張衛(wèi)強(qiáng), 張衛(wèi)華, 潘 文, 陳偉光, 唐洪輝, 盤(pán)李軍

(1.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院, 廣州 510520; 2.佛山市云勇生態(tài)林養(yǎng)護(hù)中心, 廣東 佛山528518)

桉樹(shù)林和針闊混交林對(duì)植物多樣性的影響比較

張衛(wèi)強(qiáng)1, 張衛(wèi)華1, 潘 文1, 陳偉光2, 唐洪輝1, 盤(pán)李軍2

(1.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院, 廣州 510520; 2.佛山市云勇生態(tài)林養(yǎng)護(hù)中心, 廣東 佛山528518)

為了系統(tǒng)評(píng)價(jià)桉樹(shù)林和針闊混交林對(duì)生物多樣性的影響，采用立地條件控制及空間代替時(shí)間法，對(duì)南亞熱帶桉樹(shù)林(2代和1代)和針闊混交林(10～11 a生和5～7 a生)喬木層、灌木層和草本層生物多樣性進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，針闊混交林Ⅰ(10～11 a生)有68種植物，隸屬38科62屬，桉樹(shù)林Ⅱ(桉樹(shù)2代)有41種，隸屬26科39屬，針闊混交林Ⅲ(5～7 a生)有53種植物，隸屬30科48屬，桉樹(shù)林Ⅳ(桉樹(shù)1代)有55種植物，隸屬33科51屬。針闊混交林喬木層重要值較大的科為杉科、樟科、金縷梅科、大戟科、山茶科、木蘭科和楝科，灌木層為五加科和大戟科，草本層以禾本科、鱗始蕨科和烏毛蕨科為主。桉樹(shù)林喬木層重要值較大的科為桃金娘科、蕓香科、樟科、大戟科和漆樹(shù)科，灌木層為冬青科、樟科、大戟科和蕓香科，草本層以禾本科和里白科為主。4種試驗(yàn)林間喬木層、灌木層和草本層物種豐富度指數(shù)(S)、Shannon-Wiener指數(shù)(H′)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)、Pielou均勻度指數(shù)(E)差異不顯著(P>0.05)。針闊混交林Ⅰ喬木層和灌木層H′指數(shù)、D指數(shù)及E指數(shù)顯著高于草本層(P<0.05)，桉樹(shù)林Ⅱ喬木層、灌木層和草本層間H′指數(shù)、D指數(shù)及E指數(shù)均存在顯著差異(P<0.05)。針闊混交林喬木層均勻度指數(shù)(E)均大于桉樹(shù)林。與針闊混交林Ⅲ相比，針闊混交林Ⅰ喬木層物種S，H′，D及E指數(shù)呈上升趨勢(shì)，而灌木層和草本層呈下降趨勢(shì)。與1代桉樹(shù)林Ⅳ相比，2代桉樹(shù)林Ⅱ灌木層和草本層S，H′和D指數(shù)呈下降趨勢(shì)。研究結(jié)果為桉樹(shù)人工林物種多樣性保護(hù)和可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供科學(xué)依據(jù)。

