到的个体总数。
　　2 结果与分析
　　2.1 乔木层调查结果
　　乔木层总共调查了马尾松和尾叶桉2种树种，每种树种调查3个标准地，标准地面积为60 m×10 m，這6个标准地均为山地红壤，位置相近，最远距离约500 m，坡度为15°～40°，郁闭度0.7，海拔为326～441 m。尾叶桉1号标准地、尾叶桉2号标准地和马尾松2号标准地、马尾松3号标准地（简称桉1、桉2、松2、松3）坡向为东和东南，采光好，土壤深厚，长势优良;尾叶桉3号标准地（简称桉3）坡向为西北，土壤中含少量石砾，长势较桉1、桉2号标准地稍差，马尾松1号标准地（简称松1）长势中等。乔木层调查结果详见表1。
　　2.2 桉松2种人工林灌木层、草本层群落的物种组成
　　研究区内马尾松和尾叶桉2种人工纯林林下灌木24种，草本12种，灌木比草本多了1倍。灌木层和草本层的物种在6个标准地中互有分布，只是数量和高度、冠幅有所差别，由此可知，林地中主要植物种类的分布与林分类型关系不大。在调查中发现，马尾松标准地中的灌木高度和冠幅比尾叶桉标准地的要大，这与尾叶桉林龄较短、抚育强度较大有关。
　　2.3 桉松2种人工林灌木层、草本层植物多样性
　　2.3.1 桉松2种人工林灌木层物种组成及重要值。在科研中某个种在群落中的地位与作用的综合数量指标往往用重要值来表示，它反映了群落的组成情况[6]。由表2可知，尾叶桉1号标准地，灌木以野牡丹为主，重要值为20.17%，其次是大青，重要值为13.34%;马尾松1号标准地，灌木以三叉苦为主，重要值为26.25%，其次是山乌桕，重要值为19.01%;尾叶桉2号标准地，灌木以野牡丹为主，重要值为14.84%，其次是白背桐，重要值为13.93%;马尾松2号标准地，灌木以野牡丹为主，重要值为15.24%，其次是地桃花，重要值为15.16%;
　　尾叶桉3号标准地，灌木以野牡丹为主，重要值为30.83%，其次是楤木12.72%;马尾松3号标准地，灌木以地桃花为主，重要值为16.26%，其次是大青，重要值为15.18%。由此可知，野牡丹为优势树种，其他的差别不大，无明显优势树种。
　　2.3.2 桉松2种人工林草本层物种组成及重要值。从表3可知，3个尾叶桉标准地草本层以蔓生莠竹、东方乌毛蕨、铁芒箕为主，重要值分别为30.25%、27.53%、44.94%;3个马尾松标准地草本层主要为五节芒、蔓生莠竹、铁芒箕，重要值分别为34.37%、40.63%、41.70%。2种树种林下主要草本的重要值相差不大，其他种类的重要值则多寡不一，交互分布。其中狗脊、蛇莓、扇叶铁线蕨只在马尾松人工纯林中发现，而一点红、飞机草则只在尾叶桉人工纯林中发现。由此可知，林地中主要植物种类的分布与林分类型关系不大，反而与区域植物分布有一定的关系。种类的多寡与林龄长短和经营强度有一定的关系[9]。
　　2.3.3 桉松2种人工林植被多样性分析。
　　从表4可知，马尾松和尾叶桉标准地的灌木层和草本层的多样性指数除了尾叶桉3号标准地草本为0.628 3外，其他都在0.700 0及以上，整体多样性指数较高;2种人工林标准地的灌木层优势度，除了尾叶桉3号标准地为1.941 0外，其他的都大于2.000 0，总体上比草本层的优势度要高;均匀度方面，2种人工林标准地都在0.700 0及以上。尾叶桉3号标准地坡向为西北，土壤中含少量石砾，马尾松1号标准地坡向为北，这2个标准地采光度比其他标准地稍差，两者在多样性、丰富度、均匀度、优势度方面都比其他标准地的低一点，由此可知，林下植被多样性与光照、温度、坡向、土壤条件等立地条件有关。另外，结合掌握的营林造林的相关信息，在调查中发现部分植物与整地前植物种类组成相似，可以推论，林下植被多样性与林地上原有生物的种类和数量有关。
　　3 结论与建议
　　通过调查研究发现，尾叶桉和马尾松这2种人工林在植被多样性指数方面总体上差别不大，桉树人工林林下的植被多样性是比较丰富的，这与桉树人工林会抑制地被物的生长，减少和消灭了林下植被的种类和数量的研究结果有所不同[2]。但是2种人工林的灌木层植被不论是多样性指数还是优势度、丰富度都高于草本层，这与温远光等[10]的研究结论相同。林地原生植被种类和数量的多寡、立地条件的好坏和以及营林造林措施的优劣才是影响桉树人工林林下植被多样性状况的关键。但必须承认的是，大部分人工纯林难以
　　在涵养水源、生物多样性等方面与天然林相提并论，桉树人
　　工林也不例外，对于桉树是“绿色沙漠”“林下不长草、种植桉树导致植被多样性降低”等传言，通过调查研究发现，与事实不符。
　　建议加强对桉树的正面宣传，全面客观认识桉树，科学规划布局，遵循适地适树的原则，避免大规模集中连片种植桉树林，优化造林模式和抚育强度，通过强化桉树林的集约经营，提供丰富的木材来源，进而有效保护天然林免受砍伐。加大对林业科研的投入，特别注重对林业遗传改良、壮苗培育、栽培模式优化和森林保护等技术方面的投入和研究，促进林业技术创新，推动桉树人工林可持续健康发展。
　　参考文献
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