雷公藤人工林林下植被群落生態(tài)及凋落物持水性研究.pdf

1、雷公藤(TripterygiumwilfordiiHook.f.)是中國傳統(tǒng)中藥，具有抗生育、抗腫瘤、抗炎、抗菌、免疫抑制等作用，日益彰顯出作為一種新類型藥物的價(jià)值，市場需求與日俱增。本文通過樣地調(diào)查法、野外試驗(yàn)和室內(nèi)分析測定，研究了福建省泰寧縣雷公藤種植基地4種不同種植模式雷公藤人工林:杉木套種林、馬尾松套種林、厚樸套種林和雷公藤純林（以下分別簡稱杉木林、馬尾松林、厚樸林和雷公藤純林）林下植被的物種組成，物種多樣性特點(diǎn)，灌木層、草本層

2、和凋落物層的生物量，土壤理化性質(zhì)及凋落物層持水特性等內(nèi)容，探討了雷公藤林下植被生物量、物種多樣性及土壤理化特性三者的相關(guān)關(guān)系，主要研究結(jié)果如下：
　?。?）4種雷公藤人工林群落結(jié)構(gòu)特征
　　在所有調(diào)查樣地中，灌木層植物共計(jì)27種，分屬19科25屬，草本層植物共計(jì)14種，分屬8科13屬。對于4種林分林下植被植物種類數(shù)目而言，厚樸林最多，為44種，杉木林和馬尾松林次之，分別為29種、28種，雷公藤純林最少，為26種。對于四種林分

3、的灌木植物種類來說，除雷公藤純林的灌木植物種類最少為18種，厚樸林最多，為23種，杉木林和馬尾松林次之，分別為20種和19種。四種林分中草本植物種類數(shù)目非常接近，差異較小，種類為8-11種。
　?。?）4種雷公藤人工林物種多樣性
　　4種雷公藤人工林灌木層的物種多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)均較草本層高，均勻度指數(shù)規(guī)律不明顯。①M(fèi)argalef豐富度指數(shù)，對于灌木層 Margalef豐富度指數(shù)大小排序?yàn)楹駱懔郑抉R尾松林＞杉木林＞純林

4、，最大值為4.3338，最小值為2.5647；草本層Margalef豐富度指數(shù)大小排序?yàn)樯寄玖郑抉R尾松林＞厚樸林＞純林，最大值為1.7461，最小值為1.0784。②Shannon-Wiener多樣性指數(shù)，灌木層 Shannon-Wiene r多樣性指數(shù)排列順序?yàn)椋汉駱懔郑旧寄玖郑抉R尾松林＞純林，變化范圍為1.5320-2.5701；草本層 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)排列順序?yàn)椋荷寄玖郑抉R尾松林＞厚樸林＞純林，變化范圍為1.

5、3927-0.8391。③均勻度指數(shù)，灌木層均勻度指數(shù)排序與shannon-Wiener指數(shù)排序一致，變化范圍為0.5438-0.8025；草本層的均勻度指數(shù)大小排序?yàn)楹駱懔郑旧寄玖郑抉R尾松林＞純林，變化范圍為0.4416-0.8541。
　?。?）4種雷公藤人工林生物量
　　4種林分灌木層生物量均為根＞莖＞葉，草本層生物量均為地上部分生物量＞地下部分生物量。4種林分灌木層生物量遠(yuǎn)大于草本層。灌木層總生物量為：厚樸林＞杉木林

6、＞馬尾松林＞純林，其中純林極顯著（P＜0.01）低于其它三種林分，最低3.61t/hm2，最高6.83t/hm2。草本層總生物量為：杉木林＞馬尾松林＞厚樸林＞純林，最高3.06t/hm2，最低0.40t/hm2，前者是后者的7.7倍，兩種林分的差異極顯著（P＜0.01）。4種不同雷公藤人工林種植模式中，雷公藤總生物量總生物量為：厚樸林＞杉木林＞馬尾松林＞純林，其中純林極顯著（P＜0.01）低于其它三種林分，最低2.6153t/hm2，最

7、高4.2079t/hm2，兩者相差1.5926t/hm2。
　?。?）4種雷公藤人工林土壤理化性質(zhì)
　　林分類型對土壤容重、孔隙度和自然含水量影響較大。對于自然含水量，在不同林分間的0-10cm和20-30cm兩層表現(xiàn)為極顯著差異，在10-20cm土層差異顯著；對于容重，在不同林分的0-10cm土層有顯著差異（P＜0.05），在10-30cm土層和30-50cm土層都有極顯著差異（P＜0.01）；對于土壤孔隙度，在0-10c