桉樹(shù)林; 針闊混交林; 植物多樣性; 南亞熱帶

桉樹(shù)是桃金娘科(Myrtaceae)桉屬(Eucalyptus)樹(shù)種的總稱，其具有速生、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)，已成為我國(guó)南方速生豐產(chǎn)林的戰(zhàn)略性樹(shù)種[1]。大面積的種植桉樹(shù)出現(xiàn)了土壤地力衰退、林分產(chǎn)量下降的現(xiàn)象，維持桉樹(shù)人工林長(zhǎng)期穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展已成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)[2]。目前，有關(guān)桉樹(shù)研究主要集中在桉樹(shù)林土壤養(yǎng)分[1-3]、生物量和碳儲(chǔ)量[4-5]及桉樹(shù)水文效應(yīng)[6-7]等，而桉樹(shù)人工林生物多樣性一直是個(gè)頗具爭(zhēng)議的生態(tài)學(xué)問(wèn)題[8]。以往研究表明，桉樹(shù)林多樣性指數(shù)顯著低于次生林[8]，一般不高于鄉(xiāng)土樹(shù)種人工林，但總體上好于其他外來(lái)樹(shù)種人工林[9]。連栽桉樹(shù)人工林植物多樣性隨連栽代次的增加而減少，物種生態(tài)優(yōu)勢(shì)度增加[10]。桉樹(shù)林取代馬尾松林對(duì)群落植物多樣性指數(shù)的提高有一定的促進(jìn)作用，但物種豐富度變化不大[11]。然而在杉木林皆伐跡地采用桉樹(shù)和闊葉樹(shù)進(jìn)行人工植被恢復(fù)對(duì)植物多樣性影響研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道。本探討了我國(guó)南亞熱帶地區(qū)杉木林皆伐跡地人工恢復(fù)(桉樹(shù)人工林和針闊混交林)的植物群落結(jié)構(gòu)特征和多樣性的差異，有助于更好地認(rèn)識(shí)群落的組成、結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài)[12]，旨在為桉樹(shù)科學(xué)認(rèn)知、人工林的物種多樣性保護(hù)及可持續(xù)經(jīng)營(yíng)措施的制定提供理論指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

調(diào)查區(qū)位于廣東省佛山市高明區(qū)云勇林場(chǎng)，東經(jīng)112°40′，北緯22°43′。屬于南亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫分別為22.0℃、34.5℃和3.5℃，雨量充沛，年降水量平均達(dá)2 000 mm，集中在4—8月[13]。地勢(shì)屬丘陵地帶，土壤為花崗巖發(fā)育的酸性赤紅壤，土層深厚。2002—2003年和2007—2008年，在杉木皆伐跡地，選用桉樹(shù)和闊葉樹(shù)進(jìn)行造林，造林密度和造林撫育措施基本一致，即造林后前3 a進(jìn)行水平階帶狀除草，種植穴施肥撫育，施肥量保持一致，桉樹(shù)林撫育去除了杉木萌芽條，而闊葉林撫育只保留了單株杉木萌芽條，形成了針闊混交林。試驗(yàn)樣地概況見(jiàn)表1。

表1 研究樣地概況

注：杉木為二代萌芽，只保留1株。桉樹(shù)2代林齡為10～11 a，桉樹(shù)1代林齡為6 a。

2 研究方法

2.1 設(shè)計(jì)與方法

2013年8—10月，選擇地形地貌、海拔、母巖、土壤類(lèi)型等相同或相近，且基本相連10～11 a生針闊混交林(以下簡(jiǎn)稱針闊混交林Ⅰ)、第2代萌芽桉樹(shù)林(以下簡(jiǎn)稱桉樹(shù)林Ⅱ)、5～7 a生針闊混交林(以下簡(jiǎn)稱針闊混交林Ⅲ)和第1代桉樹(shù)林(以下簡(jiǎn)稱桉樹(shù)林Ⅳ)作為試驗(yàn)樣地，在每個(gè)試驗(yàn)樣地內(nèi)分別設(shè)計(jì)3個(gè)20 m×20 m固定調(diào)查樣地。對(duì)樣地中所有喬木、灌木和藤本個(gè)體(高度大于1.5 m)編號(hào)，采用每木檢尺的方法進(jìn)行調(diào)查，分別測(cè)量其樹(shù)高、胸徑和冠幅，將所有高度大于1.5 m的木本植物歸入喬木層；在每塊固定調(diào)查樣地內(nèi)機(jī)械布設(shè)4個(gè)5 m×5 m的小樣方作為灌木樣方，調(diào)查并記錄高度小于1.5 m的喬木(幼苗)、灌木和藤本種類(lèi)、個(gè)體數(shù)、高度及蓋度等，將其歸入灌木層；同樣在每塊固定調(diào)查樣地內(nèi)機(jī)械布設(shè)4個(gè)1 m×1 m的小樣方作為草本樣方，調(diào)查并記錄樣方中草本植物的種類(lèi)、個(gè)體數(shù)、高度及蓋度等。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

