2003年第6期辽宁林业科技JournalofLiaoningForestryScience&Technology2003l6
辽东山区主要森林类型生物多样性的研究X
刘 畅1,李长军2,高明楣3(1.辽宁省林业科学研究院,辽宁沈阳 110032;2.新宾县刚山林场,辽宁新宾 113200;3.辽宁省林业信息中心,辽宁沈阳 110036)
摘 要:生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总合,森林内生物多样性越大,物种越丰富,分布越均匀时,才可以说此生物群落具有稳定的组成结构,生物多样性对确定合理的林型结构是十分必要的。在5种森林类型中杂木林的生物多样性最好,杂木林中灌木层生物多样性指数和均匀度指数最大,柞树林、红松林、落叶松林和油松林差异不大;草本层生物多样性指数以杂木林最大,红松林下草本植物分布均匀。阔叶林在郁闭度0.6~0.7,针叶林在0.7~0.8时各物种分布均匀,物种丰富度较大,乔、灌、草各层生长状况良好。关键词:辽东山区;森林类型;生物多样性中图分类号:S718.545 文献标识码:A 文章编号:1001-1714(2003)06-0007-04
Bio-diversityofmajorforesttypesinmountainousareasineasternLiaoningLIUChang1,LIChang-jun2,GAOMing-mei3(LiaoningProvincialAcademyofForestrySciences,Shenyang110032,China;2.XinbinCountyGangshanForestryFarm,Xinbin113200,China;3.LiaoningProvincialForestryInformationCenter,Shenyang110036,China)Abstract:Bio-diversityisanecologicalcompoundingentityformedbylivingthingsanditssurroundings,andthesumtotalofallkindsofecologicalprocessesconcerned.Thebio-communitiesareofstablecompositionalstructurewhenbio-diversityinforestisgreatandspeciesdistributeabundantlyandevenly.Bio-diversityisessentialtodeterminetherationalstructureofforesttypes.Among5foresttypes,bio-diversitywaswellinmixedbroadleavedforest,bio-diversityindex(BDI)andevennessindex(EI)inshrublayersweregreat,therewerenodifferenceremarkablyamongBDIofstandsofoaks,Pinuskoraiensis,larchandPinustabaeformis;BDIinherballayerswasgreatformixedbroadleavedforests,herbalplantsdistributedevenlyinPinuskoraiensisstands.SpeciesdistributedevenlyandRichnessofspecieswasgreatwhenthedensityclosureofbroadleavedstandswas0.6~0.7anddensityclosureofneedle-leavedstandswas0.7~0.8,plantsofarborous,shrub,andherballayersgrewwell.Keywords:mountainousareasineasternLiaoning,foresttypes,Bio-diversity
生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总合,包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因,以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。生物多样性是群落生物组成结构的重要指标,物种丰富度和物种均匀度是与其密切相关的两个重要参数,只有森林内生物多样性越大,物种越丰富,分布越均匀时,才可以说此生物群落具有稳定的组成结构。辽宁省东部地区主要由龙岗山脉和千山山脉所构成,其天然林和人工林在涵养水源、保持水土、调节气候、抗御和防止自然灾害、维持生态平衡及保护生物多样性方面起着重要作用,是辽宁省浑河、太子河、柴河、清河、苏子河等主要河流的发源地和集水区。因此研究辽东山区不同森林类型的生物多样性对确定合理的林型结构、发挥森林生态功能都是十分必要的。这里主要讨论5种森林类型及林下灌木层、