8、m土層差異顯著，在其它兩層具有極顯著差異。在土壤垂直分布上，各林分隨著土層的加深，土壤容重逐漸增大，而孔隙度和自然含水率，隨土壤深度的增加而逐漸降低。
　　不同種植模式雷公藤人工林對土壤的pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全氮、全磷、全鉀及堿解氮、速效磷、速效鉀含量影響明顯，都達(dá)到顯著水平（P＜0.05），有機(jī)質(zhì)含量、全鉀、堿解氮和速效鉀達(dá)極顯著水平（P＜0.01）。在土壤垂直分布上，各林分隨著土層的加深，土壤酸性變?nèi)?，其它養(yǎng)分含量基本呈現(xiàn)隨著

9、土層的加深含量逐漸降低的趨勢。
　　（5）4種雷公藤人工林凋落物層持水特性
　　4種林分的凋落物儲量大小為杉木4.32 t/hm2>馬尾松3.58 t/hm2>厚樸林3.35 t/hm2>純林1.62 t/hm2。凋落物最大持水量大小為杉木林11.66 t/hm2＞馬尾松林6.81 t/hm2＞厚樸林5.90 t/hm2＞純林4.28 t/hm2。在不同浸泡時(shí)間段，林分的凋落物持水率均呈現(xiàn)厚樸林>純林＞馬尾松林＞杉木林。凋落

10、物最大持水率厚樸林205.12％>純林163.33％＞馬尾松林139.33％＞杉木林120.96％。4種不同種植模式雷公藤林分的凋落物吸水速率均呈現(xiàn)厚樸林＞純林>馬尾松>杉木，浸泡0.5 h后的吸水速率分別為2630.05、2407.32、2035.09和1592.14 g.kg-1.h-1。凋落物持水量與浸泡時(shí)間、凋落物持水率與浸泡時(shí)間的關(guān)系按照對數(shù)方程y=alnt+b增加，凋落物吸水速率y與浸泡時(shí)間 t的關(guān)系按照方程y=a.t-b遞

11、減。
　?。?）林下植被生物量與林下植物多樣性之間的相關(guān)性
　　林下總生物量與灌木層多樣性指數(shù)、灌木層均勻度指數(shù)呈顯著（P＜0.05）正相關(guān)。灌木層生物量與灌木層多樣性指數(shù)和灌木層均勻度指數(shù)呈極顯著（P＜0.01）正相關(guān)，與灌木層豐富度指數(shù)呈顯著相關(guān)（P＜0.05）。草本層生物量與草本層多樣性指數(shù)呈極顯著（P＜0.01）正相關(guān)，與草本層豐富度指數(shù)呈顯著（P＜0.05）正相關(guān)。雷公藤生物量與灌木層多樣性指數(shù)和灌木層均勻度指數(shù)呈

12、極顯著（P＜0.01）正相關(guān)，與灌木層豐富度指數(shù)呈顯著相關(guān)（P＜0.05）。雷公藤根生物量與灌木層豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和灌木層均勻度指數(shù)呈顯著相關(guān)（P＜0.05）。
　?。?）林下植被生物量與土壤理化性質(zhì)之間的相關(guān)性
　　土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀與林下總生物量、灌木層生物量、雷公藤生物量及雷公藤根生物量呈顯著相關(guān)（P＜0.05），部分達(dá)極顯著（P＜0.01）相關(guān)。土壤容重和pH值對灌木層生物量和雷公藤生物量有一定的

13、負(fù)相關(guān)關(guān)系。其它幾種土壤理化指標(biāo)，包括含水率、全磷、全鉀、堿解氮含量對林下總生物量、灌木層和草本層生物量、雷公藤及其根生物量都有不同程度的正效應(yīng)，但相關(guān)性不高。
　?。?）土壤理化性質(zhì)與林下植物多樣性之間的相關(guān)性
　　有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀對物種多樣性指數(shù)有較大影響，與灌木層 Margalef豐富度指數(shù)、灌木層Shannon-Wiener指數(shù)、灌木層均勻度指數(shù)和草本層均勻度指數(shù)呈顯著（P＜0.05）相關(guān)，甚至是極顯著（