運(yùn)用Excel將數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和預(yù)處理，利用SPSS 16.0進(jìn)行單因素方差(one-way ANOVA)。采用Duncan新復(fù)極差法比較各指標(biāo)在各觀測(cè)樣地的差異性，極顯著性水平設(shè)為α=0.01，顯著性水平設(shè)為α=0.05。對(duì)植物群落物種重要值、物種豐富度(S)、Shannon-Wiener指數(shù)(H′)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)和Pielou均勻度指數(shù)(E)計(jì)算分別按如下公式進(jìn)行[14]。

(1) 重要值(Ir)

Ir=(Dr+Cr+Fr)/3

(2) 物種豐富度指數(shù)(S)：以樣方中物種的數(shù)目表示物種豐富度(S)

式中：Dr——相對(duì)密度；Cr——相對(duì)蓋度；Fr——相對(duì)頻度；S——物種總數(shù)；Pi——屬于種i的個(gè)體在全部個(gè)體中的比例。

3 結(jié)果與分析

3.1 桉樹(shù)林和針闊混交林植物物種組成

本次調(diào)查針闊混交林Ⅰ有68種植物，隸屬38科62屬，桉樹(shù)林Ⅱ有41種，隸屬26科39屬，針闊混交林Ⅲ有53種植物，隸屬30科48屬，桉樹(shù)林Ⅳ有55種植物，隸屬33科51屬(表2—5)。

表2 不同試驗(yàn)林喬木層主要木本植物

注：*為造林樹(shù)種。

從表2—3可知，喬木層木本植物物種數(shù)共有64種，其中，針闊混交林Ⅰ中有46種，桉樹(shù)林Ⅱ有19種，針闊混交林Ⅲ有19種，而桉樹(shù)林Ⅳ有30種，針闊混交林Ⅰ喬木層物種數(shù)分別比桉樹(shù)林Ⅱ、針闊混交林Ⅲ和桉樹(shù)林Ⅳ多28種、28種和17種。除人工造林樹(shù)種外，通過(guò)自然演替更新喬木層物種數(shù)表現(xiàn)為針闊混交林Ⅰ(16種)>桉樹(shù)林Ⅳ(13種)>桉樹(shù)林Ⅱ(11種)>針闊混交林Ⅲ(6種)。通過(guò)物種重要值分析可知，針闊混交林Ⅰ喬木層木本植物重要值介于0.61～27.28之間，杉木重要值最高，其次為米老排和陰香。桉樹(shù)林Ⅱ重要值介于0.95～43.09之間，桉樹(shù)重要值最高，其次為三丫苦和山蒼子。針闊混交林Ⅲ重要值介于1.34～33.85之間，杉木重要值最高，其次為陰香和香樟。而桉樹(shù)林Ⅳ重要值介于0.83～50.19之間，桉樹(shù)重要值最高，其次為山蒼子和杉木。

表3 不同試驗(yàn)林層主要木本植物

由表4可知，4種試驗(yàn)林灌木層木本植物物種數(shù)共有56種，物種數(shù)大小表現(xiàn)為桉樹(shù)林Ⅳ(34種)>針闊混交林Ⅰ(30種)>針闊混交林Ⅲ(25種)>桉樹(shù)林Ⅱ(23種)。灌木物種數(shù)大小表現(xiàn)為桉樹(shù)林Ⅳ(23種)>針闊混交林Ⅰ(19種)>桉樹(shù)林Ⅱ(18種)>針闊混交林Ⅲ(17種)。4種試驗(yàn)林灌木層幼樹(shù)(喬木)重要值最高的樹(shù)種分別為鴨腳木(27.89)、山蒼子(15.75)、銀柴(7.36)和杉木(13.14)，而灌木物種重要值最高的分別為春花(16.28)、梅葉冬青(28.15)和野牡丹(17.11和11.73)。研究發(fā)現(xiàn)，在杉木林皆伐跡地進(jìn)行人工林造林，在改造前期，5～7 a針闊混交林Ⅲ杉木幼苗重要值高于10～11 a針闊混交林Ⅰ杉木重要值，同樣桉樹(shù)林Ⅳ(桉樹(shù)1代)杉木幼苗重要值遠(yuǎn)高于桉樹(shù)林Ⅱ(桉樹(shù)萌芽2代)，這主要由于前茬是杉木林，伐后留下的根兜萌發(fā)出來(lái)杉木幼苗，隨著試驗(yàn)林郁閉度增加，杉木幼苗營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)空間受到影響，自然萌芽能力變?nèi)?，杉木幼苗重要值降低?/p>

