全 文 ：2011 年 7 月 防 护 林 科 技 Jul．，2011
第 4 期(总 103 期) Protection Forest Science and Technology No． 4(Sum No． 103)
文章编号:1005 － 5215(2011)04 － 0004 － 03
收稿日期:2011 － 04 － 02
基金项目:教育部博士点学科专项基金(20090315120
008) ;福建省科技攻关重点项目(2009N005)
作者简介:杨晓伟(1982 －) ，男，陕西岐山人，硕士研究
生，现从事海岸带森林与环境研究。yxw． 829@ 163． com
通讯作者:洪伟(1947 －) ，男，福建福州人，教授，博士
生导师，现从事森林生态研究。fjhongwei@ 126． com
沿海地区台湾相思次生林林隙边缘效应的研究
杨晓伟1，洪 伟1，2，吴承祯1，2，尤一泓1，于静波2，覃 恒2
(1．福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室，福建 福州 350002;2．福建农林大学林学院)
摘 要:通过对福州地区的台湾相思次生林林隙进行实地调查，运用 Shannon － Wiener物种多样性指数、生态优势
度指标以及边缘效应强度指数，对其边缘效应现象进行了深入分析。研究结果表明:用物种多样性指数测定的边
缘效应强度值为 1． 016 9 ～ 1． 182 8，而用生态优势度值测定的边缘效应强度值为 0． 684 4 ～ 1． 289 6，均值分别为
1． 118 3 和 1． 036 2，边缘效应均大于 1，属于正效应;林隙边缘区由于边缘效应的存在，物种多样性和生态优势度均
优于冠空隙和非林隙地区，这对于研究林隙的动态演替具有重要意义，也为沿海地区台湾相思人工林的经营管理
及保护提供理论依据。
关键词:林隙;台湾相思;边缘效应
中图分类号:S728． 6 文献标识码:A
Edge Effect of the Gap of Acacia confusa in Coastal Areas
YANG Xiao-wei1，HONG Wei1，2，WU Cheng-Zhen1，2，YOU Yi-hong1，YU Jing-bo2，QIN Heng2
(Key Laboratory for Forest Ecosystem Process ＆ Management of Fujian College，Fuzhou 350002，China;
2． Forestry College，Fujian Agriculture ＆ Forestry University)
Abstract:Through field investigation of Acacia confusa in outskirts of Fuzhou，edge effects were analyzed by using the
Shannon-Wiener species diversity index，ecological dominance as well as the intensity index． Result shows that the edge
effect intensity measured by species diversity index is 1． 016 9-1． 182 8;the edge effect intensity measured by value of eco-
logical dominance is 0． 684 4-1． 289 6;the average value are 1． 118 3 ＆ 1． 036 2 respectively;edge effect which are all
more than 1 belong to positive effect． Due to the edge effect，the species diversity ＆ ecological dominance of the gap edge
