1、塞罕坝自然保护区 2 种密度白桦天然林林下植被多样性研究 姚丹阳 河北省塞罕坝机械林场总场 摘 要： 为了更好地了解塞罕坝自然保护区内白桦天然林林下植被的多样性现状, 为今后的天然林保护工作提供理论基础, 该文调查了保护区内 2 种不同密度的白桦天然林林下植被情况。结果表明:密度越大, 林下植被的丰富度越小, 但是由于白桦密度较高, 因而 2 块地白桦的重要值均很高, 最终导致林下植被多样性较低。关键词： 塞罕坝; 自然保护区; 白桦天然林; 植被多样性; 作者简介：姚丹阳 (1983) , 女, 河北承德人, 林业工程师, 从事自然保护区管理工作。收稿日期：2017-11-18Receive
2、d： 2017-11-18白桦 (Betula platyphylla Suk.) 天然林是河北省森林的重要组成部分, 也是“三北”防护林体系的重要组成部分。目前, 白桦天然林在塞罕坝国家级自然保护区的天然植被群落种占据重要的位置, 在塞罕坝自然保护区内 60%以上的天然林是白桦林。同时, 白桦天然林在涵养水源、保持水土、气候调节、防风固沙、净化空气和维护生态平衡等方面都发挥着重要的作用。近几年, 随着我国对森林生态环境, 特别是天然林保护的重视, 塞罕坝自然保护区对加强了天然林保护工作。林下植被是森林生态系统的重要组成部分, 它是评估森林生态系统结构和功能稳定的重要指标。为此, 本文以 2
3、种密度的白桦天然林为研究对象, 进行林下物种组成、重要值以及多样性的研究, 以期了解不同密度下白桦天然林植被多样性现状, 为今后的天然林保护工作提供理论基础。1 试验地概况试验地位于塞罕坝国家级自然保护区境内, 塞罕坝自然保护区在河北省围场县北部, 总面积为 20029.8hm。保护区有自生维管植物 81 科、312 属、659 种, 其中蕨类植物 6 科、10 属、16 种;裸子植物 2 科、4 属、10 种;被子植物 73 科、298 属、592 种, 其中双子叶植物 64 科、233 属、459 种, 单子叶植物 9 科、65属、116 种。国家重点保护植物 5 种;特有植物 1 种 1
4、 变种 2 变型。2 研究方法2.1 样地设置在保护区内选取地形、土壤条件、林龄 (42 年生) 基本一致的 2 种密度白桦天然林 (Betula platyphylla Suk.) 为研究对象, 白桦林密度分别为 1350 株/hm和 1050 株/hm。按照典型设置的方法每个林分类型选取具有代表性的地块, 样地设置为 50m50m。2.2 调查方法调查这 2 块白桦林样地内所有的乔木、灌木、草本的种类以及数量。乔木、灌木调查方法:将样地分成 10 个 5m5m 的小样方, 给小样方编号, 然后调查每个样方内胸径超过 1cm 的乔木和灌木的物种名称、数量、高度。草本调查方法:对每个样地划分成
5、 9 个小样方, 再在每个小样方中设置 1 个 1m1m 的样方, 编号, 然后记录这 9 个小样方内物种名称、多度、平均高度、盖度以及样方的总盖度。2.3 数据处理重要值的计算公式:式中:I v为重要值;R C为相对胸高断面积, %;R F为相对频度, %;R D相对密度, %。 多样性计算法:辛普森指数 (D) :香农-维纳指数 (H) :3 结果与分析3.1 2 种密度白桦天然林林下植被组成从表 1 可以看出, 样地 1 的林下植被丰富度小于样地 2。样地 1 的木本植物共有 4 科 4 属 5 种, 而样地 2 的木本植物有 6 科 7 属 7 种;样地 1 林下的草本植物有 18 科
6、 30 种 34 属, 远低于样地 2 的 24 科 38 属 43 种。总的来看, 样地下林下有 22 科 34 属 39 种植物, 样地 2 有 30 科 45 属 50 种植物。表 1 不同密度白桦天然林林下植被组成 下载原表 3.2 2 种密度白桦天然林木本植物重要性分析由表 2 可知, 样地 1 的优势物种是白桦, 白桦的重要值为 182.42%, 亚优势种为油桦, 重要值为 44.33%, 重要值第三的是山杨, 重要值为 34.96%。因而, 样地 1 的主要木本植物有白桦、油桦和山杨。表 2 样地 1 白桦天然林林下植被重要值 下载原表 由表 3 可知, 样地 2 的优势物种是白
7、桦, 重要值为 153.50%, 亚优势种为华北落叶松, 占比为 81.55%, 第三的是花楸, 重要值为 30.88%。表 3 样地 2 白桦天然林林下植被重要值 下载原表 3.3 2 种密度白桦天然林林下植被多样性分析从表 4 可以看出, 这 2 个密度的白桦天然林木本植物多样性指数基本一致, Shannon-Weiner 多样性指数分别为 0.43 和 0.49, Simpson 多样性指数分别为0.81 和 0.85。林下草本植物多样性指数与木本植物多样性相似, 样地 1 的多样性指数略低于样地 2。表 4 2 种密度的白桦天然林植物多样性指数 下载原表 4 结论与讨论样地 1 的林下
8、植被丰富度小于样地 2, 样地 1 林下植被共有 22 科 34 属 39 种植物, 而样地 2 林下植被共有 30 科 45 属 50 种植物。但是由于白桦林在这两个样地内都占有绝对高的重要值, 均高于 150%, 因而这 2 个样地的植物多样性指数相差不多, 只是样地 2 的多样性指数略高于样地 1。综合来看, 造成样地 1 丰富度小于样地 2 的主要原因是样地 1 的密度大, 但总体来看, 这 2 块样地的密度都相对较高, 因而白桦的重要值也较高, 最终造成林地的植物多样性指数较低。参考文献1李俊清, 牛树奎, 刘艳红.森林生态学 (第二版) M.北京:高等教育出版社, 2010:276. 2刘玉宝.29 年生杉木林下植被多样性与密度的关系J.福建林学院学报, 2005, 25 (1) :2-30. 3冯耀宗.物种多样性与人工生态系统稳定性探讨J.应用生态学报, 2003, 14 (6) :853-857.
