刺槐人工林群落林下植物多样性研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:undeadmoon01
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刺槐是我国西北地区造林的先锋树种,其群落的健康发展对西北地区的生态恢复发挥着重要作用。为解决刺槐人工林群落林下植被稀疏、物种多样性下降的问题,本研究通过调查不同林龄(7 a、13 a、23 a)的刺槐纯林和刺槐+侧柏混交林林下物种组成、生态型组成和α多样性,分析刺槐生长发育对林下物种的影响,同时将刺槐人工林群落与本土植物群落对比,为黄土高原刺槐人工林群落物种多样性提高提供参考依据。研究结果如下:(1)随着林龄增加,刺槐纯林林下植物物种数逐渐减少;其中,菊科植物种类先增加后减少,蔷薇科先减少后增加,豆科、桑科和禾本科植物种类减少;此外相邻阶段群落的相似性系数较高且下降,但林下植物群落中的中生植物比例逐渐增加。对林下植物群落多样性分析可知,随着林龄增加林下植物总体α多样性呈下降趋势;其中草本层α多样性表现为先上升后下降趋势,其与枯落物厚度呈正相关;灌木层α多样性则表现为下降趋势;其与土壤含水率呈正相关,与林分郁闭度、冠幅、树高、胸径呈负相关。(2)随着林龄增加,刺槐+侧柏混交林下植物物种数先增加后降低;其中,菊科、豆科植物种类逐渐减少;禾本科先减少后增加;蔷薇科先增加后减少;此外相邻阶段群落的相似性系数较高且下降,但林下植物群落中的中生植物比例逐渐增加。对林下植物多样性分析可知,刺槐+侧柏混交林林下植物总体α多样性表现为随林龄增加呈先上升后下降趋势,其灌木层和草本层的α多样性均表现为先上升后下降趋势变化;其中,郁闭度和土壤含水率与灌木多样性呈负相关;树高、郁闭度和冠幅与草本多样性呈负相关。(3)将23 a的刺槐纯林、侧柏纯林、刺槐+侧柏混交林和荒草地对比可知,四种群落林下植物总体α多样性表现为:侧柏纯林>混交林>荒草地>刺槐林;其中侧柏纯林物种种类最多,荒草地最少,混交林与刺槐纯林物种数相同,但混交林植物物种科、属组成比刺槐纯林复杂。对林下植物生态型和科分析可知,四种群落林下中生植物占比表现为:刺槐纯林>刺槐+侧柏混交林>侧柏纯林>荒草地;其中,菊科、禾本科植物在四种群落都存在;且荒草地与其他三种森林群落林下植物的共同科也只有菊科和禾本科2种,而刺槐纯林和刺槐+侧柏混交林林下植物群落相似度较高,其共有科有菊科、禾本科、蔷薇科、豆科、堇菜科、莎草科和桑科植物7种,侧柏纯林与刺槐侧柏混交林林下植物群落相似度系数最高,共同科有菊科、禾本科、蔷薇科、豆科、堇菜科、莎草科、茜草科和败酱科8种。综上所述,刺槐生长发育对纯林和混交林林下植物多样性均有限制作用,不过混交模式可缓解刺槐单一种植引起的物种多样性降低问题,但需加强后期管理,防止刺槐冠幅过大压制其他植物。此外,荒草地物种多样性较低,可通过种植刺槐提高荒草地多样性,同时采用混交模式可促进群落乔木均衡生长,进一步提高林下多样性,使群落健康发展。
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