are optimal than that of canopy gaps ＆ non-gap region;it is significant for research gaps’dynamic succession;it provides
the theory basis for management ＆ protection of Acacia confusa plantation in the coastal areas in Fujian．
Key words:gap;Acacia confuse;edge effect
林隙是新个体占据与更新的空间［1］。林隙分
林隙中心区即冠林隙，林隙与非林隙交错区即扩展
部分，非林隙区等［2］。其中林隙扩展部分由于处于
交错地带，兼有林隙和非林隙均有的特征，此处生
境、演替等都极其复杂，生物多样性非常丰富，因而
关于林隙的边缘效应研究是林隙研究领域非常重要
的方面［3］，引起了较大关注。王伯荪等研究了鼎湖
山森林群落的边缘效应［4］，马世骏对于边缘效应与
边际生态学的概念进行了深入研究［5］，廉振民、于
广志等研究了边缘效应与生物多样性的相互关
系［6］，奚为民、钟章成等研究了四川缙云森林群落
林窗的边缘效应［7］，洪伟等对福建龙栖山森林群落
林窗边缘效应进行了研究［8］，彭少麟研究了南亚热
带演替群落的边缘效应及其对森林片断化恢复的意
义［9］，刘金福、洪伟等研究了格氏栲群落林窗的边
缘效应［10］，Kneeshaw 对冠空隙及其更新树种进行
了研究［11］，钱莲文等研究了长苞铁杉林林隙自然干
扰规律［1］，闫淑君等对福建万木林中亚热带常绿阔
叶林林隙进行了一系列的研究［12］，蔡小英等对福建
安曹下丰产杉木人工林林窗边缘效应进行了研
究［13］。
随着人类频繁的经济开发活动，沿海地区森林
资源遭受着巨大的压力，如何对斑块和林隙进行有
效的生态修复，是一项重要的研究课题。彭少麟认
为，边缘效应的结果将加速群落的恢复演替［9］。台
湾相思次生林的边缘效应研究，可以为沿海地区台
湾相思次生林和海岸防护林的生态修复提供理论参
考。
台湾相思属亚热带常绿乔木，在福建、广东、广
DOI:10.13601/j.issn.1005-5215.2011.04.033
西、海南等沿海地区广泛种植。福州地区的台湾相
思次生林是在自然林过度砍伐几十年后经过一定程
度的封育而得到恢复的林分，具有一定的代表性，对
其相对稳定的林分组成和复杂的生态系统进行相关
研究，可以揭示出中亚热带台湾相思人工改造林林
隙的自然演替动态和更新状况。林隙的边缘效应研
究对整个森林群落物种发展动态的变化不但具有生
态学意义，而且对森林的动态管理具有现实意
义［8］。
1 研究地点
研究地点在福建省福州市市区西部近郊，地理
位置为 119°5332″ ～ 119°5515″E，26°0222″ ～ 26°
0307″N，主体山脉呈东北—西南走向，绵延 1． 19
km。主脊山脉海拔在 300 m以下，山脉偏北侧为闽
江，偏南侧为福建农林大学校园，南坡地势稍较北坡
和缓，物种多样性南坡大于北坡。属于海洋性中亚
热带季风型气候，降水丰富，并集中于夏季，年平均
气温 19． 8 ℃，1 月均温 10 ℃，7 月均温 27 ～ 28 ℃，
年平均降水量 1 300 mm。山上森林经过人工多次
干预，在其自身的次生演替中形成中亚热带独特的
地带性植被，它是福建省东部地区中亚热带常绿阔
叶林的典型代表。区内生态群落类型复杂多样，常
绿阔叶林占据绝对优势，少部分为常绿落叶阔叶混
交林，林隙边缘区则分布有竹林、常绿灌木和草丛等
植被类型。群落主要树种有:台湾相思(Acacia con-
fusa)、合欢(Albizia julibrissin Durazz)、马尾松(Pinus
massoniana)、樟树(Cinnamomum camphora)、木麻黄
(Casuarina equisetifolia)、杉木(Cunninghamia lanceo-
lata)、桉树(Eucalyptus)、杨梅(Myrica rubra)、油杉
