全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 8 期摇 摇 2011 年 4 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
塔里木河下游胡杨径向生长与地下水的关系 安红燕,徐海量,叶摇 茂,等 (2053)………………………………
冲积平原区高程因子对土壤剖面质地构型的影响———以封丘县为例 檀满枝,密术晓,李开丽,等 (2060)……
臭氧胁迫对大豆叶片抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响 王俊力,王摇 岩,赵天宏,等 (2068)……………………
重要理化因子对小球藻生长和油脂产量的影响 张桂艳,温小斌,梁摇 芳,等 (2076)……………………………
北亚热带马尾松净生产力对气候变化的响应 程瑞梅,封晓辉,肖文发,等 (2086)………………………………
亚热带沟叶结缕草草坪土壤呼吸 李熙波,杨玉盛,曾宏达,等 (2096)……………………………………………
UV鄄B辐射对马尾松凋落叶分解和养分释放的影响 宋新章,张慧玲,江摇 洪,等 (2106)………………………
干旱胁迫下内生真菌感染对羽茅的生理生态影响 韩摇 荣,李摇 夏,任安芝,等 (2115)…………………………
蜜环菌对锌的耐性和富集特性 朱摇 林,程显好,李维焕,等 (2124)………………………………………………
干旱荒漠区狭叶锦鸡儿灌丛扩展对策 张建华,马成仓,刘志宏,等 (2132)………………………………………
黄土高原区不同植物凋落物搭配对土壤微生物量碳、氮的影响 王春阳,周建斌,夏志敏,等 (2139)…………
内蒙古典型草原克氏针茅与冰草的生存策略 孙摇 建,刘摇 苗,李胜功, 等 (2148)……………………………
荒漠沙柳根围 AM真菌的空间分布 贺学礼,杨摇 静,赵丽莉 (2159)……………………………………………
开放式昼夜不同增温对单季稻影响的试验研究 董文军,邓艾兴,张摇 彬,等 (2169)……………………………
醉马草免培养内生细菌的多样性 张雪兵,史应武,曾摇 军,等 (2178)……………………………………………
河南生态足迹驱动因素的 Hi_PLS分析及其发展对策 贾俊松 (2188)…………………………………………
禹城市耕地土壤盐分与有机质的指示克里格分析 杨奇勇,杨劲松,余世鹏 (2196)……………………………
旋覆花提取物对朱砂叶螨的生物活性及酶活性的影响 段丹丹,王有年,成摇 军,等 (2203)……………………
白洋淀湖滨湿地岸边带氨氧化古菌与氨氧化细菌的分布特性 叶摇 磊,祝贵兵,王摇 雨,等 (2209)……………
干旱胁迫条件下 6 种喀斯特主要造林树种苗木叶片水势及吸水潜能变化
王摇 丁,姚摇 健,杨摇 雪,等 (2216)
………………………………………
……………………………………………………………………………
桉树人工林物种多样性变化特征 刘摇 平,秦摇 晶,刘建昌,等 (2227)……………………………………………
海河流域湿地生态系统服务功能价值评价 江摇 波,欧阳志云,苗摇 鸿,等 (2236)………………………………
芦苇在微咸水河口湿地甲烷排放中的作用 马安娜,陆健健 (2245)………………………………………………
云南不同土壤铅背景值下大叶茶种群对铅的吸收积累特征及其遗传分化
刘声传,段昌群,李振华,等 (2253)
………………………………………
……………………………………………………………………………
长江口和杭州湾凤鲚胃含物与海洋浮游动物的种类组成比较 刘守海,徐兆礼 (2263)…………………………
江西大岗山地区 7—9 月降水量的重建与分析 乔摇 磊,王摇 兵,郭摇 浩,等 (2272)……………………………
山核桃免耕经营的经济效益和生态效益 王正加,黄兴召,唐小华,等 (2281)……………………………………
基于 GIS的广州市中心城区城市森林可达性分析 朱耀军,王摇 成,贾宝全,等 (2290)…………………………
专论与综述
土壤呼吸温度敏感性的影响因素和不确定性 杨庆朋,徐摇 明,刘洪升,等 (2301)………………………………
植物代谢速率与个体生物量关系研究进展 程栋梁,钟全林,林茂兹,等 (2312)…………………………………
耕地生态补偿实践与研究进展 马爱慧,蔡银莺,张安录 (2321)…………………………………………………
问题讨论
元谋干热河谷三种植被恢复模式土壤贮水及入渗特性 刘摇 洁,李贤伟,纪中华,等 (2331)……………………
研究简报
中微量元素和有益元素对水稻生长和吸收镉的影响 胡摇 坤,喻摇 华,冯文强,等 (2341)………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*296*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*33*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄04
封面图说: 巴西热带雨林———美丽的巴西北部玛瑙斯热带雨林景观。 位于南美洲的亚马逊河是世界上流域最广、流量最大的
河流,孕育了世界面积最大的热带雨林,雨林中蕴藏着极丰富的生物资源。
彩图提供: 中国科学院生态环境研究中心徐卫华博士摇 E鄄mail:xuweihua@ rcees. ac. cn
生 态 学 报 2011,31(8):2227—2235
Acta Ecologica Sinica
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家环保公益项目(200809087)
收稿日期:2010鄄12鄄05; 摇 摇 修订日期:2011鄄02鄄21
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: liuping@ rcees. ac. cn
桉树人工林物种多样性变化特征
刘摇 平*, 秦摇 晶, 刘建昌, 王华锋, 王效科
(中国科学院生态环境研究中心,北京摇 100085)
摘要:为了探讨大面积人工种植桉树林中植被类型和物种多样性的变化,以云南省西南部 3. 75 万 hm2 桉树人工林及其周围环
境为研究区域,通过群落学调查,运用重要值、多样性、丰富度、均匀度等指标,统计分析桉树人工林、次生季风常绿阔叶林(以
