李寧
(遼寧省林業(yè)工作總站,遼寧 沈陽110036)
桉樹(Eucalyptus)是桃金娘科桉樹屬的總稱。桉樹原產(chǎn)澳大利亞。1890年中國開始引進桉樹,因其抗性強,耐干旱貧瘠,適應(yīng)性廣,種植易,萌芽力強,成為聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的世界著名三大速生樹種(松、桉、楊)之一[1]。主要分布在廣東、廣西、云南、海南等地。桉樹屬于外來樹種,是人工林發(fā)展中爭議最多的樹種[2]。林下植被是桉樹林生態(tài)系統(tǒng)的一個重要組成部分,在促進人工林養(yǎng)分循環(huán)和維護林地地力中起著不可忽視的作用[3,4]。由于各種原因,目前桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)土地退化較為嚴重,林下植物多樣性下降,已不利于人工林的持續(xù)發(fā)展[5-7]。為此,對桉樹人工林林下植被的多樣性進行調(diào)查。
本項研究以云南省中部昆明市金殿旅游風(fēng)景區(qū)桉樹大規(guī)模種植區(qū)為調(diào)查研究對象,林下植被調(diào)查方法采用植物群落最小面積法確定。灌木與小喬木(木本類)調(diào)查樣地面積為20m×20m,共調(diào)查10個大樣地。對于喬木層,記錄整個20m×20m樣地內(nèi)的種類、株數(shù)、樹高、枝下高、冠幅、胸徑,共計10個大樣地;對于灌木層,我們在每個20m×20m樣地內(nèi)選取4個10m×10m樣方,在每個樣方內(nèi)進行全面調(diào)查,記錄種類、株數(shù)、樹高、冠幅、地徑;草本類調(diào)查是20m×20m樣地內(nèi)選取4個1m×1m樣方,在每個樣方內(nèi)調(diào)查并記錄其種類,株數(shù)。然后進行生物多樣性的計算。
通過統(tǒng)計結(jié)果可看到,桉樹人工林下共有植物25種,其中,灌木18種,占72.0%,草本植物7種,占28.0%,在灌木層18種植物中,按出現(xiàn)樣地次數(shù)(頻次)大小排列如表1所示:
表1 灌木層植物頻率統(tǒng)計結(jié)果
從表1可以看出,林下植被占優(yōu)勢的主要是檀香科、紫金??坪褪罄羁频闹参铮欢鴱谋?可以看出,林下植被以紫莖澤蘭為主要成分,它在所有樣地中均出現(xiàn)過。實地調(diào)查結(jié)果顯示林下植被草本層植物在8個樣地內(nèi)都是一個物種(紫莖澤蘭),草本層中紫莖澤蘭這一外來物種已經(jīng)在本地占據(jù)了絕對競爭優(yōu)勢。林下植被結(jié)構(gòu)都是灌木—草本類型,而純草本型的結(jié)構(gòu)沒有。
表2 草本層植物頻率統(tǒng)計結(jié)果
由于樣地在林中地理位置的差異,桉樹人工林下灌木層和草本層植物多樣性也有所不同,表3顯示,灌木層植物物種豐富度S、Shannon-Wiener指數(shù)H′和Simpson指數(shù)D、在樣地1中均達到了最大,分別為8、0.739 8、0.775 5,其次是樣地7,3項指標分別為6、0.714 7、0.773 4。而在樣地9中,三項指標均達到了最小,分別為:2、0.304 5、0.455 1。在樣地1和樣地7中,物種豐富度在樣地當中均處于較高的水平,并且林下植物的數(shù)量較多,因此二項指數(shù)高,反之,樣地9是最低的。從表4可以清楚地看到,樣地1和樣地4因物種豐富度>1,多樣性指數(shù)不為0,其中物種豐富度高的樣地1,草本層多樣性指數(shù)都較高,三項指標分別為:7、0.572 6、0.606 3,而其他樣地因草本層植物均為紫莖澤蘭,物種單一,據(jù)實地調(diào)查,紫莖澤蘭在樣地草本層中占據(jù)絕對優(yōu)勢。
表3 各調(diào)查點灌木層多樣性統(tǒng)計結(jié)果
表4 各調(diào)查點草本層多樣性統(tǒng)計結(jié)果
由于草本層紫莖澤蘭占絕對優(yōu)勢,故林下植被多樣性的比較研究只針對灌木層。本次調(diào)查地點選擇在后山溝的坡上,為了使調(diào)查具可比性,我們分別在溝的兩側(cè)選擇了地理位置大致相同的5組樣地進行調(diào)查研究。由表5可知:實地調(diào)查地點陽坡的多樣性指數(shù)H′始終高于相似條件下陰坡的多樣性指數(shù)H′,實地調(diào)查地點陽坡的多樣性指數(shù)D始終高于相似條件下陰坡的多樣性指數(shù)D。
表5 樣地多樣性指數(shù)的分組研究
通過統(tǒng)計結(jié)果可看到,本研究區(qū)林下共有植物24種,其中灌木層植物18種,占75.0%,草本層植物6種,占25.0%,在灌木層18種植物中,按出現(xiàn)樣地次數(shù)(頻次)大小排在前10的種分別是:鐵仔、鼠李、廣檀木、川梨、白牛筋、老鴉泡、莢蒾、莎針、茶、厚皮香。林下植被占優(yōu)勢的主要是檀香科、紫金牛科和鼠李科的植物,林下植被草本層植物在8個樣地內(nèi)都是一個物種(紫莖澤蘭),草本層中紫莖澤蘭這一外來物種已經(jīng)在本地占據(jù)了絕對競爭優(yōu)勢。林下植被結(jié)構(gòu)都是灌木—草本類型,而純草本型結(jié)構(gòu)沒有。
灌木層植物物種豐富度S、Shannon-Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)D在樣地1中達到了最大,分別為8、0.739 8、0.775 5,其次是樣地7,三項指標分別為6、0.714 7、0.773 4。而在樣地9中,三項指標均達到了最小,分別為2、0.304 5、0.455 1。
草本層的調(diào)查中,樣地1和樣地4因物種豐富度>1,多樣性指數(shù)不為0,其中物種豐富度高的樣地1,草本層多樣性指數(shù)都較高,三項指標分別為7、0.572 6、0.606 3,而其他樣地因草本層均為紫莖澤蘭,物種單一。
在陽坡和陰坡多樣性指數(shù)的對比研究中,5組樣地均顯示出一個結(jié)果:陽坡的多樣性指數(shù)H′始終高于相似條件下陰坡的多樣性指數(shù)H′;陽坡的多樣性指數(shù)D始終高于相似條件下陰坡的多樣性指數(shù)D。
綜合以上結(jié)果,桉樹人工林要加強林下植被的管理與經(jīng)營,林下結(jié)構(gòu)成分單一,多為外來物種紫莖澤蘭,因此有效地控制紫莖澤蘭的蔓延成為關(guān)鍵點。由于桉樹人工林群落中優(yōu)勢喬木種群占絕對優(yōu)勢,造成的后果是不僅影響到其他林木個體的繼續(xù)生長發(fā)育,而且造成了目前的桉樹人工林地土壤退化,生態(tài)系統(tǒng)單一和生物多樣性減少的現(xiàn)象,增加了人工林群落的不穩(wěn)定因素。因此,在適宜種植桉樹的地區(qū),為了增加人工桉樹林群落的穩(wěn)定性,發(fā)揮其應(yīng)有的生態(tài)防護功能,應(yīng)采取營造混交林等措施,增加桉樹人工的生物多樣性。
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