(Keteleeria fortunei)、乌桕(Sapium sebiferum)、鹅掌
柴(Schefflera octophylla)、刚竹(Phyllostachys viridis)
等。其中台湾相思占比例最大，为 86． 73%，其余乔
木、竹林、常绿灌木及暖性草丛占 13． 27%，这是研
究沿海地区台湾相思林隙动态演替规律的理想场
所。
2 研究方法
2． 1 调查方法
采用典型样带调查法 ［16］。从山脉西南侧最高
点沿山脊线向东北方向走约 500 m，沿线南北两侧
各扩展 20 m，即 40 m ×500 m作为调查区域。将样
带内每个林隙分别划分为林隙冠空隙 、林隙扩展区
域(即林隙边缘区)、非林隙区 3 个区域。并对每个
林隙内的所有物种进行调查取样，非林隙调查区可
参照林隙调查区面积大小，相对应设置同样大小样
区进行调查，调查项目有:林隙的长轴(EG)和短轴
(CG)乔木、灌木和草本的种类、高度和数量，共调查
10 个林隙。
2． 2 数据处理
多样性测度公式:
采用 Shannon － Wiener 指数测度林隙不同区
域的物种多样性(D) :
D = 3． 321 9(lgN － 1N
s
i = 1
ni lgni) (1)
式中:N为所有种的个数;ni 为第 i 种的个数;s
是物种数。
以指数测定林隙各区域的生态优势度(C) :
C = 
s
i = 1
(
ni
N)
2 (2)
式中:N 为所有种的个体总数;ni为第 i 种的个
体数;s是物种数。
在此基础上，以王伯荪等确定的边缘效应指数
测定林隙的边缘效应强度(E) :
E =mY /
s
i = 1
yi (3)
式中:Y为 m 个群落形成的交错区里度量群落
内种群数量和结构的定量指标。本文选用 Shannon
－ Wiener指数和 Simp son指数分别拟合(3)式，得
出分别由 D值和 C 值计算出的边缘效应值 ED 和
EC:
ED =mD /
m
i = 1
di (4)
EC =mC / 
m
i = 1
ci (5)
3 结果分析
3． 1 特征分析
根据实地调查的 10 个林隙的基本数据，由多样
性测度里的(1)、(2)式可算出冠林隙、扩展区和非
林隙的物种多样性指数和优势度指数。再由(4)、
(5)两式分别计算出它们的边缘效应值 ED 和 EC。
计算结果见表 1。从表 1 中的平均数可以看出，扩
展区域物种多样性和优势度指数均大于林隙内和非
林隙地区，边缘效应强度比较明显，以物种多样性计
算的边缘效应 ED 为 0． 684 4 ～ 2． 189 6，均值为
1. 118 3;以优势度计算的边缘效应为 1． 016 9 ～
1. 182 8，均值为 1． 036 2。但是，从平均数来看，冠
林隙的物种多样性和优势度指数小于非林隙区，冠
林隙的各项指标均最小，这与钱莲文在长苞铁杉林
林隙内外群落多样性及稳定性得出的“以重要值为
基础计算的 Shannon － Wiener 指数(H)及均优多指
数(Z)也是林隙大于非林隙，由此可见林隙有增大
群落物种多样性的作用”［1］和闫淑君等的万木林中
5第 4 期 杨晓伟 等 沿海地区台湾相思次生林林隙边缘效应的研究
亚热带常绿阔叶林林隙边缘效应的研究中得出的:
“不论林隙内还是林隙边缘区的物种数和物种多样
性指数都大于非林隙区，这进一步说明林隙的存在
确实可以增加物种多样性”［12］的结论不相符。
表 1 林隙边缘效应
样号
面积
(hm2) 样区 物种数 个体数 多样性 优势度
边缘效应强度 E
ED EC
8 64． 7
Ⅰ 23 260 3． 831 4 0． 083 1
Ⅱ 22 352 4． 894 1 0． 087 9
Ⅲ 17 337 4． 494 3 0． 090 2
1． 175 7 1． 014 4
7 71． 9
Ⅰ 15 135 3． 937 2 0． 079 0
Ⅱ 19 208 4． 529 0 0． 082 6
Ⅲ 15 211 4． 247 7 0． 086 3
1． 106 7 0． 999 4