下简称次生林)和撂荒地 3 种不同植被类型的结构、种类组成和物种多样性。 结果表明,桉树人工林中植被经过一定时间的演
替会达到一定的丰富度,植物物种数和个体总数呈现出复杂性变化的特点,但规律性并不明显。 桉树林样地中出现植物 135
种,隶属 73 科 97 属,草本层为最发达的一层;次生林样地中出现植物 270 种,隶属 146 科 189 属,乔木层为最发达层;撂荒地样
地中出现植物 105 种,隶属 74 科 104 属,无乔木层。 以样点 9 为例,类似立地因子的桉树林乔木层、灌木层和草本层的重要值 Iv
与其他 2 种植被类型相比差异较为明显。 统计分析显示,桉树林多样性指数 D值和 H值、均匀度指数 J值显著低于次生林(P<
0郾 05),在海拔 1700 m以下显著低于撂荒地(P <0. 05),而 1700m以上略高于撂荒地。 桉树(Eucalyptus spp. )对植物群落多样
性的影响与造林前的土地利用类型有关,在轮歇的撂荒地和低效灌木林地上发展桉树林不仅可以提供木材或纸浆材资源,而且
还能够丰富植被结构和增加植物群落多样性。
关键词:桉树林;物种多样性;群落结构;规模种植
Comparison of structure and species diversity of Eucalyptus community
LIU Ping*, QIN Jing, LIU Jianchang, WANG Huafeng, WANG Xiaoke
Research Centre of Eco鄄Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085
Abstract: To explore the impacts of Eucalyptus spp. planted in a large scale on the variation of type of vegetation and
species diversity, community structure, species composition and diversity among Eucalyptus forest, secondary forest and old
field were studied in the 563 thousand Mu of Eucalyptus forest located in southwest Yunnan province, using important
value, diversity, richness and evenness by community investigation. The results indicated that the vegetation of Eucalyptus
forest reached to some somewhat species richness, and the number of species and individuality took on complicated
variations but without obvious regularity after a certain succession. There were 135 species belonging to 73 families and 97
genera in the Eucalyptus forest, among which the herbaceous layer was the most developed one. The secondary forest had
270 species belonging to 146 families and 189 genera, and the tree layer was the more developed one than two other layers.
The old filed included 105 species of 74 families and 104 genera without tree layer. Taking plot 9 for instance, under the
similar site factors, the important value Iv among three layers, the Eucalyptus forest had very significant difference
comparing with the secondary forest and the old field. Meanwhile, the statistical analysis showed that diversity indices as
the Simpson D, Shannon鄄Wiener H and homogeneity index Pielou J of the Eucalyptus forest were significantly lower than
those of the secondary forest(P<0. 05). However, below the elevation of 1700m, diversity indices as the Simpson D,
Shannon鄄Wiener H and homogeneity index Pielou J of the Eucalyptus forest were significantly lower than those of the old
filed(P<0. 05), which were a little higher over 1700m of elevation. All these results illustrated that the structure and
species diversity of the Eucalyptus forest were related to land鄄use type before which was planted. If planted in the old field
and inefficiency shrubbery land, the Eucalyptus forest can flourish community structure and species diversity.
