间伐对杉木人工林林下植被多样性及生物量的影响

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1、生态环境学报2010,19(12):2778-2782http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com间伐对杉木人工林林下植被多样性及生物量的影响*王祖华，李瑞霞，王晓杰，关庆伟南京林业大学森林资源与环境学院，江苏南京210037摘要：对间伐了4年的杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.)人工林林下植被的生物量和生物多样性进行了调查和分析。结果表明：林下植被相似系数随着间伐强度增

2、加而增加；间伐显著提高了林下植被的物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Weiner指数和生物量(P<0.05)，而对均匀度指数无显著影响(P>0.05)；强度和中度间伐显著增加了灌木生物量，而草本生物量在弱度和中度间伐下显著增加(P<0.05)；3种间伐强度均显著提高草本的物种丰富度、Simpson指数和Shannon-Weiner指数，而灌木的3种指数仅在强和中度间伐下得到显著提高(P<0.05)。关键词：物种多样性；生物量；林下植被；间伐强度；杉木中图分类号：S718文献标志码：A文章编号：1674-

3、5906（2010）12-2778-05林下植被作为森林生态系统的一个重要组成1材料与方法部分，在促进人工林养分循环和维护森林立地生产1.1研究地概况[1-2]力方面起着关键作用。然而，长期以来，为了最研究区为距南京市主城区40km溧水县林场的大限度地获取木材，人工林采用密植措施来提高单无想寺国家森林公园(119°01'E，31°36'N)，总面积2位面积生长量，导致群落结构单一、林下植被发育约1333hm。地处丘陵岗地，平均海拔约100m。[3-4]差，严重影响了人工林的可持续经营。岩石由石英粗石岩、粗安岩及砂岩组

4、成，山地土壤间伐通过调整林分结构，改变林内光、温度及多属地带性“黄棕壤”，厚度10~100cm，微酸性，土壤水分含量等资源，减小林木间的竞争，能促进局部地段岩石裸露较多。气候属亚热带向温带过渡[5-6]林下植被的更新和保留木生长。目前关于间伐对的气候带，年平均气温15.5°C，年平均日照2146h，林下植被物种多样性的研究无统一的结论，如，间年平均降水1005.7mm，无霜期220d，四季分明。[7-11]伐可增加物种丰富度和多样性，减少物种多样植被以人工林和通过封山育林形成的次生林为主。[8,12-13][14-1

5、5]性，或无影响。而间伐一般能增加林下林分类型有马尾松(PinusmassonianaLamb.)、杉木[16]植被生物量，但不同干扰强度对生物量影响不(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.)、麻栎+小同。有研究表明，林下植被生物量随间伐强度增加叶栎(QuercusacutissimaCarruth.+Quercuschenii[9,11][17]而增加，中度间伐下的林下植被生物量最大。Nakai.)、杉木+麻栎(Cunninghamialanceolata[18]因此，大量开展这方面

6、的研究是必需的。(Lamb.)Hook.+QuercusacutissimaCarruth.)、马尾松杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.)+麻栎(PinusmassonianaLamb.+Quercusacutissima是我国南方亚热带特有的优良速生乡土用材树种，Carruth.)等，呈现常绿阔叶林和落叶阔叶林的过渡[19]占全国造林面积的28.54%，在我国亚热带森林特征。[20-21]生态系统中占有十分重要的地位。研究表明，1.2样地设置[22-23]间伐提高杉林人工林林

7、下灌木和草本种类，杉在林分踏查和标准地调查基础上，选择林龄为木林下灌木多样性与林分密度呈极显著负相关，而25年的杉木人工林，于同一坡面，按坡位(上、中、[24]草本层的多样性与林分密度无明显相关，林下植下)设置了3个区组，每个区组随机设置四种处理，[25]被生物量和多样性随间伐强度增加而增加，而弱按间伐株数所占比率分为对照(CK，0%)、弱度间伐[23]度间伐对生物量没有影响，但相关研究结论缺乏(Ⅱ，20%~30%)、中度间伐(Ⅲ，40%~50%)、强度统计意义。笔者以南京市溧水林场的25年生杉木间伐(Ⅰ，60%~7

8、0%)，每种处理重复3次，共设置了人工林为研究对象，分析不同间伐强度对林下植被固定样地12块，每块样地面积20m×20m，且不同物种多样性和生物量的影响，旨在为杉木人工林的区组之间，以及同一区组不同处理之间的间隔均为经营提供参考。5m。采用单株间伐方式于2006年2月完成间伐作基金项目：国家林业公益性行业科研专项（201104075）“提高城市