南亞熱帶杉木人工林近自然化改造對林分生物量及物種多樣性的影響.pdf

1、文章通過對南亞熱帶杉木人工林近自然化改造8a后的林分生長發(fā)育、生物量與物種多樣性的實地監(jiān)測調(diào)查,探究了改造后杉木人工林生長發(fā)育和林分結(jié)構(gòu)的演變機制,表明了杉木人工林生物量及物種多樣性在不同間伐強度及套種闊葉樹種這兩種近自然化改造方式下的影響變化,研究表明:
　　(1)間伐促進了改造林分杉木的胸徑、樹高的生長。強度間伐(74％)林分杉木的平均胸徑達到(22.97±0.57)cm,平均樹高達到(16.40±0.62)m;中度間伐(50

2、%)林分的平均胸徑為(19.83±0.76)cm,平均樹高為(14.80±1.56)m;弱度間伐(34%)林分的平均胸徑為(18.20±0.70)cm,平均樹高為(14.63±0.57)m。未間伐對照林分平均胸徑達到(18.75±0.33) cm,平均樹高高于所有間伐林分,達到(17.57±1.06)m。只有強度間伐能顯著提高杉木單株材積。
　　(2)間伐強度對套種的幼齡紅椎、大葉櫟、潤楠生長無顯著影響,而各套種樹種間生長有一定差

3、異,米老排較適合作為杉木近自然化改造優(yōu)選樹種。8年生林冠下米老排的平均胸徑為8.83cm,分別是紅椎、大葉櫟、潤楠的1.80、2.01、2.11倍。
　　(3)間伐顯著促進了杉木林下自然更新生長。林下更新樹種密度最大的是中度間伐(50%)林分,其次是弱度間伐(34%)林分,強度間伐(74%)林分最小,林分密度分別為15.72株/hm2、15.33株/hm2、10.33株/hm2,顯著高于更新密度僅為0.61株/hm2的對照林分。林

4、下自然更新樹種平均胸徑、平均樹高均隨著間伐強度增大而增大,平均胸徑在4.14cm到4.98cm之間,平均樹高在4.84m到5.93m之間。
　　(4)中、強度間伐能提高杉木單株生物量,且對杉木單株各器官生物量分配產(chǎn)生了明顯的作用。平均木單株生物量表現(xiàn)為:強度間伐(74%)林分(229.21kg/株)>對照林分(0%)(167.92kg/株)>中度間伐(50%)林分(159.27kg/株)>弱度間伐(34%)林分(136.17kg/

5、株)。單株各器官生物量分配格局、各器官的相對生物量所占比例均表現(xiàn)為干>根>枝>皮>葉。
　　(5)主林層,間伐林分與對照林分杉木總生物量差異明顯,隨間伐強度遞增生物量遞減。強度間伐(74%)林分生物量為123.42t/hm2,中度間伐(50%)林分為161.29t/hm2,弱度間伐(34%)為214.74t/hm2,對照林分(0%)為262.14t/hm2。各器官生物量分配規(guī)律為干(50.19%~56.48%)>根(25.08%~

6、25.48%)>枝(8.00%~14.22%)>皮(5.27%~6.06%)>葉(4.27%~5.25%)。間伐提高下林層生物量及所占林分的生物量分配比。地上部分生物量分配百分比在75.57%到77.26%,地下部分則在22.89%至25.87%之間。套種樹種中,米老排生物量貢獻率最大,間伐強度越大對米老排生物量積累越有利。近自然化改造對灌草生物量影響不顯著。林分生物量的空間分布格局均表現(xiàn)為:喬木層>調(diào)落物層>林下植被層。
　　(

7、6)近自然化改造的杉木人工林物種結(jié)構(gòu)、重要值有一定變化。改造樣地總共有185種維管束植物,分屬76科143屬。杉木林下蕨類植物較為豐富,總共分布有17科23屬33種蕨類植物。物種豐富度表現(xiàn)為草本層>灌木層>喬木層>層間層。在喬木層中杉木的重要值隨間伐強度增強而有所下降,套種的闊葉樹種米老排、紅椎、大葉櫟重要值都超過10%,也有三椏苦、大果榕、大葉白紙扇、粗葉榕、凸尖紫麻自然更新至喬木層;灌木層主要為凸尖紫麻、柏拉木、三椏苦、大青等,這些

8、種重要值均大于10,同時出現(xiàn)了石巖楓、粗糠柴、中平樹等偏陽生樹種;層間植物主要以變?nèi)~胡椒、絡石、山薯、玉葉金花、胡椒、爬藤榕為主。草本層的以淡綠短腸蕨、金毛狗、福建觀音座蓮、半邊旗、有刺鳳尾蕨、三羽新月蕨等豐富的蕨類植物占有絕對優(yōu)勢,重要值排序都在前列。
　　(7)近自然化改造促進物種多樣性向趨好方向發(fā)展。間伐后喬木層Gleason物種豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)均與對照