表4 不同試驗(yàn)林林下灌木層主要物種組成及其重要值

所有樣地共出現(xiàn)草本植物27種(表5)。在針闊混交林Ⅰ中有11種，針闊混交林Ⅲ中有18種，桉樹(shù)林Ⅱ中有11種，桉樹(shù)林Ⅳ中有13種，在針闊混交林Ⅰ和桉樹(shù)林Ⅱ物種重要值最高為蔓生莠竹(37.83和56.67)，而在針闊混交林Ⅲ和桉樹(shù)林Ⅳ為弓果黍(52.13和32.04)。針闊混交林Ⅰ草本植物優(yōu)勢(shì)種為蔓生莠竹、狗肝菜和弓果黍，桉樹(shù)林Ⅱ優(yōu)勢(shì)種為蔓生莠竹、弓果黍和異葉鱗始蕨，針闊混交林Ⅲ優(yōu)勢(shì)種為弓果黍、烏毛蕨和假臭草，而桉樹(shù)林Ⅳ優(yōu)勢(shì)種為弓果黍、芒萁和蔓生莠竹。

表5 不同試驗(yàn)林林下草本層主要物種組成及其重要值

3.2 植物物種多樣性

從圖1可知，4種試驗(yàn)林間喬木層、灌木層和草本層物種豐富度指數(shù)(S)差異不顯著(P>0.05)，喬木層S指數(shù)表現(xiàn)為針闊混交林Ⅰ>桉樹(shù)林Ⅳ>桉樹(shù)林Ⅱ>針闊混交林Ⅲ，灌木層S指數(shù)表現(xiàn)為桉樹(shù)林Ⅳ>針闊混交林Ⅲ>桉樹(shù)林Ⅱ>針闊混交林Ⅰ，而草本層則表現(xiàn)為針闊混交林Ⅲ>桉樹(shù)林Ⅳ>針闊混交林Ⅰ>桉樹(shù)林Ⅱ，針闊混交林林下植物灌木層和草本層物種豐富度隨著林齡的增加而減少，這可能是由于郁閉度大引起，當(dāng)喬木層蓋度達(dá)到一定程度，林下光環(huán)境變差，影響林下灌木、草本的生長(zhǎng)，灌木和草本群落物種數(shù)以及其個(gè)體數(shù)量就會(huì)下降，而桉樹(shù)林Ⅳ(桉樹(shù)1代)林下灌木層和草本層高于桉樹(shù)林Ⅱ(桉樹(shù)2代)。4種試驗(yàn)林喬木層、灌木層和草本層物種Shannon-Wiener指數(shù)(H′)分別介于1.401～2.155，2.016～2.528和0.713～0.951之間，且4種試驗(yàn)林間喬木層、灌木層和草本層H′指數(shù)差異不顯著(P>0.05)，除針闊混交林Ⅰ外，其它3種試驗(yàn)林H′指數(shù)大小均為灌木層>喬木層>草本層。與桉樹(shù)2代相比，桉樹(shù)1代喬木層、灌木層和草本層H′指數(shù)均有不同程度的升高。針闊混交林Ⅰ灌木層和草本層H′指數(shù)均低于針闊混交林Ⅲ。

從圖2可知，4種試驗(yàn)林間喬木層、灌木層和草本層Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)和Pielou均勻度指數(shù)(E)差異不顯著(P>0.05)。4種試驗(yàn)林間喬木層、灌木層和草本層Simpson(D)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)分別介于0.597～0.779，0.794～0.892和0.321～0.501之間。喬木層中，針闊混交林ⅠD指數(shù)最高，而桉樹(shù)林Ⅳ最低。桉樹(shù)林和針闊混交林灌木層和草本層D指數(shù)隨種植林齡的增加呈下降趨勢(shì)，灌木層和草本層D指數(shù)均以桉樹(shù)林Ⅳ最高。針闊混交林喬木層均勻度指數(shù)(E)均大于桉樹(shù)林，灌木層E指數(shù)表現(xiàn)為桉樹(shù)林Ⅱ>針闊混交林Ⅲ>針闊混交林Ⅰ>桉樹(shù)林Ⅳ，而草本層則表現(xiàn)為桉樹(shù)林Ⅳ>針闊混交林Ⅲ>桉樹(shù)林Ⅱ>針闊混交林Ⅰ。

