黃土高原馬欄林區(qū)植物群落物種多樣性研究.pdf

1、黃土高原由于強烈的水土流失其生態(tài)系統(tǒng)正處于極度退化狀態(tài)，加速該地區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建勢在必行。馬欄林區(qū)位于黃土高原中部子午嶺南端的陜西省旬邑縣東北部，是黃土高原植被覆蓋最大的林區(qū)之一。在馬欄林區(qū)典型地段選取具有代表性的不同植物群落為研究對象，通過樣地調(diào)查數(shù)據(jù)和多元分析，對黃土高原馬欄林區(qū)植物群落物種多樣性狀況及植物群落與環(huán)境間的相互關(guān)系進行了研究。結(jié)果如下： 1．對不同恢復階段人工油松(Pinus tabulaeformi

2、s)林的研究結(jié)果表明：(1)馬欄林區(qū)油松人工林物種豐富度、多樣性和均勻度都在波動中隨著恢復年限的增加逐漸增加，物種豐富度在種植30年左右的油松林內(nèi)達到最大，物種均勻度指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)在種植20年左右的油松林內(nèi)達到最大；(2)人工種植油松林在很大程度上改變了群落面貌，物種組成和群落結(jié)構(gòu)均與撂荒地有較大的不同，撂荒地與油松林群落物種組成相似性較小，種植22年油松林與種植28年油松林Sorensen指數(shù)最大。油松人工林種植20年后物種組成已經(jīng)

3、基本穩(wěn)定，在恢復后期物種組成變化不大；(3)油松人工林恢復過程中土壤肥力的變化結(jié)果表明：種植油松對恢復土壤肥力有一定的幫助，種植28年油松林土壤的有機質(zhì)、全氮和堿解氮含量都較其他種植年代高，油松人工林隨著恢復年限的增加，腐殖質(zhì)不斷增厚，土壤的pH值也有所增加，土壤越來越偏堿性。 2．用豐富度指數(shù)(S)、多樣性指數(shù)(H')、優(yōu)勢度指數(shù)(D)和均勻度指數(shù)(Js)對主要森林群落物種多樣性進行了研究。馬欄林區(qū)森林植物群落其總體多樣性是混

4、交林>純林>人工林；不同森林群落各層的物種多樣性基本都表現(xiàn)為灌木層>草本層>喬木層；物種多樣性喬木層以油松+遼東櫟(Quercus liaomngensis)混交林和落葉闊葉混交林較高，灌木層以油松+白樺(Betula platyphylla)混交林、白樺林和天然油松林多樣性較高；草本層則是人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林、白樺林和山楊(Populus davidiana)林多樣性較高。人工刺槐林和人工油松林在喬木

5、層和灌木層多樣性指數(shù)都較低。物種均勻度喬木層是落葉闊葉混交林最高，人工油松林和人工刺槐林最低；灌木層各群落的均勻度較為接近；草本層則表現(xiàn)為人工刺槐林均勻度最高，混交林最低。β多樣性分析顯示人工刺槐林與其他森林群落相異性較大，而遼東櫟林、天然油松林和油松+白樺混交林均與油松+遼東櫟混交林的相異性較小。研究結(jié)果表明多樹種營造混交林可以增加群落的多樣性，因此要建造一個具有較高物種多樣性的群落應(yīng)更多的種植混交林取代傳統(tǒng)的單一物種營造的人工純林，

6、但在選擇樹種時應(yīng)優(yōu)先考慮鄉(xiāng)土樹種。 3．油松人工林與天然林植物物種多樣性對比研究表明：天然針葉林中喬木層的物種多樣性和豐富度要比老齡針葉林和天然次生林的低。但它們與油松中齡林間沒有顯著差異。油松中齡林的灌木多樣性和豐富度最低。油松人工林與天然林的草本多樣性間都沒有顯著差異。β多樣性指數(shù)分析表明人工針葉林和天然林差異較大。雖然老齡針葉林和天然針葉林的喬木層物種相似，但天然針葉林和次生林的不同。天然針葉林和次生林灌木層的物種組成顯著

7、不同于人工林和次生林中的。人工林中喬木種比萌生林中的少。這表明不同群落類型草本層的物種組成有相似性。人工種植油松林在相當大程度上改變了植物物種組成，亞喬木物種的數(shù)量在老齡林多于中齡林，增加的部分主要是依靠動物傳播其種子的樹種。人工林管理通過種子傳播改變其生態(tài)過程。從森林管理的角度看，林冠層結(jié)構(gòu)的改變和物種組成的變化影響著種子散布和更新。 4．應(yīng)用樣帶法對油松人工林與遼東櫟林形成的群落交錯帶進行了調(diào)查，計算了交錯帶森林群落的Mar

8、galef豐富度指數(shù)(MD)、Simpson指數(shù)(D)、Shannon—Weiner多樣性指數(shù)(H')及Pielou均勻度指數(shù)(J<,sw>)，分析了在油松人工林、針闊混交林和闊葉林的群落結(jié)構(gòu)及物種組成方面的差異。研究結(jié)果表明：(1)盡管物種豐富度指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)都表現(xiàn)為闊葉林>針闊交錯帶>油松人工林，但多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)卻表現(xiàn)為針闊交錯帶>闊葉林>油松人工林，這主要是因為交錯帶森林群落喬木層物種多樣性顯