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Key Words: Eucalyptus; community structure; species diversity; scale plantation
在组成和结构方面,植物群落的差异主要体现在群落植物的多样性[1]。 而植物群落多样性又是研究群
落生态系统功能的重要基础之一[2],群落生态系统物种多样性较高,不仅有利于提高系统本身抵御外界不确
定性因素的干扰(如干旱和病虫害)和干扰后系统恢复能力[3鄄5],而且还有助于系统中营养元素和肥力的可持
续利用[6]。 同时,群落生态系统生产力水平的高低也与植物物种多样性呈正相关,即生产力水平随着多样性
的增加而不断地提高[7鄄8]。 因此,群落植物多样性是群落生态学研究的热点之一[9]。
桉树(Eucalyptus spp. ),为桃金娘科(Myrtaceae)桉属( Eucalyptus)树种的统称,是全球三大著名速生造林
树种(桉、松、杨)之一,同时也迅速成为我国华南地区最主要的纸浆用材林树种之一[10鄄12]。 近年来,桉树种植
面积急剧增长,已逾 200 万 hm2 [13鄄14],带来了巨大的经济和社会效益。 但是,桉树在种植过程中所进行的林地
清理、林地栽植、抚育管理、成林采伐、基础设施建设等各个环节都会影响当地的生态环境,处理不当就会造成
耕地的水土流失、病虫害、土壤肥力下降、群落结构简单化等种种现象[15鄄16],尤其是单一树种进行大规模人工
造林,可能会造成当地生态系统稳定性降低,危害生物多样性[17]。 目前我国人工种植桉树林的研究多集中于
蒸腾作用[18]、水文学效应[19]、水土流失以及对土地肥力和水分的多度消耗引起的土地退化[20鄄21],而对其大面
积种植所引起的群落结构和物种多样性变化的研究相对较少。
本文旨在从对森林生态系统中植被结构和多样性的影响出发,以云南省西南部 3. 75 万 hm2 桉树林为研
究对象,通过样地调查和定位观测,将其与次生林、撂荒地 2 种植被群落进行比较,分析人工种植桉树林的植
被群落多样性的变化规律,从而探讨规模种植桉树林对当地植被影响的作用机制。
1摇 研究区概况
研究区位于云南省西南部 3. 75 万 hm2 桉树林,22毅02忆—24毅50忆N,99毅09忆—102毅19忆E。 主要植被类型有热
带季雨林、季风常绿阔叶林、落叶阔叶林等,林业用地的总面积约为 74. 3 万 hm2,非林业用地总面积约 46 万
hm2,森林覆盖率超过 55% 。 土壤类型有砖红壤、赤红壤、红壤、黄棕壤、紫色土等 5 类。 属于亚热带湿润季风
气候类型,年平均气温约 17益,降雨量 1500mm左右,日照约 2100h,最多风向为西南风,年均风速为 1郾 0m / s。
2摇 研究方法
2. 1摇 调查方法
2008 年 7 月,根据研究地区立地条件,采取大样本抽样调查,共调查 9 个样地,27 个样方。 按照海拔梯度
设置样地(海拔约为 1000,1500,2000m),不同海拔梯度的桉树林、次生林及撂荒地中各设置样方 3 个。 乔木
层样方 20m伊20m,调查样方内的物种名称、个体数、胸径、树高、盖度、物候等指标。 在乔木样方内沿着样地对
角线分别设置 5 个 3m伊3m灌木样方,再在灌木样方四角设置 1m伊1m 草本样方,分别进行实测并记录灌木层
(包括木质藤本和乔木更新苗)和草本层(包括草质藤木)中物种名称、单株 /丛株、高度、地径、盖度等指标。
记录每个样方地理坐标、土壤类型、海拔、坡向、坡度、坡位等立地因子。 样方环境条件见表 1(仅列出桉树林
植被样方点位信息,其他点位情况与其基本相同)。
2. 2摇 数据分析方法
(1)物种丰富度指数(S) 以样方中物种的数目表示物种丰富度(S)
(2) Simpson多样性指数(D)
D = 1 - 移
S
i = 1
Ni(Ni - 1)
N(N - 1) 摇 摇 ( i = 1,2,…,S)
式中,Ni 为第 i物种的个体数,N为所有物种的个体总数,S为物种数。
(3)Shannon鄄Wiener多样性指数(H)
H =- 移
S
i = 1
(P i lnP i)摇 摇 ( i = 1,2,…,S)
式中,P i 为第 i物种的重要值,即 P i =ni / N,S为物种数。
8222 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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表 1摇 桉树林样地基本情况
Table 1摇 General information of the study sites
样点号
Plot
海拔
Elevation / m
经度
Longitude
纬度
Latitude
坡度
Slope / (毅)
坡向
Aspect
土壤类型
Agrotype
1 1068 99毅53忆55. 2义 22毅32忆17. 7义 15 NW 37 赤红壤
2 1179 99毅51忆39. 2义 22毅35忆57. 0义 27 S 0 赤红壤
3 1212 99毅31忆34. 6义 22毅31忆50. 2义 15 W 0 赤红壤
4 1505 100毅26忆42. 7义 22毅30忆47. 2义 30 WS 76 赤红壤
5 1588 99毅43忆07. 3义 22毅21忆21. 6义 13 SE 53 红壤
6 1710 99毅53忆22. 7义 22毅42忆35. 1义 20 NE 37 赤红壤
7 1747 99毅26忆07. 0义 22毅08忆50. 4义 22 N 0 红壤
8 1995 99毅53忆46. 7义 22毅54忆36. 8义 6 SW 89 红壤
9 2070 99毅57忆08. 1义 23毅00忆38. 7义 25 W 0 黄棕壤
(4)Pielou均匀度指数(J)
J=H / lnS
式中,H为多样性指数,如 Shannon鄄Wiener指数,S为物种数。
(5)重要值( Iv)
Iv = Hr + Cr + Fr3 ;Hr =
Hi
移
S
i = 1
Hi
摇 摇 ( i = 1,2,…,S)
Cr =
C i
移
S
i = 1
C i
摇 摇 ( i = 1,2,…,S);摇 Fr =
F i
移
S
i = 1
F i
摇 摇 ( i = 1,2,…,S)
式中,Hr为相对高度,Cr为相对盖度,Fr为相对频度,Hi 为第 i物种的高度,C i 为 i物种的株数,F i 为 i物
种的频度。
3摇 结果
3. 1摇 群落垂直结构及其物种组成
汇总所有样地内 3 种类型植被的乔木层、灌木层、草本层和层外植物层的科属数和物种总数,统计结果见
表 2。 桉树林样方内出现植物 135 种,隶属 73 科 97 属,其中乔木层的科属数均为 1,因为人工种植只有桉树
一个树种。 桉树林草本层的科属数均大于其乔木层、灌木层和层外植物层植物的科属数,也大于次生林和撂
荒地样方内草本层的科属数,表明桉树林中草本层为最发达层。 次生林样方内出现植物 270 种,隶属 146 科
189 属,其中乔木层是最发达层,其科属数明显大于桉树林、撂荒地的乔木层科属数,灌木层次之。 撂荒地样
方内,乔木层和层外植物层基本没有植物,灌木层和草本层出现植物 105 种,隶属 74 科 104 属,由于撂荒地人
