抚育措施对桉树人工林林下植被多样性和养分现存量的影响_梁小梅.pdf

桉树科技 2023,40(2):66-72 EUCALYPT SCIENCE&TECHNOLOGY _ 基金项目：广西林业科技推广示范项目高代次桉树人工林生产力和地力对林下植被抚育的响应(桂林科研20216 号)；广西自然科学基金项目桉树人工林不同林下植被构建模式下土壤有机碳固持的调控机制(2022GXNSFBA035578)；技术开发(委托)项目/广西自筹经费林业科技项目不同除草方式下桉树萌芽林生长和土壤功能的监测与评价(桂林科研2022ZC第 78 号)作者简介：梁小梅(1984 )，女，本科，工程师，从事森林资源培育工作。E-mail:*通信作者：王会利(1982 )，女，硕士，教授级高级工程师，从事林业土壤生态与林木营养调控研究。E-mail: DOI:10.13987/ki.askj.2023.02.010 抚育措施对桉树人工林 林下植被多样性和养分现存量的影响 梁小梅1，李媚2，农慧1，张秀华1，黄艳芳1，徐惠飞1，卢澳邹3，宋贤冲4，覃其云4，王会利4*(1.广西国有七坡林场，广西 南宁 530225；2.广西南宁良凤江国家森林公园，广西 南宁 530031；3.南京林业大学，江苏 南京 210037；4.广西林业科学研究院/中南速生材繁育国家林业和草原局重点实验室/广西林用新型肥料研发中心，广西 南宁 530002)摘要：通过调查除草剂(T1)、人工带状去除(T2)和人工全去除(T3)三种措施下桉树人工林林下植被多样性、生物量和养分含量等指标，探讨林下植被多样性和养分现存量对抚育措施的响应，为桉树人工林林下植被的科学管理提供技术指导。结果表明：桉树人工林林下植被 Margalef 丰富度指数(M)、Simpson 优势度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H)和 Pielou 均匀度指数(Jsw)的变化范围分别为 1.67 4.67、0.46 0.53、0.69 1.03 和 0.77 0.94；T2 的 M、D、H 指数最高；林下植被生物量的变化范围为 241.74 1 046.02 kg hm2，以 T2 最大；不同抚育措施对林下植被 N、Ca、Zn、Fe、Mn 产生显著影响，而对其他元素无显著影响；林下植被养分现存量的变化范围为79.2 509.80 kg hm2，其变化规律与生物量相似，以T2最大；林下植被养分现存量仅与生物量呈显著正相关(0.740)，林下植被生物量与多样性指数 H 呈显著相关(0.564)，林下植被多样性主要通过影响生物量间接影响林下植被养分现存量。结合研究结果，维持桉树人工林林下植被多样性的措施以人工带状抚育为佳。关键词：桉树；林下植被；抚育；多样性；养分现存量 中图分类号：S714.2 文献标志码：A Effects of Tending Measures on Understory Vegetation Diversity and Nutrient Storage of Eucalypt Plantations LIANG Xiaomei1,LI Mei2,NONG Hui1,ZHANG Xiuhua1,HUANG Yanfang1,XU Huifei1,LU Aozou3,SONG Xianchong4,QIN Qiyun4,WANG Huili4*(1.Guangxi State-owned Qipo Forest Farm,Nanning 530225,Guangxi,China;2.Guangxi Nanning Liangfengjiang Na-tional Forest Park,Nanning 530031,Guangxi,China;3.Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,Jiangsu,China;4.Guangxi Forestry Research Institute/Key Laboratory of National Forestry and Grassland Administration on Cultivation of Fast-growing Timber in Central South China/Guangxi Research and Development Center for New Forestry Fertilizer,Guangxi Forestry Research Institute,Nanning 530002,Guangxi,China)Abstract:In this study,the diversity,biomass and nutrient contents of understory vegetation in eucalypt plantations under three treatments comprising herbicide(T1),artificial strip removal(T2)and artificial total removal(T3)were investigated.Following treatment,the response of understory vegetation diversity and nutrient storage to each treatment was evaluated to provide technical guidance for the scientific management of understory vegetation in eucalypt plantations.The results showed that the range of variation in Margalef index(M),Simpson index(D),Shannon-Wiener