撫育間伐對華北落葉松林分灌木多樣性的影響研究

1、    撫育間伐對華北落葉松林分灌木多樣性的影響研究    鄧麗娟 李云飛 穆蕾摘 要：以木蘭林管局華北落葉松人工純林、落樺混交林和落油混交林3種典型林分類型為研究對象，分析撫育間伐對華北落葉松林分的灌木多樣性的影響。結(jié)果表明：未撫育的不同類型的華北落葉松林分的灌木物種豐富度表現(xiàn)為落樺混交林>落葉松純林>落油混交林。撫育后的不同類型的華北落葉松林分，林下灌木的物種豐富度、蓋度均有所增加；隨著撫育年份的增加，灌木的多樣性指數(shù)呈增加趨勢，而灌木分布均勻度指數(shù)變化趨勢不明顯。關(guān)鍵詞：撫育間伐；華北落葉松；灌木多樣性；影響s753.51 a 1007

2、-7731（2019）07-0111-03華北落葉松是冀北山區(qū)的重要用材與生態(tài)樹種，在木材供給、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)徑流、改善水文狀況方面發(fā)揮著重要作用。森林撫育是培育森林的基礎(chǔ)和關(guān)鍵性技術(shù)環(huán)節(jié)，也是森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營的重要組成部分1。對森林進(jìn)行科學(xué)撫育，能夠優(yōu)化森林結(jié)構(gòu)，提高森林質(zhì)量，提高林分的生物多樣性，從而更好地發(fā)揮森林的涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙、保持水土等生態(tài)功能。筆者以木蘭林管局華北落葉松人工純林、落樺混交林和落油混交林3種典型林分類型為研究對象，分析撫育間伐對華北落葉松林分的灌木多樣性的影響，對科學(xué)評價華北落葉松林的森林撫育成效、促進(jìn)冀北山地森林的可持續(xù)經(jīng)營具有重要意義。1 材料與方法1.1 研

3、究區(qū)概況 河北省木蘭圍場國有林場管理局（木蘭林管局）位于河北省圍場滿族蒙古族自治縣境內(nèi)，地理坐標(biāo)為41°3542°40n、116°32117°14e，距承德140km、北京340km。全年無霜期67128d，年平均氣溫-1.44.7，年降水量380560mm，主要集中在7、8、9月，年蒸發(fā)量14621556mm，平均相對濕度63%。該地區(qū)屬于溫帶草原地帶高原東部森林草原區(qū)與暖溫帶落葉闊葉林地帶燕山山地落葉闊葉林溫性針葉林區(qū)的交接帶，植被主要由灌叢、落葉闊葉林、針葉林和亞高山草甸組成，針葉林主要為華北落葉松林、油松林、樟子松林、云杉林。華北落葉松林以人工純

4、林為主，落葉松混交林中混生的樹種主要有白樺、山楊、蒙古櫟、椴樹、云杉、棘皮樺等。1.2 研究方法1.2.1 樣地設(shè)置與調(diào)查 2013年8月在木蘭林管局孟灤林場選取立地條件較為一致的華北落葉松林分設(shè)置固定樣地，樣地類型分華北落葉松純林、落樺混交林、落油混交林，優(yōu)勢樹種均為華北落葉松。每種林分各設(shè)1組（撫育與對照）樣地，共6塊，面積為50m×50m（詳見表1）。撫育樣地間伐強(qiáng)度20%25%（見表2），在每塊樣地的四角及中心位置分別設(shè)5個5m×5m的灌木樣方和1m×1m的草本樣方，調(diào)查樣方內(nèi)灌草層物種的種類、數(shù)量、高度和蓋度。2013年對撫育樣地（、）和對照樣地（ck-

5、、ck-、ck-）進(jìn)行調(diào)查，2014和2016年重復(fù)測量。1.2.2 指標(biāo)測定 森林生物多樣性在某種程度上是衡量森林質(zhì)量的重要指標(biāo)，可直接反映林分的結(jié)構(gòu)特征和生態(tài)功能的差異。本研究采用常用的物種多樣性指數(shù)，包括物種豐富度指數(shù)（s）2、simpson多樣性指數(shù)（d）3、shannon-wiener多樣性指數(shù)（h）4和pielou均勻度指數(shù)（e）4，各指標(biāo)計算公式如下：豐富度指數(shù)：以樣方中物種的數(shù)目表示物種豐富度。2 結(jié)果與分析2.1 間伐前林分灌木層物種多種性 對各樣地林內(nèi)灌木多樣性指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析可知（表3），各樣地灌木豐富度變化范圍為2.34.0，落樺混交林豐富度最高?？傮w上看，不同林分類型

6、豐富度表現(xiàn)為落樺混交林>落葉松純林>落油混交林，多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)大體也呈一致的規(guī)律。2.2 間伐后林分灌木層物種多種性 對撫育后1年（2014年）和撫育后3年（2016年）的林內(nèi)灌木多樣性指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析可看出（表4），2014年撫育樣地灌木層豐富度顯著高于對照樣地（p<0.05），2016年撫育樣地略高于對照樣地，但差異不顯著。與2014年相比，2016年各樣地灌木蓋度均有所增加，增加值范圍在13%28%。這可能與間伐作業(yè)對林下灌木的破壞有關(guān)，短期內(nèi)既有喜光物種的增加，也存在對原有灌木的負(fù)向作用。隨著撫育年份的增長，與2014年相比，2016年林地灌木的多樣性指數(shù)（s

7、impson指數(shù)和shannon-wiener指數(shù)）基本呈現(xiàn)增加的趨勢，其中，撫育樣地的shannon-wiener指數(shù)增長范圍為23%43%，在各林分類型中的變化更為顯著。而反映灌木分布均勻度的pielou指數(shù)在各個樣地中的變化趨勢并不明顯，可能與伐后時間較短，灌木生長尚未得到有效恢復(fù)有關(guān)（表4）。3 結(jié)論與討論森林撫育改變了華北落葉松的林分結(jié)構(gòu)，在短期內(nèi)增加了林分光照；作業(yè)過程中破壞了原有的地表結(jié)構(gòu)和林下植被，從而影響了林下植物的多樣性。本研究結(jié)果表明：未撫育的不同類型的華北落葉松林分的灌木物種豐富度表現(xiàn)為落樺混交林>落葉松純林>落油混交林。撫育后的不同類型的華北落葉松林分，林下灌木的物種豐富度、蓋度均有所增加；隨著撫育年份的增加，灌木的多樣性指數(shù)呈增加趨勢，而灌木分布均勻度指數(shù)變化趨勢不明顯。參考文獻(xiàn)1楊新兵，張偉，張建華，等.生態(tài)撫育對華北落葉松幼齡林枯落物和土壤水文效應(yīng)的影響j.水土保持學(xué)報，2010（01）：119-122.2劉紅梅.秦淮河流域主要林分類型結(jié)構(gòu)特征研究d.江蘇：南京林業(yè)大學(xué)，2010：45-46.3任立忠，羅菊春，李新彬.撫育采伐對山楊次生林植物多樣性影響的研究j.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000，22（4）：14-17.4pielou e c.the measurement of diver