为干扰较少,演替阶段多样,不同层间的科属数变化较大。
以海拔、气候、土壤母质、水文以及地貌等立地条件相同但土地利用类型不同的样点 9 为例,说明 3 种植
物群落的垂直结构和各层物种生态状况,见表 3。 该样点的桉树林样地于 2003 年定植,位于路边,阳坡。 林
相整齐,林内乔木层、灌草本层的高度差别明显。 其中乔木层只有桉树,平均胸径约 15. 3cm,平均高度 13. 8m
左右,盖度约 40% ,而乔木层下的灌草层的高度基本一致,区分不明显。 在灌木层中,偶见有艾胶算盘子
(Glochidion lanceolarium)和杜茎山(Maesa japonica);草本层以紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)为优势种,
平均高度有 1. 3m,总盖度为 35% ,其次较多的为贯众(Cyrtomium fortunei),总盖度 10% 。 该样点的次生林为
金叶子(Craibiodendron stellatum)鄄岗柃(Eurya groffii)鄄紫茎泽兰群落,群落植物密集,乔木平均高度约 16郾 5m,
群落表现出明显的次生性,可见一些较大的树桩,说明林地经过反复砍伐多次萌生。 其中乔木层可分为上下
两层,上层为银叶栲 ( Cestanopsis argyrophylla),高度约 17m,下层为刺栲 ( Castanopsis hystrix)和杯状栲
9222摇 8 期 摇 摇 摇 刘平摇 等:桉树人工林物种多样性变化特征 摇
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(Castanopsis cerebrina),平均高度 15m左右,乔木层的总盖度达 35% ;灌木层有岗柃、茶梨(Anneslea fragrans)
等,优势种为岗柃,平均高度 6. 5m,盖度达 20% 。 整个样地的草本层不发达,优势种为紫茎泽兰、斑鸠菊
(Vernonia esculenta)等,草本层总盖度达 5% 。 该样地撂荒 3a,只有灌木层和草本层,灌木层植物不明显,而草
本层植物发达,有类芦(Neyraudia reynaudiana)、浆果苔草(Carex baccans)等,最高层达 3—4m,草本层总盖度
80% ,植物密集。
表 2摇 3 种植被类型内的科属种数
Table 2摇 The number of family and genus of the three types of vegetation
植被类型
Types
乔木层
Tree layer
科数
Family
属数
Genus
灌木层
Shrub layer
科数
Family
属数
Genus
草本层
Herbaceous layer
科数
Family
属数
Genus
层外植物
Extra stratum plant
科数
Family
属数
Genus
种数
Species
桉树林 Eucalyptus forest 1 1 26 48 53 67 4 6 135
次生林 Secondary forest 52 106 41 89 7 13 6 7 270
撂荒地 Old field 0 0 21 43 48 59 0 0 105
3. 2摇 群落植物物种重要值
从表 3 可知,乔木层,桉树林只有一个桉树种,67 株,重要值 28. 7;次生林有 25 个种,42 株,重要值介于
0. 9—16. 8 之间;而撂荒地中没有乔木层。 灌木层,桉树林只有 2 个种,较次生林和撂荒地分别少 22 种和 16
种,在次生林的灌木层中,重要值最高的为岗柃约 6. 8,其次为金叶子约 6. 1,在撂荒地的灌木层中,重要值最
高为西南木荷(Schima wallichii)约 5. 2,最低为鹅掌柴(Schefflera octophylla)约 1. 3。 草本层,桉树林有 26 种,
较次生林和撂荒地均多 14 种。 桉树林的草本层,重要值最高的为紫茎泽兰,约 24. 6,次生林内重要值最高的
也为紫茎泽兰,但重要值仅为 6. 6,这说明次生林的草本层较少被紫茎泽兰所占据。 总体而言,在整个群落层
面上,桉树林的各层结构,比次生林简单,但较撂荒地复杂、物种稍多。 桉树林以草本层物种数最为丰富,次生
林以乔木层最为发达,但是桉树林下草本层优势种紫茎泽兰是一种外来入侵物种,也是群落先锋物种,会极大
程度地破坏当地生物多样性。 桉树林各层高度差较大,乔木层中桉树最高达 15m,最低的草本层仅约 1. 1m,
而撂荒地整个植被只有灌草层,且高度差不明显。
表 3摇 3 种植被类型主要物种组成及其重要值
Table 3摇 Species composition and importance values of the main species of the three types of vegetation
种名
Species
乔木层 Tree layer
桉树林
Eucalypt
forest
次生林
Secondary
forest
撂荒地
Old field
灌木层 Shrub layer
桉树林
Eucalypt
forest
次生林
Secondary
forest
撂荒地
Old field
草本层 Herbaceous layer
桉树林
Eucalypt
forest
次生林
Secondary
forest
撂荒地
Old field
艾胶算盘子 Glochidion lanceolarium 0. 9
桉 Eucalyptus spp. 28. 7
白茅 Imperata cylindrical 1. 3
斑鸠菊 Vernonia esculenta 2. 3
棒柄花 Cleidion brevipetiolatum 1. 4 1. 2
杯状栲 Castanopsis calathiformis 4. 4 1. 2
拔毒散 Sida szechuensis 1. 3
草莓一种 Fragaria spp. 1. 4
刺栲 Castanopsis hystrix 6. 1 4. 0
茶梨 Anneslea fragrans 1. 7
车前 Plantago asiatica 0. 9
柴桂 Cinnamomum tamal 2. 9
大果山香圆 Turpinia pomifera 0. 9
地桃花 Urena lobata 1. 7
0322 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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摇 摇 续表
种名
Species
乔木层 Tree layer
桉树林
Eucalypt
forest
次生林
Secondary
forest
撂荒地
Old field
灌木层 Shrub layer
桉树林
Eucalypt
forest
次生林
Secondary
forest
撂荒地
Old field
草本层 Herbaceous layer
桉树林
Eucalypt
forest
次生林
Secondary
forest
撂荒地
Old field
杜茎山 Maesa japonica 1. 4 2. 3
毒药树 Sladenia celastrifolia 1. 9