同一林分喬木層、灌木層和草本層多樣性指數(shù)方差分析表明(圖1和圖2)，針闊混交林Ⅰ喬木層物種S指數(shù)顯著高于草本層(P<0.05)，而與灌木層差異不顯著(P>0.05)，針闊混交林Ⅲ喬木層、灌木層和草本層S指數(shù)差異不顯著(P>0.05)。桉樹(shù)林喬木層和灌木層S指數(shù)均高于草本層，而喬木層和灌木層S指數(shù)差異不顯著(P>0.05)。針闊混交林Ⅰ喬木層和灌木層H′指數(shù)、D指數(shù)及E指數(shù)顯著高于草本層(P<0.05)，桉樹(shù)林Ⅱ喬木層、灌木層和草本層間H′指數(shù)、D指數(shù)及E指數(shù)均存在顯著差異(P<0.05)，其大小均為灌木層>喬木層>草本層。針闊混交林Ⅲ和桉樹(shù)林ⅣH′指數(shù)、D指數(shù)及E指數(shù)大小均為灌木層>喬木層>草本層。與5～7 a生針闊混交林相比，10～11 a針闊混交林喬木層物種S，H′、D及E指數(shù)呈上升趨勢(shì)，而灌木層和草本層呈下降趨勢(shì)。與1代桉樹(shù)林Ⅳ相比，2代桉樹(shù)林Ⅱ灌木層和草本層S，H′和D指數(shù)呈下降趨勢(shì)。

注：不同小寫(xiě)字母表示不同林分喬木層間、灌木層間和草本層間多樣性指數(shù)差異顯著(P<0.05)；不同大寫(xiě)字母表示同一林分喬木層、灌木層和草本層間多樣性指數(shù)顯著差異(P<0.05)。下同。

圖1不同試驗(yàn)林物種豐富度S指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)分析

圖2 不同試驗(yàn)林物種Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)分析

4 結(jié)論與討論

4.1桉樹(shù)林和針闊混交林對(duì)植物物種組成的影響

本次調(diào)查針闊混交林Ⅰ有68種植物，隸屬38科62屬，桉樹(shù)林Ⅱ有41種，隸屬26科39屬，針闊混交林Ⅲ有53種植物，隸屬30科48屬，桉樹(shù)林Ⅳ有55種植物，隸屬33科51屬。針闊混交林Ⅰ中喬木層木本植物重要值最大的科是杉科，只包含杉木1個(gè)物種，其重要值達(dá)到28.12，重要值較大的科為樟科、金縷梅科、大戟科和山茶科，其累積重要值達(dá)到37.54，而這些物種可能發(fā)展成為亞熱帶植物群落的頂極植物種，表明針闊混交林Ⅰ處于更高級(jí)的群落演替階段[15]。桉樹(shù)林Ⅱ中喬木層木本植物重要值最大的科為桃金娘科，只包含桉樹(shù)1個(gè)物種，其重要值達(dá)到43.09，其次為蕓香科、樟科、大戟科和漆樹(shù)科，其累積重要值達(dá)到37.57。針闊混交林Ⅲ重要值依次為杉科、樟科、木蘭科和楝科，其累積重要值達(dá)到73.16。桉樹(shù)林Ⅳ重要值依次為桃金娘科、蕓香科、樟科和漆樹(shù)科，其累積重要值達(dá)到68.31。4種試驗(yàn)林(針闊混交林Ⅰ、桉樹(shù)林Ⅱ、針闊混交林Ⅲ和桉樹(shù)林Ⅳ)灌木層自然更新幼樹(shù)(喬木)重要值最高的分別為鴨腳木(27.89)、山蒼子(15.75)、銀柴(7.36)和杉木(13.14)，表明通過(guò)自然更新樹(shù)種高于造林樹(shù)種更新，自然更新對(duì)提升生物多樣性的貢獻(xiàn)較大，春花、梅葉冬青和野牡丹自然更新對(duì)灌木層生物多樣性的提升起了重要的作用。針闊混交林草本植物優(yōu)勢(shì)種以禾本科蔓生莠竹和弓果黍、鱗始蕨科的異葉鱗始蕨和烏毛蕨科的烏毛蕨為主，而桉樹(shù)林則以禾本科的蔓生莠竹和弓果黍、里白科的芒萁為主。