index(H)and Pielou in-dex(Jsw)were 1.67 4.67,0.46 0.53,0.69 1.03 and 0.77 0.94 respectively.The M,D and H indices values of treatment T2 were the highest.The biomass of the understory vegetation ranged from 241.74 to 1 046.02 kg hm2,and the 第 2 期 梁小梅，等：抚育措施对桉树人工林林下植被多样性和养分现存量的影响 67 maximum value was obtained in treatment T2.Different tending measures had a significant effect on N,Ca,Zn,Fe and Mn contents of the understory vegetation,but had no significant effect on other elements.The variation range of nutrient storage of understory vegetation was 79.2 to 509.8 kg hm2,which was similar to that of the understory biomass,and treatment T2 had the largest nutrient storage.The nutrient storage of understory vegetation was significantly positively correlated with only biomass(0.740),and the biomass of understory vegetation was significantly correlated with H index(0.564).It was concluded that the diversity of understory vegetation mainly affected the nutrient storage of understory vegetation indirectly through its affects on biomass,and that artificial strip tending is the best approach to maintain the diversity of understory vegetation in eucalypt plantations.Key words:eucalypt;understory vegetation;tending measures;diversity;nutrient storage 据报道，目前中国木材对外依存度超过50%1。广西自然条件优越，林木综合生长率是全国平均水平的2 3倍，以占全国5%的林地，生产出超过全国45%的木材，其中，桉树(Eucalyptus spp.)提供全区约80%的木材 2，有效缓解了木材供需矛盾。桉树生长速度快，需要充足的阳光、水肥和空间。生长期间，林下杂草和灌木是其主要的竞争对手3。林下植被抚育是一种常用的人工林经营措施4，在桉树人工林经营管理中尤为普遍。林下植被是人工林生态系统的重要组成部分，其凋落物的化学组成在改善结构相对单一的人工林生态系统的土壤结构、维护土壤质量和促进养分循环等方面发挥重要作用5-6。目前，关于林分类型7、立地类型8、发育阶段9、连栽10、混交11、间伐12等对人工林林下植被的影响研究报道较多。林下植被抚育通常会改变林下植被组成和生物量，影响土壤养分的输入和输出的数量和质量，调控土壤养分转化过程。为此，文章通过调查不同抚育措施下桉树人工林林下植被多样性、生物量和养分含量等指标，探讨林下植被多样性和养分现存量对抚育措施的响应，以期为桉树人工林林下植被的科学管理提供技术指导。1 材料与方法 1.1 研究区概况 研究区位于广西国有七坡林场(10759 10818 E，22 28 2246 N)。属典型亚热带季风气候区，降雨季节分配不均，干湿季节特别明显，其中49月份为湿季，10月至翌年3月为干季；全年平均气温21.5，极端高温38.4，极端低温2.6，10 的活动积温7 500；全年降水量1 200 1 300 mm，相对湿度为79%；以低山丘陵地貌为主；土壤类型以砖红壤性红壤为主，其占全场土壤面积的99.6%，土壤肥力中等。1.2 试验设计 2021年3月，采用新植苗方式更新造林，品种为尾巨桉(E.urophylla E.grandis)。2022年5月，选择海拔、坡度、坡向等立地条件相似的林地，开展不同林下植被抚育措施试验。共设置3个处理：T1 除草剂抚育，采用草乙疏，总有效成分32%，用药量为11 250 mL hm2；T2 人工带状去除，采用割草机去除桉树种植行两侧1 m带状内的林下植被；T3 人工全去除，采用割草机去除全部林下植被。每个处理3次重复。1.3 调查样地设置 2022年8月底，在试验林地9块样地内分别随机设置3个2 m 2 m的调查样方，调查林下植被的种类(S)和株数(n)，第i个种类的株数记为ni，计算所有种类的株数总和(N)和每个种类的株数占所有种类株数总和的比例(Pi)，采用以下公式计算林下植被多样性13-15。Margalef丰富度指数(M)：M=S Simpson优势度指数(D)：=SiniN1 NnPii=-=SiPiD121 Shannon-Wiener多样性指数(H)：=-=SiPPiiH1ln Pielou均匀度指数(Jsw)：68 桉树科技 第 40 卷 SHJswln=同时，按地上部分和地下部分收集调查样方内林下植被，称鲜质量后，均匀取样带回实验室测定干质量，用于计算单位面积林下植被生物量。1.4