多花野牡丹 Melastoma affine 1. 2 1. 1 2. 7
鹅掌柴 Schefflera octophylla 1. 3
繁缕 Stellaria media 1. 4
飞机草 Eupatorium odoratum 2. 3
飞蓬 Erigeron acer 1. 8
粉防己 Stephania tetrandra 1. 8
岗柃 Eurya groffii 6. 8
刚莠竹 Microstegium ciliatum 1. 4 1. 5
贯众 Cyrtomium fortune 6. 3
海桐 Pittosporum tobira 2. 8
旱冬瓜 Alnus nepalensis 1. 2
合欢 Albizzia julibrissin 2. 6
禾草一种 Poaceae 1. 0
厚皮香 Ternstroemia gymnanthera 1. 2 0. 9
葫芦茶 Tadehagi triquetrum 1. 1
华南石栎 Lithocarpus fenestratus 4. 8
黄精 Polygonatum sibiricum 1. 3 3. 8
藿香蓟 Ageratum conyzoides 1. 4
剑叶木姜子 Litsea lancifolia 1. 5
浆果苔草 Carex baccans 1. 1 1. 6 7. 0
荩草 Arthraxon hispidus 5. 6
爵床 Rostellularia procumbens 1. 3
金叶子 Craibiodendron stellatum 16. 8 6. 1
类芦 Neyraudia reynaudiana 24. 1
绿萝 Epipremnum aureum 1. 3
毛柿 Diospyros strigosa 1. 5 1. 0
毛杨梅 Myrica esculenta 3. 9 1. 2
毛轴菜蕨 Callipteris esculenta 5. 7
密毛山梗菜 Lobelia clavata 1. 3
牡蒿 Artemisia japonica 1. 0
木姜子 Litsea pungens 2. 0 2. 7
南烛 Vaccinium bracteatum 3. 6 1. 9
茜草科一种 Rubiaceae 0. 8
青蒿 Artemisia carvifolia 2. 9
瑞丽山龙眼 Helicia shweliensis 6. 1 1. 0
糯米团 Gonostegia hirta 1. 1 0. 9
三股筋香 Lindera thomsonii 7. 2 4. 7
伞形科一种 Umbelliferae 4. 3
山香圆 Turpinia montana 2. 2
石楠 Photinia serrulata 1. 0
水红木 Viburnum cylindricum 12 3. 3
水锦树 Wendlandia uvariifolia 1. 2 1. 9
思茅蒲桃 Syzygium szemaoense 1. 2
1322摇 8 期 摇 摇 摇 刘平摇 等:桉树人工林物种多样性变化特征 摇
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摇 摇 续表
种名
Species
乔木层 Tree layer
桉树林
Eucalypt
forest
次生林
Secondary
forest
撂荒地
Old field
灌木层 Shrub layer
桉树林
Eucalypt
forest
次生林
Secondary
forest
撂荒地
Old field
草本层 Herbaceous layer
桉树林
Eucalypt
forest
次生林
Secondary
forest
撂荒地
Old field
素馨属一种 Jasminum spp. 1. 1
棠梨 Pyrus betulifolia 2. 2
兔儿风属一种 Ainsliaea spp. 0. 9
臀果木 Pygeum topengii 1. 8
五瓣子楝 Decaspermum fruticosum 2. 3 2. 0
乌敛梅 Cayratia japonica 1. 1
五月茶 Antidesma bunius 1. 6 3. 3
西南桦 Betula alnoides 3. 6
西南木荷 Schima wallichii 5. 2
香薷 Elsholtzia ciliate 0. 9
小野荞麦 Fagopyrum leptopodum 0. 9
斜叶榕 Ficus tinctoria 1. 7
盐肤木 Rhus chinensis 2. 2 2. 3 1. 7
杨桐 Adinandra millettii 5. 7 3. 3
野魔芋 Amorphophallus variabilis 1. 4
野漆 Toxicodendron succedaneum 2. 3
益母草 Leonurus artemisia 0. 9
银柴 Aporusa dioica 2. 4 4. 0
银叶栲 Cestanopsis argyrophylla 8. 2 5. 3
硬斗石栎 Lithocarpus hancei 1. 4
余甘子 Phyllanthus emblica 1. 2
鱼眼草 Dichrocephala auriculata 0. 9
玉叶金花 Mussaenda pubescens 2. 1
云南多依 Docynia delavayi 1. 3
云南黄杞 Engelhardtia spicata 0. 9 2. 0
酢浆草 Oxalis corniculata 1. 8 0. 9
中平树 Macaranga denticulate
紫茎泽兰 Eupatorium adenophorum 24. 6 6. 6 1. 4
摇 摇 “ 冶表示该项数据为零
3. 3摇 物种多样性和均匀度
植物群落的物种多样性与物种均匀度呈正相关[22],物种多样性越大,群落稳定性增强,资源的可持续性
更加充分,生境也越适应于群落生存[6,23鄄24]。 为减少随机取样带来的误差,统计调查落在 1000—1400m,
1400—1700m,1700—2100m等 3 个海拔区间内样方的 Simpson 多样性指数(D)、Shannon鄄Wiener 多样性指数
(H)和 Pielou均匀度指数(J),分别见图 1、图 2 和图 3。
3. 3. 1摇 物种多样性
由图 1 和图 2 可知,桉树林物种多样性指数 D 值为(0. 483依0. 158)—(0. 772依0. 028),H 值为(1. 601依
0郾 463) —(3. 571依0. 039);次生林物种多样性指数 D值为(0. 845依0. 117) —(0. 954依0. 070),H值为(3. 652
依0. 501) —(4. 865 依0. 368);撂荒地物种多样性指数 D 值为(0. 632 依0. 083) —(0. 841 依0. 023),H 值为
(1郾 913依0. 239) —(3. 640依0. 126)。
在海拔 1000—1400m,1400—1700m,次生林 D 值和 H 值极显著高于桉树林(P<0. 01),海拔 1700—
2100m次生林 D值和 H值显著高于桉树林(P<0. 05);在海拔 1000—1400m,撂荒地 D 值和 H 值显著高于桉
