桉树人工林林下植物多样性研究

摘要

桉树是桃金娘科 Myrtaceae桉属Eucalyptus植物的统称。因其生长快、抗逆性强、用途广而被世界各国广泛种植。但随着大面积规模化的种植，桉树人工林结构过于简单，林下植物多样性低的问题不容忽视。本文通过对桉树人工林林下植物区系组成、林下植物物种多样性以及桉树林下植物生物量、覆盖度的调查与研究，通过与同等条件下的其它生物群落的植物多样性的状况相比，主要得出以下结论： (1)在云南普洱市、文山州调查区域内桉树人工林林下植物的结构有灌木-草本类型和纯草本类型。灌木层主要以野牡丹科、锦葵科、紫金牛科、蝶形花科、漆树科、山茶科、蔷薇科、杨梅科和桦木科的植物占优势；而草本层则是以禾本科、菊科、蕨科、荨麻科、旋花科和莎草科植物为主要优势种。这些植物多属当地先锋植物或耐旱种类，而非地带性森林植被下的常见组成种类。 (2)桉树人工林林下植物多样性最重要的成分是灌木层和草本层。采用物种数S和Margelf丰富度指数R两种指标的计算结果一致，都体现了桉树人工林对物种丰富度分布的垂直结构中草本层>灌木层，说明灌木层植物受影响的程度明显大于草本层。从总体来看，桉树林下植物种数在样地之间的变化在22～34种之间。 (3)采用Simpson多样性指数(D)和Shannon-Wienner多样性指数(H)的计算结果一致，桉树人工林中多样性指数高低的垂直结构是灌木层>草本层，这也是桉树人工林林下植物早期演替的一个特点。 (4)桉树人工林物种分布垂直结构的均匀度大小顺序是：灌木层>草本层，说明灌木层各种类株数分布较均匀，优势树种不十分突出。相反，草本层物种均匀度值小，优势种较明显。 (5)本文选取7个指标对桉树人工林丰富度、多样性、均匀性进行了全面分析。其中R与群落的总物种数和总个体数有关，不如直接用S来表达群落的丰富度更为方便；种间相遇几率与D计算结果完全相同，一般D较为敏感，在同一地区内受生境异质性的影响波动很大，而H包含有较多关于群落结构的信息，在一定程度上能更好地反映出各个物种在群落中的地位和作用，结果更加准确、实际；对于Pielou均匀度指数来说，其结果与多样性指数具有大体相似的规律。鉴于所调查的桉树人工林每年均有不同次的幼龄林抚育措施，受人为干扰的影响程度比较大，不能客观地反映桉树人工林下植物的个体分配情况，因此在进行桉树人工林林下植物多样性评价时，可以选择H。 (6)同一个桉树品种，其林下植物丰富度和多样性指数均表现为2年生>1年生>3年生。与2年生林分相比，1年生、3年生林分的丰富度指数平均值分别下降了18.5％、37.0％；多样性指数平均值依次下降了16.2％、34.6％。而单位面积桉树人工林林下植物生物量平均值也随着年龄增大而降低，从1年生的1490.00g/m<'2>下降到3年生的937.50g/m<'2>，与1年生相比，其它年龄植物生物量平均值依次下降8.7％、37.1％，研究发现这种生物量的变化趋势与年龄的增长存在极显著的负线性关系：另外，随着年龄的增长，桉树人工林林下植物并不随着郁闭度的增加而增加，而是呈现出林下植物逐渐减少的趋势，而林下植物覆盖度也随着发生相应的变化。 (7)桉树人工林林下植物丰富度不仅远远少于它周围的次生性季风常绿阔叶林，而且与同等立地条件下的灌木林相比，大大低于灌木林地。桉树人工林所支持的物种数分别与次生性季风常绿阔叶林和灌木林样地的本地物种数相比，平均流失率分别达到55.7％、26.8％。与次生性季风常绿阔叶林相比，下降了30.5％；与灌木林相比，下降了16.9％。流失的多是当地原生植被的恒有组成成分，而进入桉树林的多是阳性先锋植物和适应性较强的广布旱生种类。 (8)桉树人工林下与同等立地条件下的其它生物群落相比，更容易外来种的入侵，尤其是紫茎泽兰扩散速度相当快，高达50％，入侵面积比它周围的生物群落高出1.08～12.5倍。 (9)从物种丰富度、物种多样性、外来入侵种的危害、生物量和林下植物覆盖度五个方面，通过定性与定量分析相结合的方法，对桉树人工林林下植物多样性进行评价，最后形成一个综合值。按照一定的标准将综合值分成5个等级，从而来衡量桉树人工林对物种多样性的影响程度。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

2国内外研究现状及发展趋势

2.1物种多样性研究现状

2.1.1物种多样性的测度方法

2.1.2物种多样性的评价

2.1.3桉树人工林的生物多样性问题

2.2研究中存在的问题及发展趋势

3研究区概况及研究方法

3.1研究区概况

3.2调查区域桉树人工林的分布情况

3.3研究内容

3.3.1桉树人工林林下植物多样性研究

3.3.2桉树人工林林下植物多样性评价指标体系研究

3.4研究方法

3.4.1样地的确定

3.4.2野外调查方法

3.4.3生物量调查法

3.4.4植物覆盖度测定方法

3.5数据分析

3.5.1物种丰富度

3.5.2物种多样性

3.5.3物种均匀度

4结果与分析

4.1桉树人工林林下植物的多样性研究

4.1.1桉树人工林林下植物分析

4.1.2桉树人工林林下植物的多样性分析

4.1.3不同年龄桉树人工林林下植物的物种多样性分析

4.1.4桉树人工林群落与其它生物群落植物物种多样性的比较

4.1.5不同年龄桉树人工林林下植物覆盖度

4.1.6小结

4.2桉树人工林林下植物多样性评价指标体系研究

4.2.1评价应遵循的原则

4.2.2评价方法

4.2.3小结

5结论与讨论

5.1结论

5.2讨论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况

附录