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生物多样性是当今生态和环境科学领域中三人研究热点(全球气候变化、生物多样性、持续生态系统)之一,是人类赖以生存的条件,是社会经济持续稳定发展的基础。本研究采用样方法对河北平泉大窝铺林场油松林、山杨林的林下植物多样性进行了全面的调查,对油松林、山杨林与林下植物的多样性的关系及林分密度对林下植物多样性的影响作了系统的研究,结果表明: (1)油松林与山杨林不同,林下物种的丰富度也不同,总物种的种数、灌木物种的种数、草本物种的种数及其相应的Gleason指数值、个体数都表现为山杨林大于油松林,灌木物种表现最为明显。 (2)油松林与山杨林不同,林下物种的多样性指数值也存在着差异,尽管选用的多样性指数不同但其都表现出基本一致的趋势:灌木物种的Simpson值、Shannon-Wiener值、PIE值都表现为山杨林大于油松林;草本的Simpson值、Shannon-Wiener值、PIE值均为油松林大于山杨林;由于灌木物种、草本物种在两种森林类型中的差异以及不同多样性指数的侧重点不同致使总物种的多样性值表现出不一致的结果,Simpson值表现出油松林大于山杨林,Shannon-Wiener值油松林小于山杨林,PIE值在两种森林类型中基本上无差异,这也同时表明油松林下常见物种较多,山杨林下稀有种比较明显,油松林和山杨林林下物种的相遇几率相近。 (3)油松林与山杨林不同,林下物种的均匀度值也不同,在选用的三个均匀度指数中,Shannon-Wiener指数为基础的Pielou均匀度指数与Alatalo均匀度指数显示的结果一样,总物种与灌木物种的均匀度值在两种森林类型中基本上不存在差异,草本均匀度值表现为油松林大于山杨林。 (4)油松林与山杨林林下环境不同,林下的物种也不同,油松林下特有物种(与山杨林相比)共29个种,分属17科,28属;山杨林下特有物种(与油松林相比)共有36种,分属21科,31属;油松林山杨林下共有的物种有60种,分属29科,52届,这些共有物种的密度和频度在两种不同的森林中存在着差异,共有种的密度在两种不同的森林类型中差异不显著,共有种的频度在两种不同的森林类型中差异极其显著。 (5)表征林分密度的指标有多种(如单位面积的株数、郁闭度、疏密度、合理密度系数等),在众多指标中,竞争系数(即合理密度系数的变形)最为理想,尤其针对异龄林来说,它既考虑了单位面积株数又考虑了单株材积,且证明林分竞争系数与林分郁闭度、林内相对光照相关,相关系数达到0.80以上(f=11,R0.05=0.60;f=9,R0.05=0.55)。 (6)林分竞争系数对林下物种的丰富度、多样性、均匀度影响都较大,随着林分竞争系数的增加,林下物种丰富度、多样性和均匀度三者总的变化趋势是下降的。 (7)无论山杨林还是油松林,草本植物在林下物种中都占绝对的优势,所以草本植物随林分竞争系数的变化决定了林下物种随林分竞争系数变化的趋势;草本植物与灌木物种共同生活在林下环境中,所以当林分竞争系数达到一定值后,草本植物与灌木植物会因争夺林下有限资源而随林分竞争系数的变化呈局部相反的变化趋势。 (8)在众多的环境因子中,相对光照是影响林下植物多样性的主要因子,是林分密度影响林下物种的机理。林下物种多样性随相对光照的变化与随林分竞争系数的变化相似,且林分竞争系数与相对光照密切相关,所以用林分竞争系数表征 林分密度是合理的、科学的。(9)油松林中,休下物种多样性最大值出现在林分竞争系数-0.5左右(林分郁闭度 0石8,林内相对光照强度 0二7);山杨林下,物种多样性最大值出现在林分竞 争系数-0.9左右(林分郁闭度为0.53,林内相对光照强度为0二0),这些值均 可作为林分生态经营管理的依据指标之一。