树林(P<0. 05),海拔 1400—1700m,撂荒地 D 值显著高于桉树林(P<0. 05),H 值略高于撂荒地但差异不明
2322 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
显,海拔 1700—2100m,桉树地 D值和 H值显著高于撂荒地(P<0. 05)。
●
●
●
●
▲
▲
▲
▲
■
■
■
■
多样
性指
数 D
ivers
ity in
dex D
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2 1200 1400 1600 1800 2000
海拔 Elevation/m
桉树林
次生林
撂荒地
图 1摇 3 种植被物种多样性指数 D
Fig. 1摇 Diversity index D of the three types of vegetation
■
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▲
▲
▲
▲
●
●
●
●
多样
性指
数 D
ivers
ity in
dex H
海拔 Elevation/m
6
5
4
3
2
1 1200 1400 1600 1800 2000
桉树林
次生林
撂荒地
图 2摇 3 种植被物种多样性指数 H
Fig. 2摇 Diversity index H of the three types of vegetation
3. 3. 2摇 物种均匀度
桉树林物种均匀度指数 J 为(0. 462依0. 021)—(0. 992依0. 035),次生林物种均匀度指数 J 为(0. 984 依
0郾 134)—(1. 223依0. 146),撂荒地物种均匀度指数 J为(0. 665依0. 041)—(1. 047依0. 036),详见图 3。
1200 1400 1600 1800 2000
海拔 Elevation/m
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
均匀
度指
数 E
venn
ess in
dex J
桉树林
次生林
撂荒地●
●
●
●
▲
▲
▲
▲
■
■
■
■
图 3摇 3 种植被物种均匀度指数 J
Fig. 3摇 Evenness index J of the three types of vegetation
各个海拔层次上,次生林物种均匀度指数 J 值均极
显著高于桉树林 ( P < 0. 01 ),海拔 1000—1400m 和
1400—1700m上撂荒地物种均匀度指数 J 值显著高于
桉树林(P<0. 05),而在海拔 1700—2100m,略低于桉树
林但并无显著差异。 各个林基地物种均匀度指数 J 随
着海拔的增加,变化无规律性。
4摇 结论与讨论
调查显示,桉树林,物种数 135,隶属 73 科 97 属,林
相整齐,乔木层和灌草层的高度差别明显。 乔木层树种
单一,高度较高,结构简单,盖度较大。 灌木和草本两层
的区分不明显,草本层植物以紫茎泽兰、飞机草等群落
先锋植物为优势种,盖度较大。 灌草层最发达,但以草
本植物为主;相同立地条件的次生林植物密集,物种数
270,隶属 146 科 189 属。 乔木层和灌草层的高度差不明显,乔木层有分层且优势种较多。 乔木层总盖度较
高,灌木层次之,草本层不发达;同样立地因子的撂荒地,物种数 105,隶属 74 科 104 属,没有乔木层,灌木层和
草本层较发达,植物密集。
部分样点 3 种林基地植物种类重要值的计算结果表明,类似立地条件的桉树林重要值与其他两种植被类
型相比差异较为明显。 在桉树林样地中,乔木层重要值高的仅有桉树一树种为 28. 7,灌木层重要值较高的艾
胶算盘子和杜茎山,分别为 0. 9 和 1. 4,草本层重要值最高的紫茎泽兰为 24. 6。 次生林乔木层重要值较高的
为金叶子、银叶栲和华南石栎,分别为 16. 8、8. 2 和 4. 8,灌木层重要值较高的为岗柃和金叶子,分别为 6. 8 和
6. 1,而草本层较少被紫茎泽兰所占据。 撂荒地样地中没有乔木层,灌木层重要值较高的为西南木荷和西南
桦,分别为 5. 2 和 3. 6,草本层重要值最高的为类芦,约 24. 1。
调查样方内各海拔层次上桉树林物种多样性均较低,这与物种丰富度越高,植物群落结构复杂,其物种多
样性指数就越大的结论[25]一致。 对比多样性指数 D值和 H值、均匀度指数 J值,在海拔 1700m以下,桉树林
3322摇 8 期 摇 摇 摇 刘平摇 等:桉树人工林物种多样性变化特征 摇
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植物多样性指数小于其余 2 种林基地植被类型,而海拔 1700m以上,桉树林植物多样性指数高于撂荒地植被
类型。 这主要是由于桉树林乔木层单一物种且郁闭度大引起,当乔木层盖度达到一定程度,林下光环境变差,
影响林下灌木、草本的生长,群落物种数以及其个体数量就会大幅下降。 同时,在相同立地条件下,生境的差
异是引起群落植物多样性不同的主要原因之一[26]。 所处的生境条件存在较大差异时,群落就向不同的方向
演替,继而结构和功能发生变化。 本文中影响生境差异的主要有环境因子中的海拔和生物因子中的人为活动
干扰,而海拔的变化对桉树林、次生林、撂荒地 3 种林基地植物多样性的影响不是很明显,这与 Tilman 研究一
致[6],而生物因子人为活动干扰,如桉树林人工种植、坡耕地撂荒是引起植物多样性不同的主要原因[27鄄28]。
两种多样性值测度表明,在种植桉树林前的土地,若原有植被属于次生林,桉树种植对物种多样性影响较大。
由此可见,人工种植桉树林对植物群落结构和物种多样性的影响与造林前的土地利用类型有关,若在轮
歇的撂荒地和低效灌木林地上发展桉树林不仅可以提供木材或浆纸资源,而且还能够丰富植被结构和增加植
物群落多样性。 建议开展长期定位的对比研究以科学地评价桉树人工林发展的可持续能力。
致谢:感谢云南省林业科学研究院方波、张荣贵老师、金澜沧丰产林有限公司在样点设计、样方调查、植物种辨
别等方面给予的帮助。
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5322摇 8 期 摇 摇 摇 刘平摇 等:桉树人工林物种多样性变化特征 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 8 April,2011(Semimonthly)
CONTENTS
The relationship between Populus euphratica忆s radial increment and groundwater level at the lower reach of Tarim River
AN Hongyan, XU Hailiang, YE Mao,et al (2053)
……………
…………………………………………………………………………………
Influence of elevation factor on soil profile texture configuration: a case study of the alluvial plain of Fengqiu County
