杉木天然林与人工林群落特征比较研究

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1、杉木天然林与人工林群落特征比较研究摘要应用线性模型和Shannon-Wienner多样性指数对福建省尤溪县杉木天然林和人工林群落进行比较研究。结果表明：尤溪县杉木天然林和人工林均有较高的生物多样性，但在物种多样性方面则没有较大差异；两种林分在植物种方面存在着较大差异，杉木天然林乔木I层和灌木II层的多样性指数和均匀度指数高于人工林，而草本层和藤本层的多样性指数和均匀度指数则小于人工林。关键词杉木；天然林；人工林；Shannon-Wienner多样性指数；物种多样性杉木作为南方的重要用材树利「其林内物种多样性的研究近年来引起了很多学者的关注，但现阶段的研究大多

2、集屮在不同种源的杉木林生物多样性的比较，对起源不同的杉木林群落特征则研究不多。木文对福建中心产区尤溪县杉木天然林与杉木人工林群落特征进行比较研究，运用Shannon-Wienner多样性指数对两种林分群落特征进行描述，探求起源对杉木林分结构的影响，从而达到指导生产的口的。1调查区概况福建尤溪地处福建中部。地理位置东经117048^118°40北纬25。50*26。26食海拔在31〜1472m之间，属戴云山脉北段西部的低山丘陵区。气候为中亚热带大陆性与海洋性兼具的季风性湿润气候。年平均气温在15.8〜19.6C,年降水量在1400〜1800mm,无霜期在23

3、7〜297d。2材料与方法2」材料來源按群落结构特点，每一林分随机布设16个样地，样地面积100m2。样地内乔木做每木调查，灌木层设4个4mx4m做常规调查，草木层分别在样地4个角落布设4个2mx2m的样方做常规调查。2.2研究方法2.2.1两杉木天然林与人工林植物种比较分析。将杉木天然林与人工林植物种按分区类型列表统计。2.2.2杉木天然林与人工林物种多样性指数比较。采用Shannon-Wienner指数计算多样性(D)和均匀度(J)：D=3.3219(LogN-niLogni)(1)J=D3.3219x(LogN-)(2)式屮：N为所有种的个体数；s为总

4、种数；ni为第i个种的个体数。卩为N被s整除以后的余数，a=(N-p)/so3结果与分析3」杉木天然林与人工林不同物种比较分析根据吴征镒的中国种子植物属的分布区类型，将杉木天然林与人工林内相异的植物种归类，可分为以下分布区类型(见表1)。杉木天然林与人工林在树种方面存在着较大弟异。杉木天然林中有73个种是人工林所没冇的，而人工林冇78个种是天然林没冇的。杉木天然林相异种分布达13个分布区类型，而人工林有11个分布区类型。其中，杉木天然林属于热带范畴的相异种有30个，占其总数的43%；属温带范畴有19个种，占总数的26%；杉木人工林属热带范畴的53个种，占总数

5、的69%；属温带范畴的冇13个种，占总数的16%。可见杉木天然林与人工林的杉木林内植物区系应属热带和温带成分组成。两种不同起源林分相异树种以泛热带分布、热带亚洲分布、北温带分布、东亚和北美间断分布及地中海区、西亚至中亚分布的种居多。3.2杉木天然林与人工林群落多样性指数分析在常'用的几利

6、测量植物群落物种多样性的方法111,Shannon-Wienner指数方法是比较合适和有效的。据表2分析结果口J知，就乔木I层而言，在不同起源杉木林分中，杉木人工林的总株数和总种数都稍高于天然林，但其多样性指数与物种均匀度都要低于天然林。这是因为天然杉木林历史悠久，其内老龄

7、树木较多，多有枯死现彖存在，林分基本郁闭，林下更新不能到达I层，但因其毕竞是天然起源，所以群落多样性还是较人工林为高；就灌木II层而言，该层灌木的总株数有着明显的弟异，天然杉木林的总株数远远高于人工林，且种数也较天然林为高。多样性指数和均匀度指数虽相差不大，但都是天然林较高。这是因为天然杉木林林分郁闭度高，树冠浓密，冠幅大，林下的幼树、灌木生长受压，生长达不到I层，只能保留在II层；就草木层和藤木层而言，人工林这两层的总株数、多样性指数和均匀度指数都高于天然林，这是因为人工林林分还未完全郁闭，一些喜光的阳性植物还能存活。4小结不同起源林分相异种分布区类型研究

8、表明：杉木天然林物种分布有13个分布区类型，人工林冇11个分布区类型，这说明两种起源林分均冇较高的生物多样性，且天然林组成基本与阔叶林相同，大大提高了其群落的稳定性；多样性指数和均匀度指数研究表明：杉木天然林乔木I层和灌木II层物种多样性要高于人工林，草本层和藤本层则是人工林稍高。本调查区杉木人工林除在早期进行过人工抚育外，基木上是处在自然状态下生长。这说明自然力在增加群落物种多样性方面可以起到关键的作用，对于通过人工方式营造的各种林分，特别是生态林的建设有着重要的指导意义。本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。