全 文 ：第 13卷 第 3期
2 0 0 5年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VoI．13 NO．3
July， 2005
择伐作业对常绿阔叶林乔木层
树 种结 构及 物 种 多样 性 的 影 响*
邱仁辉 陈 涵
(福建农林大学 福州 350002)(福建省将乐县林业总公 司 将乐 366000)
摘 要 研 究4种不同强度择伐作业(弱度 13．0％、中度 29．1％、强度 45．8％和极强度 67．1％)对常绿阔叶林林分
结构及乔木层物种 多样性的影响结果表 明，轻度 与中度择伐对林分结构的影响较小，原林分乔木层优势树种的地
位仍保持甚至略有提高；而强度择伐和极强度择伐则引起林分结构一定的变化，一些优势树种的地位削弱，而另一
些树种的优势地位上升。但采伐作业不利于常绿阔叶林物种多样性的发展，尤其是林冠 强度破坏对物种多样性 的
影响最大，而轻度 与中度择伐作业有利于原有物种保持与恢复，这可能与不同强度择伐作业引起林地光照条件、温
度和湿度等环境因子的不同变化有关。
关键词 择伐作业 树种结构 重要值 物种多样性
Effec~ of selective cutting of different intensities on the tree layer structure and species diversity of evergreen
broadleaved forest．QIU Ren-Hui(Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou 350002，China)，CHEN Han(Gen—
eral Forestry Company of Jiangle County，Fujian Province，J Jangle 366000，China)，CJEA，2005，13(3)：158～161
Abstract The effects of selective cutting of different intensity on the tree layer structure and species diversity of ever—
green broadleaved forest(1ow intensity，13．0％ ；middle intensity，29．1％ ；high intensity，45．8％ ；over-high intensity，
67．1％)were surveyed and analyzed．The results show that the selective cutting of low and middle intensities caused a
light variation tO the tre layer structure，but the selective cutting of high and over-high intensities caused changes of the
tree layer structure to some extent．The cutting operation results in adverse influences on the development of tre layer
species diversity of evergreen broadleaved forest，particularly the serious damage tO the forest canopy caused by selective
cutting of high intensity．But the rational selective cutting benefits the restoration and maintenance of species during a long
time，which may result from the different variations of such environmental factors as sunlight，temperature and humidity，
etc caused by cutting operation．
Key words Selective cutting，Structure of tree species，Importance value，Species diversity
(Received July 21，2003；revised Sept、29，2003)
采伐作业对林分结构及物种多样性的影响是长期的，目前对采伐作业所引起的林分结构与生物多样性