TAN Manzhi, MI Shuxiao, LI Kaili, et al (2060)
………………
…………………………………………………………………………………
Effects of ozone on AsA鄄GSH cycle in soybean leaves WANG Junli, WANG Yan, ZHAO Tianhong, et al (2068)……………………
The effects of physical and chemical factors on the growth and lipid production of Chlorella
ZHANG Guiyan, WEN Xiaobin,LIANG Fang, et al (2076)
……………………………………………
………………………………………………………………………
Response of net productivity of masson pine plantation to climate change in North Subtropical Region
CHENG Ruimei, FENG Xiaohui, XIAO Wenfa, et al (2086)
…………………………………
………………………………………………………………………
Soil respiration of Zoysia matrella turfgrass in subtropics LI Xibo,YANG Yusheng,ZENG Hongda,et al (2096)………………………
Effect of UV鄄B radiation on the leaf litter decomposition and nutrient release of Pinus massoniana
SONG Xinzhang, ZHANG Huiling, JIANG Hong, et al (2106)
……………………………………
……………………………………………………………………
Physiological ecological effect of endophyte infection on Achnatherum sibiricum under drought stress
HAN Rong, LI Xia, REN Anzhi, et al (2115)
…………………………………
……………………………………………………………………………………
Zinc Tolerance and Accumulation Characteristics of Armillara mellea ZHU Lin,CHENG Xianhao,LI Weihuan,et al (2124)…………
Expansion strategies of Caragana stenophylla in the arid desert region
ZHANG Jianhua, MA Chengcang, LIU Zhihong, et al (2132)
…………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Effects of mixed plant residues from the Loess Plateau on microbial biomass carbon and nitrogen in soil
WANG Chunyang, ZHOU Jianbin, XIA Zhimin,et al (2139)
………………………………
………………………………………………………………………
Survival strategy of Stipa krylovii and Agropyron cristatum in typical steppe of Inner Mongolia
SUN Jian, LIU Miao, LI Shenggong, et al (2148)
…………………………………………
…………………………………………………………………………………
Spatial distribution of arbuscular mycorrhizal fungi in Salix psammophila root鄄zone soil in Inner Mongolia desert
HE Xueli, YANG Jing, ZHAO Lili (2159)
……………………
…………………………………………………………………………………………
An experimental study on the the effects of different diurnal warming regimes on single cropping rice with Free Air Temperature
Increased (FATI) facility DONG Wenjun, DENG Aixing, ZHANG Bin, et al (2169)…………………………………………
Endophytic bacterial diversity in Achnatherum inebrians by culture鄄independent approach
ZHANG Xuebing, SHI Yingwu,ZENG Jun, et al (2178)
………………………………………………
…………………………………………………………………………
Hierarchical Partial Least Squares (Hi_PLS) model analysis of the driving factors of Henan忆s Ecological Footprint (EF) and its
development strategy JIA Junsong (2188)…………………………………………………………………………………………
Evaluation on spatial distribution of soil salinity and soil organic matter by indicator Kriging in Yucheng City
YANG Qiyong,YANG Jinsong,YU Shipeng (2196)
…………………………
…………………………………………………………………………………
The toxicity of lupeol of Inula britanica on Tetranychus cinnabarinus and its effects on mite enzyme activity
DUAN Dandan,WANG Younian,CHENG Jun,et al (2203)
…………………………
…………………………………………………………………………
Abundance and biodiversity of ammonia鄄oxidizing archaea and bacteria in littoral wetland of Baiyangdian Lake, North China
YE Lei, ZHU Guibing, WANG Yu, et al (2209)
………
…………………………………………………………………………………