1 90． 8
Ⅰ 12 94 3． 408 6 0． 076 1
Ⅱ 14 188 4． 165 9 0． 055 4
Ⅲ 11 149 3． 635 4 0． 085 8
1． 1828 0． 684 4
3 91． 9
Ⅰ 12 110 4． 015 8 0． 079 4
Ⅱ 15 169 4． 378 9 0． 083 0
Ⅲ 14 117 3． 983 9 0． 063 2
1． 094 8 1． 164 1
9 95． 4
Ⅰ 23 266 4． 315 8 0． 083 5
Ⅱ 26 396 5． 058 1 0． 087 3
Ⅲ 16 305 4． 573 0 0． 089 8
1． 138 1 1． 007 5
2 131
Ⅰ 25 119 4． 166 4 0． 062 4
Ⅱ 26 285 4． 751 3 0． 082 6
Ⅲ 25 132 4． 385 7 0． 065 7
1． 111 1 1． 289 6
6 138． 5
Ⅰ 15 173 4． 164 2 0． 083 4
Ⅱ 14 257 4． 496 5 0． 096 8
Ⅲ 14 191 4． 357 2 0． 085 9
1． 055 3 1． 143 5
10 150． 7
Ⅰ 24 314 4． 739 9 0． 085 3
Ⅱ 23 310 4． 717 1 0． 085 7
Ⅲ 19 247 4． 537 9 0． 085 2
1． 016 9 1． 005 3
4 201． 9
Ⅰ 11 125 3． 734 2 0． 083 2
Ⅱ 12 259 4． 436 8 0． 090 9
Ⅲ 11 230 3． 942 6 0． 090 7
1． 155 9 1． 045 4
5 379． 8
Ⅰ 20 217 3． 842 0 0． 082 4
Ⅱ 19 290 4． 527 2 0． 087 3
Ⅲ 13 276 4． 048 2 0． 090 8
1． 147 6 1． 008 1
平均数
Ⅰ 18 181． 3 4． 015 6 0． 079 8
Ⅱ 19 271． 4 4． 595 5 0． 084 0
Ⅲ 15． 5 219． 5 4． 220 6 0． 082 7
1． 118 3 1． 036 2
3． 2 驱动分析
研究表明，冠林隙物种多样性和优势度指数较
小(表 1) ，与闫淑君等结论不符，究其原因就在于，
闫淑君等的研究地区是 600 多年的次生林，封育期
受人为干扰较少，而本文研究区域地处人口较密集
的福州市郊，周边居民较多，通过实地调查发现，山
上 80%的林隙均由人工墓地形成，人工墓地和定期
的人为踩踏(扫墓、祭奠等活动)使得冠林隙植被遭
到严重的人为破坏，林木生长状况差于扩展区和非
林隙区。
其次，从扩展区域的边缘效应强度来看，林隙的
形成确实有利于物种多样性的增加，扩展区域不论
是物种数还是个体数均大于非林隙区域。这是因为
林隙相对于物种竞争激烈的非林隙区内来讲，水、
肥、气体、热、光照、空间等资源均十分有利。山上由
于人工砍伐，现在非林隙区内基本由单一的台湾相
思组成，而其余的桂圆、木麻黄、樟树、豺皮樟、桉树、
合欢等树种则被发现于扩展区内，因此边缘区内的
物种数最多。
4 结论与讨论
林隙边缘区不论从生物多样性的指数值来看，
还是从生态优势度指数值来看，都具有较强的资源
优势，但由于林隙形成原因不同，冠空隙的物种多样
性和生态优势度反而小于非林隙地区，冠空隙并没
有发挥其光热资源和空间资源等优势，这表明:林隙
的各部分区域的物种多样性和生态优势度不仅受到
自然因素的影响，更受到人为因素的极大制约。
台湾相思次生林的林隙边缘效应研究符合奚为
民、刘金福等指出的林窗边缘效应的性质属于具有
动态特点的正效应［7，10］的特征。然而廉振民、于广
志等指出林隙的边缘效应处于动态变化中，任何对
边缘效应的浅层的、暂时的机理的阐明都只不过是
边缘长期动态演替机制中的一个特例而已，不可能
具备广泛而普遍的代表性。［6］因此，对于福建沿海
地区的台湾相思次生林的林隙研究应该更加关注其
