基于群落稳定性的麻栎人工林分析及抚育建议
在森林生态系统中,人工林是陆地生态系统的重要组成部分,具有分布面积广、生长迅速等特点,在森林生态系统的恢复与重建,森林产品的供给及生态环境改善三大维度中均发挥着不可替代的关键作用。林下植物作为人工林垂直结构的核心组成单元,其群落结构与动态对对人工林整体群落稳定性的维持具有决定性影响,是衡量人工林生态功能完整性的重要指标之一。
麻栎(Quercus acutissima)为深根、喜光树种,凭借其极强的环境适应性与耐干旱瘠薄能力,成为我国亚热带及温带地区生态修复(如矿山复绿、退化林地重建)的先锋树种,同时也是水土保持、水源涵养工程中的优良配置树种。然而,麻栎人工林研究成果多聚焦于定向培育与造林技术等生产应用层面,而对麻栎人工林生物多样性方面的系统性研究长期处于被忽视状态,尤其缺乏从生态系统恢复演替视角,探究不同林龄下麻栎人工林林下植物群落特征及其影响机制的研究,相关报道较为匮乏。
鉴于此,本研究以安徽省滁州市皇甫山林场不同林龄(4、10、25、45、50年生)的麻栎人工林为研究对象,比较不同林龄林下植物群落特征的差异,明确影响林下植物群落特征的关键因子,探究调控麻栎人工林林下植物多样性变化的驱动机制,为麻栎人工林的可持续经营提供理论依据。
图1 不同林龄的麻栎人工林
1.林龄对麻栎人工林植物多样性的影响
林下灌木层丰富度、草本层丰富度、灌木层Shannon指数和草本层Shannon指数受林龄影响显著。灌木层Shannon指数和灌木层丰富度指数随林龄增加表现出先升后降的趋势,并在45年生麻栎中达到了最高值。4年的麻栎人工林草本层Shannon指数和草本层丰富度指数最高,但是随林龄的增加均表现出下降的趋势(图2)。
图2林龄对麻栎人工林林下植物多样性的影响
2.林龄对麻栎人工林群落稳定性的影响
欧式距离d越小,植物群落稳定性越高。结果发现,群落稳定性结果为:4年>45年>10年>25年>50年(表1)。
表1 不同林龄麻栎人工林植物群落稳定性
| 林龄 | 拟合方程 | R² | 交点(x,y) | d |
| 4 | y=-0.00717x²+1.23x+44.8 | R²=0.899 | (27.12, 72.88) | 10.07 |
| 10 | y=-0.0148x²+2.35x+3.34 | R²=0.981 | (33.94, 66.06) | 19.72 |
| 25 | y=-0.013x²+2.14x+7.94 | R²=0.966 | (34.15, 65.85) | 20.00 |
| 45 | y=-0.021x²+2.77x+4.7 | R²=0.981 | (30.44, 69.56) | 14.76 |
| 50 | y=-0.01221x²+2.12x+2.81 | R²=0.982 | (36.31, 63.69) | 23.07 |
3.影响林下植物群落特征的关键因子
分析结果显示,基质多样性、土壤C、土壤N、土壤有机质含量、土壤pH和光可用性是灌木层、草本层植物多样性的关键影响因子(图3)。
图3影响林下植物组成的关键因子
4. 小结与建议
通过对皇甫山林场4年生、10年生、25年生、45年生、50年生麻栎人工林的植物多样性与群落稳定性进行系统比较,结合野外调查与数据分析,结果表明:
(1)林龄显著影响了麻栎人工林林下植物覆盖度和植物多样性指数,在成熟林(林龄45年)中观察到的林下植物多样性最高,表明成熟林在生态系统中发挥了重要的功能作用。
(2)人工林在林龄10年和25年表现出不稳定性,强调了加强保护措施的必要性。比较稳定的林龄45年的人工林在50年变得不稳定,表明在45年之后要加以抚育。
(3)在麻栎造林初期可以通过割灌除草、施肥等调节土壤碳氮,在林龄45年后可以通过间伐等调节光的可用性。开展适当的抚育措施可达到较高的植物多样性和植物群落稳定性。
图4 外业调查与室内实验工作照
撰稿杨宗虎(滁州市皇甫山国有林场);马玉华(滁州学院)
上线日期2025年11月19日
原文链接:https://lyj.ah.gov.cn/xwzx/kjdt/40773214.html
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