的研究多采用时空互换方法 ，由于无法估计其他 自然或人为因素的影响而具有一定局限性。本研究探讨 了
择伐作业对常绿阔叶林乔木层树种结构及物种多样性的影响，为保护生物多样性提供依据。
1 研究区域概况与研究方法
试验地位于福建省建瓯市大源林业采育场，该地为低山丘陵地 ，海拔高度 600～800m，坡度 25～35。，土
壤为花岗片麻岩发育成的山地黄红壤 ，土层较厚且疏松。 自然植被 中乔木层主要优势树种为甜槠 (Cas—
tanopsis eyrei)、米槠(Castanopis carlesii)、虎皮楠(Daphniphy lumoldhamii)和木荷(Schima superba)等；灌
木主要有黄瑞木(Adinandra milleti)、石栎(Lithocarpus glaber)、少叶黄杞(Engelhardtia fenzelii)和密花
山矾(Symplocos congesta)；草本及藤本主要有芒萁 (Dicranopteria dichtoma)、菝葜 (Smilax china)、狗脊
(Woodwardia harlandii)、华里 白(Hicriopteris chinens)、黑莎草(Gahnia fristis)、矩形叶老鼠刺 (Itea chi—
nensis)、细齿叶柃(Enrya nitida)和石斑木 (Rhaphiolepis indica)等。本研究采用固定样地调查方法 ，设弱
度、中度、强度和极强度 4种强度择伐作业 ，每种择伐作业设标准地各 1块 (1200m2)，样地 内划分为 3个
400m2子样地 ，每子样地再划分为 16个 5m×5m相邻格子样方。调查每样方内植物名称 、植株高度(藤本长
*福建省教育厅科学基金项 目(K98040)和福建省林业厅科学基金项 目(闽林 98—16)资助
收稿 日期：2003—07—21 改回 日期 ：2003—09—29
第 3期 邱仁辉等 ：择伐作业对常绿阔叶林乔木层树种结构及物种多样性的影响 159
度)和胸径(灌木和草本为地径)。第 1次调查为伐前调查(1996年 3月份)，第 2次为伐后调查(2000年 11
月份)。择伐作业按单株择伐技术要求进行 ，对采伐木单独记录并挂号。作业措施为油锯采伐，林内打枝造
材，人力集材。>5cm枝桠全部收集利用 ，其余归堆清理。重要值是根据密度、频度和显著度(树木胸高断面
积)的相对值确定森林群落中每树种的相对重要性，反映种群在群落中的地位和作用的相对数量指标，物种
重要值越大，其在群落结构中的地位也越重要 ，因此可用其表征群落物种的结构变化状况 ，其计算式为 ]：
IV = I／3(RF+RA +RS)
RF=(F ／∑F )×100％
RA=( ／∑N )×100％
RS=(A／∑A )×100％
(I)
(2)
(3)
(4)
式中，IV为重要值，RF为相对频度，RA为相对多度，Rs为相对优势度； 为某种的频度 ， 为全部种的频
度；N 为某种个体数 ， 为全部种的个体数；A 为某种胸高断面积之和， A 为全部种胸高断面积之和。
2 结果与分析
2．1 择伐作业对乔木层重要值的影响
弱度择伐(择伐强度为 13．0％)前后乔木层重要值见表 1。由表 1可知伐前乔木层米槠 、甜槠优势明显，
其重要值分别为 25．25和 24．52，虎皮楠 、木荷和马尾松也占一定比例 ，其他种重要值均<7．0。伐后除马尾
松与木荷重要值分别降至 10．03和 6．42外，其他优势种如米槠 、甜槠和虎皮楠的优势仍明显，说明择伐作业
中采伐木主要以马尾松和木荷为主，弱度择伐后群落结构无大的变化 ，仍保持原米槠与甜槠共优的群落结
构。由表 2可知中度择伐(择伐强度为 29．1％)前群落中甜槠和米槠优势种重要值分别达 25．30和 24．50，
木荷、虎皮楠和马尾松也有一定优势。乔木种数为 18，而伐后种数为 17。伐后马尾松重要值降至 4．51，其
他优势种如甜槠 、米槠和木荷重要值略有增加。这可能与采伐木的选择有关，样地中马尾松径级较大且其
经济价值较高 ，采伐作业以采伐马尾松为主，林分仍维持以甜槠和米槠为优势的群落结构 ，但乔木种数已开
始减少。由表 3可知强度择伐(择伐强度为 45．8％)前群落 中甜槠 、虎皮楠 、木荷和米槠优势种重要值分别
为 31．03、18．41、15．74和 15．51，乔木种数为 18。伐后马尾松和米槠重要值分别降至 1．80、9．98，种数降为
16，比伐前减少 2种，其余优势种仍保持明显优势。由表 4可知极强度择伐 (择伐强度为 67．I％)作业后乔
木层甜槠和米槠优势种有所下降，其重要值分别下降 0．60和 4．52，而虎皮楠和木荷优势地位上升 ，其重要