)7)X收稿日期:2003-06-05;修回日期:2003-07-10草本层生物多样性及不同郁闭度对各林型生物多样性的影响。1 研究地概况和研究方法1.1 研究地概况辽东山区系长白山脉延伸部分,海拔一般在200~500m,地形属于中低山地,主要山脉有龙岗山脉和千山山脉。气候属于东部山地湿润季风气候,年平均气温5~8e,年降水量在800~1000mm,多集中在7、8月份。土壤为暗棕色森林土和棕色森林土。植物种类2000多种,主要森林类型包括栎林、阔叶杂木林、红松林、落叶松林、油松林等。1.2 研究方法试验区设在新宾县、清原县。分不同植被类型和郁闭度设临时标准地60块,每块面积300m2,调查其树种组成、年龄、胸径、树高、郁闭度、密度等,逐一记录各层次的物种名称、数量和高度。生物多样性指标的计算:多样性指数:H=-rsi=1Pi@ln(Pi)式中:Pi)第i物种个体数占群落个体总数的比;S)物种数。均匀度指数:D=HHmax式中:H)多样性指数;Hmax)物种数的对数,即ln(S)。2 结果与分析2.1 不同森林类型生物多样性生物多样性是群落生物组成结构的重要指标,物种是生物多样性的表现形式,物种丰富度和物种均匀度是与生物多样性密切相关的两个重要参数。群落内物种越丰富,则多样性越大,另一方面群落内有机体分布越均匀,即物种均匀度越大,则多样性越大。下面通过对5种林型物种多样性指数和均匀度指数的比较来研究各森林类型的灌木层和草本层的生物多样性。2.1.1 各森林类型物种多样性依据野外调查数据,计算出不同森林类型物种多样性指数和均匀度指数,结果见表1。表1 不同森林类型物种多样性参数类型多样性指数均匀度指数柞 树 林2.61670.8735阔叶杂木林2.98280.9650落叶松林2.88960.8869红 松 林2.44080.7896油 松 林2.17120.7248 通过表1可以看出,杂木林的物种多样性指数和均匀度指数最大,分别为2.9828,和0.9650,其次是落叶松林的物种多样性指数和均匀度指数分别为2.8896和0.8869,油松林的物种多样性指数和均匀度指数分别为2.1712和0.7248。2.1.2 各森林类型灌木层物种多样性不同森林类型灌木层物种多样性指数和均匀度指数,见表2。表2 不同森林类型灌木层物种多样性参数类型多样性指数均匀度指数柞 树 林1.89570.8628阔叶杂木林1.99330.9072落叶松林1.89200.8611红 松 林1.83370.7964油 松 林1.86730.8499
通过表2数据可以看出,杂木林灌木层的生物多样性指数和均匀度指数最大,分别为1.9933和0.9072,说明杂木林林下物种丰富,且分布均匀。柞树林、红松林、落叶松林和油松林灌木层多样性指数差异不大。2.1.3 各森林类型草本层物种多样性不同森林类型草本层物种多样性指数和均匀度指数,见表3。表3 不同森林类型草本层物种多样性参数类型多样性指数均匀度指数柞 树 林2.05450.8568阔叶杂木林2.24020.8734落叶松林2.01010.7095红 松 林2.20250.8864油 松 林1.97590.8240
从表3数据可以看出,在5种林型中,草本层也以杂木林的物种多样性指数最大为2.2402,其次为红松林2.2025,再次为柞树林2.0545、落叶松林2.0101和油松林1.9759;均匀度指数红松林最大为0.8864,其次为杂木林0.8734、柞树林0.8568、油松林0.8240和落叶松林0.7095。这说明杂木林中草本植物种类丰富,红松林下草本植物分布最均匀。2.2 各林型不同郁闭度对生物多样性的影响森林群落中林分郁闭度不同,林下光照条件就不同,灌木和草本植物对光能的利用率也不同,因此生物多样性不仅与森林类型有关,还与各林型的郁闭度大小有关。各林型不同郁闭度下的物种多样性参数见表4。
)8)
第6期 辽宁林业科技 2003年 表4 不同林型不同郁闭度物种多样性参数类型郁闭度平均高(m)乔木灌木草本 丰富度(n)乔木灌木草本多样性指数柞0.611.71.100.19114172.9178树0.78.21.700.3319112.6167林0.89.00.860.3128132.4228 0.910.10.500.151992.2398
平均9.751.040.25110132.5876杂0.613.00.810.25812143.2557木0.714.81.390.3689132.9828林0.813.01.150.37610122.96300.913.11.380.266682.7021 平均13.481.180.3179152.9759
落0.619.10.890.2219132.4031叶0.720.00.600.30114172.8896松0.822.40.600.2016172.6402林0.918.30.400.1519122.5338 平均19.950.620.22110152.6167
红0.611.70.950.39110112.1672松0.713.70.970.32112122.4408林0.813.70.800.21111122.5675 0.910.90.400.181791.6295
平均12.50.780.28110112.2013油0.611.30.400.191571.7324松0.713.40.610.2219112.1712林0.812.10.700.24110162.2728 0.911.90.600.1412141.6519 12.20.580.2017121.9571