4.2 桉樹(shù)林和針闊混交林對(duì)植物物種多樣性的影響

很多研究認(rèn)為桉樹(shù)人工林會(huì)帶來(lái)生物多樣性下降等負(fù)面效應(yīng)，但這些研究多以某一林齡桉樹(shù)人工林為研究對(duì)象且常以天然林或次生林作為對(duì)照，這就不能全面、客觀反映桉樹(shù)人工林生態(tài)學(xué)效應(yīng)[16]。由于人工種植桉樹(shù)林對(duì)植物群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性的影響與造林前的土地利用類(lèi)型有關(guān)[17]，4種試驗(yàn)林均在杉木林皆伐跡地造林，且自然環(huán)境、土壤類(lèi)型、造林密度、林齡基本一致，避免了立地條件、林齡和造林前土地利用類(lèi)型的差異對(duì)桉樹(shù)林和針闊混交林生物多樣性產(chǎn)生的影響。研究表明，4種試驗(yàn)林間喬木層、灌木層和草本層物種豐富度指數(shù)(S)、Shannon-Wiener指數(shù)(H′)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)、Pielou均勻度指數(shù)(E)差異不顯著(P>0.05)，表明人工林生物多樣性需要較長(zhǎng)時(shí)間的演化[18]。針闊混交林Ⅰ喬木層S指數(shù)最高，而灌木層和草本層S指數(shù)處于較低水平，這可能是由于針闊混交林Ⅰ郁閉度大引起，當(dāng)喬木層蓋度達(dá)到一定程度，林下光環(huán)境變差，影響林下灌木、草本的生長(zhǎng)，灌木和草本群落物種數(shù)以及其個(gè)體數(shù)量就會(huì)下降。除針闊混交林Ⅰ外，其它3種試驗(yàn)林H′指數(shù)大小均為灌木層>喬木層>草本層，這可能由于幼齡期的針闊混交林Ⅲ喬木層物種的恢復(fù)達(dá)不到原有水平，同時(shí)桉樹(shù)短輪伐期經(jīng)營(yíng)必然導(dǎo)致喬木層物種多樣性的下降。隨著林齡的增加，針闊混交林和桉樹(shù)林灌木層和草本層H′和D指數(shù)均有不同程度降低。同林齡桉樹(shù)林灌木層和草本層D指數(shù)均高于針闊混交林，表明桉樹(shù)林灌木層和草本層群落內(nèi)物種數(shù)量分布不均勻，優(yōu)勢(shì)種突出。針闊混交林Ⅰ喬木層和灌木層H′指數(shù)、D指數(shù)及E指數(shù)顯著高于草本層(P<0.05)，桉樹(shù)林Ⅱ喬木層、灌木層和草本層間H′指數(shù)、D指數(shù)及E指數(shù)均存在顯著差異(P<0.05)。針闊混交林喬木層均勻度指數(shù)(E)均大于桉樹(shù)林，說(shuō)明針闊混交林喬木層群落個(gè)體分配較為均勻，群落對(duì)于環(huán)境變化及來(lái)自內(nèi)部的波動(dòng)就會(huì)有較大的調(diào)節(jié)作用，穩(wěn)定性好于桉樹(shù)林。而5～7 a林齡的試驗(yàn)林灌木層群落穩(wěn)定性高于9～11 a林齡的試驗(yàn)林。與5～7 a生針闊混交林相比，10～11 a針闊混交林喬木層物種S，H′、D及E指數(shù)呈上升趨勢(shì)，而灌木層和草本層呈下降趨勢(shì)。與1代桉樹(shù)林Ⅳ相比，2代桉樹(shù)林Ⅱ灌木層和草本層S，H′和D指數(shù)呈下降趨勢(shì)，這可能由于在連續(xù)經(jīng)營(yíng)中，對(duì)林地的人為干擾變得十分頻繁，這些干擾對(duì)林下植被群落的保護(hù)基本上是不利的，物種多樣性會(huì)隨之下降[19]。