值增加 2．78和 3．80，说明经极强度择伐后林分结构有一定改变，一些优势种地位削弱 ，而另一些种优势地
位有所上升。择伐后乔木种数减少了 1种。
表 1 弱度择伐前后乔木层重要值变化
Tab．1 Variations of importance value of tree layer by selective cutting of low intensity
160 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
刺毛杜鹃
厚叶冬青
青 冈
野 柿
乌 楣 栲
罗 浮 柿
赤 楠
黄 瑞 木
马 尾 松
木 荷
4l5
415
4l5
830
415
830
490
734
660
860
0．069
0．069
0．120
0．352
1．523
0．214
0．683
1．467
6．936
11．310
962
962
962
962
962
923
808
769
885
500
617
6l7
617
235
1．235
3．704
4．321
0．617
15．430
0．162
0．162
0．281
0．821
0．500
1．595
2．177
0．921
17．360
176
176
176
176
2．353
5．882
4．706
1．176
15．290
65
65
69
08
—
36
73
73
90
03
0 0 0 1 1 3 3 0 6
钙耜如
0 0 0 0 0 0 2 3 3 2
0 0 0 0 0 l 4 5 2 2
0 0 0 0 0 0 2 3 1 2
第 3期 邱仁辉等 ：择伐作业对常绿阔叶林乔木层树种结构及物种多样性 的影响 161
2．2 物种多样性的变化
表征常绿阔叶林物种多样性最常用指标为 Simpson指数和 Shannon—Wiener指数(SW) ]，其计算式为：
D =∑(N ／N)Ig(N ／N) (5)
l=l
D =1一∑(N ／N) (6)
式(5)、(6)中，N为群落植物总个体数 ，N 为第 i种植物个体数 ，S为群落植物种数。物种均匀度指数采用
SW 均匀度( )和 Simpson均匀度( )，其计算式分别为 ：
J =D ／lgS (7)
J =D ／(1—1／S) (8)
式(7)、(8)中， 为 SW 均匀度， 为
Simpson均匀度，D 和D 分别为 SW
指数和 Simpson指数 ，S为群落植物
种数 。由表 5可知除极强度择伐外伐
后乔木层物种多样性指数均略下降，
弱度 择伐后 D 比伐前 降低 0．028，
比伐前降低 0．01，其他强度择伐
也呈现类似趋势。均匀度变化则各
异，如弱度和中度择伐后 及L均下
表 5 采伐作业前后乔木层物种多样性的变化
Tab．5 Variation of species diversity of tree layer by logging operation
降，但极强度择伐后 D 、J 反而上升 ，这可能因极强度择伐后林分种的分布较伐前更均匀所致。
3 小结与讨论
本研究结果表明不同强度择伐作业对林分结构与物种多样性产生不同的影响，这可能与采伐作业对林
冠破坏程度不同，进而引起林地光照条件、温度和湿度等环境因子的不 同变化有关。轻度与中度择伐后物
种多样性较高，这可能与采伐作业后保 留的原有物种和伐桩萌芽再生的植株较多，环境破坏程度较轻等有
密切关系。轻度与中度择伐后林冠层郁闭度较大，林 内光照较弱 ，温度变化缓和，湿度较高 ，对乔木种类 的
发展十分有利。强度与极强度择伐后林冠疏开，光照、温度和湿度变化剧烈，有利于草本植物的侵入 ，但不
利于乔木种类的发展 ，故其中下层树种的形成与发展具有不同环境条件 ，因此其林分结构与多样性指数呈
不同变化趋势。采伐作业对常绿阔叶林物种多样性发展带来不利影响 ，特别是林冠的强度破坏(如极强度
择伐)或林分皆伐对物种多样性的反作用最大 ，但采伐后只要杜绝人为的强烈干扰，森林物种多样性可很快
得到恢复[ ， 。经较长时间更新起来的次生林 内小生境复杂多样有利于群落物种丰富度与多样性的加大 ，
但其种类成分与原生林分差异较大 ，不利于原有物种 的恢复或其恢复需更长的时间。而低强度择伐对林分
环境的改变较小 ，有利于原有物种的保持和恢复，这对珍稀树种的采伐利用具有重要意义。
参 考 文 献
1 赵志模等．群落生态学原理与方法．重庆：科学技术文献出版社重庆分社，1989．81～153
2 樊正球，冻鹭真 ，李振基 ．人为干扰对生物多样性的影响．中国生态农业学报 ，2001，9(2)：31～34
3 邱仁辉，周新年 ，杨玉盛．森林采伐作业的环境影响及其保护对策．中国生态农业学报 ，2003，11(1)：130～132