动态变化规律，进一步丰富和发展沿海地区台湾相
思次生林的动态研究理论。
林隙的形成原因有很多，有掘根风倒、枯立、干
基折断、干中折断等［15］，像文中所提到的人工墓地
形成尚未见有报道，但不论何种形成方式，都证明了
林隙具有很强的边缘效应。冠林隙内由于人为破坏
(扫墓、祭奠等活动)较为频繁，因此更新速度极为
缓慢，而林隙边缘区域由于处于林隙与非林隙的交
错带，一些在林隙和非林隙内不常见的物种，或者侵
入能力比较弱的物种都在此过渡区域大量繁殖，形
成物种多样、生态系统复杂的林隙边缘区。根据彭
少麟等在南亚热带演替群落的边缘效应及其对森林
片断化恢复的意义中提到的林隙内不同阶段不同树
种相互替代的演替规律以及演替替代的时间，［9］台
湾相思次生林的动态演替树种之间的替代关系、替
代周期以及对于林隙边缘区的物种繁殖能力能否逐
渐侵入人工墓地形成的冠林隙内部，从而发挥冠林
隙的资源优势等问题有待进一步研究。
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6 防 护 林 科 技 2011 年
表 3 可知，本试验各因素及水平的最佳组合为
A2B2C1，也就是栽培基质为木屑∶泥炭土(1∶ 1) ，炼
苗时间为 15 d，遮阳网遮光率为 50%对于千层金组
培苗移栽效果最好。
3． 3 不同因素对千层金组培瓶苗移栽效果的影响
程度
为了进一步了解不同因素对千层金组培瓶苗移
栽效果的影响程度，对试验结果进行方差分析，利用
Excel软件进行统计，结果如表 4。
表 4 正交试验方差分析
变异
来源
离差平方和
成活率 地径 苗高
自由度
方差
成活率 地径 苗高
均方比
成活率 地径 苗高
因子 A 69． 2 0． 162 5． 7 2 34． 6 0． 081 2． 85 81． 8* 73* 197． 6＊＊
因子 B 943． 8 0． 029 1． 1 2 471． 9 0． 014 0． 53 1 115． 4＊＊ 13 36． 5*
因子 C 24． 1 0． 029 1． 4 2 12． 0 0． 014 0． 70 28． 5* 13 48． 5*
误差 0． 8 0． 002 0． 0 2 0． 4 0． 001 1 0． 014
总和 1037． 9 0． 222 8． 2 8
F0． 05(2，2)= 19 F0． 01(2，2)= 99
由表 4 得知:移栽基质对千层金组培瓶苗移栽
成活率、地径的影响达显著水平，对苗高的影响达极
显著水平;炼苗时间对千层金组培瓶苗移栽成活率
的影响达极显著水平，对苗高的影响达显著水平，而
对地径则没有显著影响;遮阳网遮光率对千层金组
培瓶苗移栽成活率和苗高影响达显著水平，对地径
影响不显著。3 个因素中影响千层金组培瓶苗移栽
成活率的主次关系为:B→A→C，即炼苗时间→基质
→遮阳网遮光率;对苗木地径影响的主次关系为:A
→B→C，即基质→炼苗时间→遮阳网遮光率;对苗
木高度影响的主次关系为:A→C→B，即基质→遮阳
网遮光率→炼苗时间。
4 结论
4． 1 在本试验条件下，处理 5 对于千层金组培瓶苗
的移栽效果最好，其成活率、地径和苗高分别为
97. 9%、2． 1 mm、18． 4 cm;其次为处理 8;处理 1 和
处理 7 移栽效果都比较差。
4． 2 本试验中炼苗时间对千层金组培瓶苗移栽成
活率的影响达极显著水平，基质和遮阳网的遮光率
对成活率也有显著影响，在本试验中 3 个因子影响
千层金组培瓶苗移栽成活率的主次关系是:B→A→
C;移栽基质对地径有显著的影响，而遮阳网遮光率
对苗木成活率、地径以及苗高均有显著影响。
4． 3 从不同因素及不同水平下各处理千层金移栽
效果来分析，最佳移栽组合为 A2B2C1，即栽培基质
为木屑∶泥炭土(1 ∶ 1) ，炼苗时间为 15 d，遮阳网遮
光率为 50%千层金组培瓶苗移栽效果最好，在生产
上可加以推广应用。
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12第 4 期 欧景华 千层金组培瓶苗移栽试验