Undergrowth plant diversity and soil physical properties in three reformed plantations
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摘要:目的
对广东省佛山市云勇林场3种人工林的林下植物多样性和土壤物理性质进行研究，以期为生态公益林的培育及养护管理提供理论依据。
方法在石笔木Tutcheria championii纯林(简称P1样地)，杉木Cunninghamia lanceolata、米老排Mytilaria laosensi、尖叶杜英Elaeocarpus apiculatus、火力楠Michelia macclurel、枫香Liquidambar formosana、盆架子Alstonia scholarisv等为主的针阔混交林(简称P2样地)，以及米老排、红锥Castanopsis hystrix、格木Erythrophleum fordii等为主的阔叶混交林(简称P3 样地)调查并记录各林分样地内灌木和草本的种类、盖度、株数及平均高度,运用多样性及均匀度等指标分析不同林分类型的林下植物的物种多样性。在各个样地分别用100 cm3环刀采集0~20 cm土层的土样，测定土壤含水量、土壤容重等物理性质。
结果各林分灌木层的Shannon-Wiener指数和Simpson指数的平均值小于草本层，但是灌木层的均匀度指数的平均值大于草本层；各样地草本层生长状况优于灌木层；P1样地的灌木及草本植物种类、数量均多于P2、P3样地；3种林分中，P1样地的土壤容重最大，P2样地的土壤容重最小；土壤总孔隙度、自然含水量、毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、通气孔隙度指标均表现为P2样地>P3样地>P1样地。
结论混交林的群落结构较纯林合理且对土壤质量的改良效果更好。
Abstract:ObjectiveTo investigate the undergrowth diversity and soil physical properties in three plantations at Yunyong forest farm in Foshan, Guangdong Province and provide a theoretical basis for ecological forest cultivation and management.
MethodTutcheria championii was planted in a pure broad-leaved plantation (P1 plot); Cunninghamia lanceolata, Mytilaria laosensis, Elaeocarpus apiculatus, Michelia macclurei, Liquidambar formosana and Alstonia scholarisv were planted in a mixed conifer-broad leaf plantation (P2 plot); M. laosensis, Castanopsis hystri and Erythrophleum fordii were planted in a mixed broad-leaved plantation (P3 plot). Species diversity, coverage, number of total plants and average height of shrub-herb layer under canopy of above plots were investigated. Diversity and evenness indexes were used to study undergrowth species diversity of these plantations. The 100 cm3 cutting ring was used to collect soil samples from the 0-20 cm soil layer at three plots, respectively, and soil physical properties such as water content and bulk density were determined.
ResultThe mean values of Shannon-Wiener diversity index and Simpson diversity index of shrub species were lower than herb species while the mean values of evenness indexes of shrub species were larger than herb species in the three plots. The growth status of herb species were superior to shrub species in the three plots. The species number and quantity of the undergrowth of P1 plot were more than those of P2 and P3 plots. The soil bulk density of P1 plot was the highest among the three plots while that of P2 plot was the lowest. The values of total soil porosity, natural moisture content, capillary moisture capacity, capillary porosity, non-capillary porosity and aeration porosity of the three plots were all in the order of P2 plot > P3 plot > P1 plot.
ConclusionThe community structure and soil quality of mixed plantations are better than those of pure plantation.