Changes of leaf water potential and water absorption potential capacities of six kinds of seedlings in Karst mount area under
different drought stress intensities: Taking six forestation seedlings in karst Mountainous region for example
WANG Ding,YAO Jian,YANG Xue,et al (2216)
……………………
…………………………………………………………………………………
Comparison of structure and species diversity of Eucalyptus community LIU Ping, QIN Jing, LIU Jianchang, et al (2227)…………
Ecosystem services valuation of the Haihe River basin wetlands JIANG Bo,OUYANG Zhiyun,MIAO Hong,et al (2236)……………
Effects of Phragmites australis on methane emission from a brackish estuarine wetland MA Anna, LU Jianjian (2245)………………
Genetic differentiation and the characteristics of uptake and accumulation of lead among Camellia sinensis populations under
different background lead concentrations of soils in Yunnan,China
LIU Shengchuan, DUAN Changqun, LI Zhenhua, et al (2253)
………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Comparison of zooplankton lists between Coilia mystus food contents and collections from the Yangtze River Estuary & Hangzhou
Bay LIU Shouhai,XU Zhaoli (2263)………………………………………………………………………………………………
Reconstruction and analysis of July鄄September precipitation in Mt. Dagangshan, China
QIAO Lei, WANG Bing, GUO Hao, et al (2272)
…………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Analysis on economic and ecological benefits of no鄄tillage management of Carya cathayensis
WANG Zhengjia, HUANG Xingzhao, TANG Xiaohua, et al (2281)
…………………………………………
………………………………………………………………
GIS鄄based analysis of the accessibility of urban forests in the central city of Guangzhou, China
ZHU Yaojun,WANG Cheng,JIA Baoquan,et al (2290)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Review and Monograph
Impact factors and uncertainties of the temperature sensitivity of soil respiration
YANG Qingpeng, XU Ming,LIU Hongsheng,et al (2301)
………………………………………………………
…………………………………………………………………………
The advance of allometric studies on plant metabolic rates and biomass
CHENG Dongliang,ZHONG Quanlin, LIN Maozi, et al (2312)
…………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Practice and the research progress on eco鄄compensation for cultivated land MA Aihui,CAI Yinying,ZHANG Anlu (2321)…………
Discussion
Soil water holding capacities and infiltration characteristics of three vegetation restoration models in dry鄄hot valley of Yuanmou
LIU Jie, LI Xianwei, JI Zhonghua, et al (2331)
………
……………………………………………………………………………………
Scientific Note
Effects of secondary, micro鄄 and beneficial elements on rice growth and cadmium uptake
HU Kun, YU Hua, FENG Wenqiang, et al (2341)
……………………………………………
…………………………………………………………………………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊 Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊 Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1 ~ 9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任: 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑: 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 8 期摇 (2011 年 4 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 8摇 2011
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