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EffectsofEucalyptPlantationandConifer-BroadleavedForestonPlantBiodiversity

ZHANG Wei-qiang1, ZHANG Wei-hua1, PAN Wen1, CHEN Wei-guang2, TANG Hong-hui1, PAN Li-jun2

(1.GuangdongAcademyofForestry,Guangzhou510520,China; 2.MaintenanceCenterforYunyongEcologicalForestofFoshan,Foshan,Guangdong528518,China)

A comparative study was conducted on the plant biodiversity of tree layer, shrub and herb layers in eucalypt plantation (the second-generation and the first-generation) and conifer-broadleaved forest (10-11 years old and 5-7 years old) in southern subtropical region to understand the effects of eucalypt plantation and conifer-broadleaved forest on the plant biodiversity by using the methods of site condition control and space instead of time. The present results showed that there were 68 species belonging to 38 families and 62 genera in conifer-broadleaved forest (10-11 years old), and 41 species belonging to 26 families and 39 genera in eucalypt plantationⅡ (the second-generation of eucalypt), 53 kinds of plants, belonging to 30 families and 48 genera in conifer-broadleaved forest Ⅲ (5-7 years old), and 55 species belonging to 33 families genera 51 ineucalyptplantation Ⅳ(the first-generation of eucalypt). The large important values of families of tree layer were Taxodiaceae, Lauraeeae, Hamamelidaeeae, Euphorbiaceae, Theaceae, Magnoliaceae and Meliaceae, those of shrubs were Araliacea, Euphorbiaceae, and those of herb layer were Graminaceous, Lindsaeaceae and Blechnacea in conifer-broadleaved forest. The large important values of families of tree layer were Myrtaceae, Rutaceae, Lauraeeae, Euphorbiaceae, Anacardiaceae, and those of shrubs were Aquifoliaceae, Lauraeeae, Euphorbiaceae, Rutaceae, and those of herb layer were Graminaceous and Gleicheniaceae in eucalypt plantation. The species richness (S), Shannon-Wiener index (H′), Simpson dominance index (D), Pielou evenness index (E) of tree layer, shrub layer and herb layer were not significant (P>0.05) among four kinds of experimental forests. The index ofH′,DandEof tree layer and shrub were significantly higher than those of herb layer (P<0.05), the index ofH′,DandEwere significantly different (P<0.05) among tree layer, shrub and herb layer in eucalypt plantationⅡ. The evenness index (E) of conifer-broadleaved forest was greater than that ofeucalyptusforest. The index ofS,H′,DandEof tree layer in conifer-broadleaved forestⅠincreased, while those of the shrub and herb layers decreased compared with the conifer-broadleaved forestⅢ. The indexes ofS,H′ andDof shrub and herb layer ineucalyptplantationⅡ(the second-generation ofeucalypt) declined in varying degrees compared with theeucalyptplantation Ⅳ(the first-generation of eucalypt). The results provided a scientific basis for species diversity conservation and sustainable management of eucalypt plantation.

eucalypt plantation; conifer-broadleaved forest; plant biodiversity; southern subtropical region

2014-05-04

：2014-05-27

林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(201104003-04)；廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(2010KJCX013-02)；佛山市生態(tài)景觀林培育技術(shù)研究與推廣示范和廣東東江源森林生態(tài)站聯(lián)合資助。

張衛(wèi)強(qiáng)(1976—),男,山西清徐人,博士,高級(jí)工程師,主要從事森林水文與植物生理生態(tài)。E-mail:happyzwq@sina.com

張衛(wèi)華(1977—),女,河北定興人,博士,教授級(jí)高工,主要從事林木遺傳育種研究。E-mail:zwh523@sinogaf.cn

S718

：A

：1005-3409(2014)06-0122-07