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Keywords:
- plantation /
- undergrowth diversity /
- soil physical property /
- diversity index /
- evenness index
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表 1 试验林概况
Table 1 General situation of the experimental plantations
样地 海拔/m 坡向 坡度/(°) 郁闭度 主要树种 P1 172 S 42 0.6 石笔木 P2 259 SE 35 0.6 杉木、米老排等 P3 204 SW 40 0.8 米老排等 
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表 2 树木生长基本情况1)
Table 2 Tree growth status of the experimental plantations
样地 树种 胸径/cm 树高/m 冠幅/m P1 石笔木 8.59±2.46 7.00±1.00 5.01±1.00 P2 杉木 8.59±1.82 21.26±3.25 8.95±3.21 米老排 12.28±2.21 14.24±2.21 9.96±2.82 尖叶杜英 9.72±3.37 9.01±2.85 3.97±1.57 火力楠 10.80±2.08 9.60±1.56 4.76±0.91 枫香 11.33±2.78 10.95±2.16 6.13±0.74 盆架子 8.16±0.68 12.80±1.92 6.78±0.97 P3 米老排 9.24±3.83 10.92±4.44 5.32±1.75 红锥 11.43±4.38 12.52±3.07 6.78±2.29 格木 4.30±0.73 4.52±0.17 5.65±0.89 1)表中数据为平均值±标准差
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表 3 林下灌木种类与相对重要值
Table 3 Undergrowth shrub layer species and importance value %
物种 P1样地 P2样地 P3样地 鸭脚木 Schefflera octophylla 24.09 银柴 Aporosa dioica 19.44 50.00 白花酸藤果 Embelia ribes 19.44 50.00 黑面神 Breynia fruticosa 15.77 野牡丹 Melastoma candidum 21.27 山苍子 Litsea cubeba 50.00 南天竹 Nandina domestica 50.00
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表 4 林下草本种类与相对重要值
Table 4 Undergrowth herb layer species and importance value
物种 P1样地 P2样地 P3样地 乌毛蕨 Blechnum orientale 21.82 44.11 52.30 玉叶金花 Mussaenda pubescens 4.63 7.42 蔓生莠竹 Microstegium vagans 20.68 半边旗 Pteris semipinnata 7.00 5.49 17.33 弓果黍 Cyrtococcum patens 24.29 华南毛蕨 Cyclosorus parasiticus 3.95 崩大碗 Centella asiatica 1.54 芒箕 Dicranopteris dichotoma 2.10 山菅兰 Dianella ensifolia 3.36 火炭母 Polygonum chinense 1.54 9.87 粽叶芦 Thysanolaena maxima 4.03 金盏银盘 Bidens biternata 5.07 华南鳞盖蕨 Microlepia hancei 43.26 崇澍蕨 Chieniopteris harlandii 7.14 扇叶铁线蕨 Adiantum flabellulatum 4.72 淡竹叶 Lophatherum gracile 8.36
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表 5 林下灌木多样性指数与均匀度指数
Table 5 Plant diversity index and evenness index of undergrowth shrub layer
样地 Simpson
指数Shannon-Wiener
指数均匀度指数 JSW JSi P1 0.79 1.60 0.62 0.61 P2 0.50 0.69 0.49 1.79 P3 0.50 0.69 0.49 1.79
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表 6 林下草本植物多样性指数与均匀度指数
Table 6 Plant diversity index and evenness index of undergrowth herb layer
样地 Simpson
指数Shannon-Wiener
指数均匀度指数 JSW JSi P1 0.84 2.01 0.32 0.81 P2 0.61 1.07 0.28 0.97 P3 0.67 1.42 0.34 0.87
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表 7 土壤物理性质1)
Table 7 Soil physical properties
样地 土壤容重/
(g·cm–3)总孔隙度/
%自然含水量(w)/
%毛管持水量(w)/
%毛管孔隙度/
%非毛管孔隙度/
%通气孔隙度/
%P1 1.33±0.010a 49.91±0.363b 24.11±0.499c 30.93±1.543c 4.11±0.192b 45.81±0.344b 46.71±0.435b P2 1.08±0.022b 59.32±0.823a 38.72±0.934a 46.13±1.249a 4.97±0.058a 54.35±0.801a 55.15±0.822a P3 1.25±0.088a 52.78±3.332b 33.32±2.339b 37.84±4.059b 4.71±0.156a 48.07±3.179b 48.63±3.345b 1)表中数据为3次重复的平均值±标准误；同列数据后，凡是具有一个相同小写字母者表示样地间差异不显著(P>0.05，Duncan’s 法)
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