
徐州市侧柏人工林群落不同演替阶段物种多样性变化
隋夕然, 李军, 陈娟, 华军, 沈谦, 杨洪胜, 何前程, 李由, 王伟, 彭冶, 葛之葳, 张增信
南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 49 ›› Issue (1) : 171-178.
徐州市侧柏人工林群落不同演替阶段物种多样性变化
Species diversity changes of Platycladus orientalis community at different succession stages in Xuzhou City
【目的】探究徐州市典型石灰岩山地侧柏(Platycladus orientalis)人工林不同演替阶段植物群落组成及物种多样性,揭示物种替代和群落结构变化的规律。【方法】采用空间代替时间变化法及典型样地调查法,揭示徐州市4个不同演替阶段(灌草丛、针叶林、针阔混交林、阔叶林)的侧柏人工林群落特征及影响因素。【结果】①所调查的样地共有植物种类105种,隶属于58科96属,各演替阶段所出现的物种数分别为灌草丛14科18属20种、针叶林33科49属51种、针阔混交林43科59属64种、阔叶林27科44属45种;②不同演替阶段植物群落物种重要值方面,乔木层中侧柏的重要值均居于首位,灌木层中构树(Broussonetia papyrifera)的重要值均居于首位并呈现先下降再升高的趋势;草本层4个不同的演替阶段中,重要值分别位居首位的物种为马兜铃(Aristolochia debilis)、茅莓(Rubus parvifolius)、白英(Solanum lyratum)、常春藤(Hedera nepalensis);③不同演替阶段植物群落Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数变化趋势较为一致,均随着演替的正向发展均呈现先上升后下降的趋势,其中,多样性指数在针阔混交林阶段达到峰值;④物种多样性指数与环境因子的相关性分析结果显示,郁闭度、坡位和坡向与徐州石灰岩山地侧柏人工林演替过程中物种多样性的变化关系密切,其中郁闭度与群落Shannon-Wiener多样性指数相关性最为显著(P<0.05)。【结论】徐州石灰岩山地侧柏人工林物种多样性在针阔混交林阶段达到最高值,其中郁闭度、坡位和坡向对物种多样性发挥着关键影响作用,研究结果可为该地区近自然林分改造与经营提供理论依据。
【Objective】This study explored the composition and diversity of plant communities at different succession stages of Platycladus orientalis in typical limestone mountainous areas of Xuzhou City, and revealed changes in species substitution and community structure.【Method】The community characteristics and influencing factors of P. orientalis in four different succession stages: shrub grassland, coniferous forest, coniferous-broadleaf mixed forest, and broadleaf forest were analyzed using a space-for-time substitution method and typical sample plot surveys. 【Result】 (1) A total of 105 plant species across the sample plots, representing 58 families and 96 genera. Species diversity across succession stages included: 14 families, 18 genera, and 20 species in shrub grasslands; 33 families, 49 genera, and 51 species in coniferous forests; 43 families, 59 genera, and 64 species in coniferous-broadleaf mixed forests; and 27 families, 44 genera, and 45 species in broadleaf forests. (2) Regarding importance values of plant species in different succession stages, P. orientalis consistently ranked first in the tree layer, while Broussonetia papyrifera ranked first in the shrub layer, showing a pattern of initial decline followed by an increase. In the herbaceous layer, the species with the highest importance values across the four succession stages were Aristolochia debilis, Rubus parvifolius, Solanum lyratum, and Hedera nepalensis. (3) The Shannon-Wiener diversity index, Margalef richness index, Pielou evenness index, and Simpson dominance index of community followed a similar trend, initially increasing and then decreasing as succession progressed. The diversity index peaked in the coniferous-broadleaf mixed forest stage. (4) The correlation analysis between plant diversity indices and environmental factors indicated that species diversity changes during the succession of P. orientalis forests in Xuzhou’s limestone mountains were significantly correlated with canopy density, slope position, and slope aspect, with canopy density having the greatest influence on the Shannon-Wiener diversity index (P< 0.05). 【Conclusion】 The plant diversity in P. orientalis forests in Xuzhou’s limestone mountainous area peaked during the coniferous-broadleaf mixed forest stage. The study identified canopy closure, slope position, and slope orientation as key factors influencing plant diversity. These findings provide theoretical bases for the transformation and management of near-natural forest stands in the region.
徐州石灰岩山地 / 侧柏人工林 / 植物群落 / 群落演替 / 物种多样性 / 林分改造
limestone hill region of Xuzhou / Platycladus orientalis plantation / plant community / community succession / plant diversity / forest improvement
[1] |
郑心炫, 张增可, 林华贞, 等. 平潭岛不同演替阶段植被群落物种多样性特征[J]. 林业资源管理, 2019(3):66-73.
|
[2] |
何斌, 李青, 刘勇. 黔西北地区不同演替阶段植物群落结构与物种多样性特征[J]. 广西植物, 2019, 39(8):1029-1038.
|
[3] |
何惠琴, 伍自力, 孙海龙. 四川盆地道路沿线岩石坡面植被演替不同阶段群落动态特征分析[J]. 四川师范大学学报(自然科学版), 2016, 39(3):414-420.
|
[4] |
房用, 梁玉, 王月海, 等. 济南石灰岩山地植被特征及其对植被优化配置的研究[J]. 山东大学学报(理学版), 2008, 43(1):8-13,19.
|
[5] |
梁燕, 葛忠强, 李宗泰, 等. 鲁中石灰岩山地不同密度侧柏人工林林分生长特征研究[J]. 湖南林业科技, 2019, 46(5):37-43.
|
[6] |
李小倩, 杨吉华, 魏晓明. 鲁中南石灰岩山地针阔混交林土壤理化性状及水文效应[J]. 水土保持学报, 2016, 30(1):208-211,230.
|
[7] |
刘晓丽, 张孝春, 刘艺衫, 等. 皖北石灰岩山地不同植被恢复模式对植物群落物种组成及多样性的影响[J]. 草业科学, 2020, 37(5):845-852.
|
[8] |
|
[9] |
宁晨东, 周利军, 齐实, 等. 京津风沙源区草地生态修复技术评价[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2022, 50(1):126-136.
|
[10] |
潘存德. 新疆山地天然林及其群落演替与更新[J]. 新疆林业, 2020(5):8-14.
|
[11] |
葛成立, 林文涛, 周永, 等. 徐州石灰岩山地人工促进侧柏纯林演替的树种选择研究[J]. 江苏林业科技, 2015, 42(2):19-25.
|
[12] |
汤茜, 尤海梅, 王梦君. 徐州市人工侧柏林的群落结构及物种多样性分析[J]. 淮阴师范学院学报(自然科学版), 2006, 5(2):168-172.
|
[13] |
冯广, 艾训儒, 姚兰, 等. 鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林的自然恢复动态及其影响因素[J]. 林业科学, 2016, 52(8):1-9.
|
[14] |
孙鸿烈. 中国资源科学百科全书[M]. 东营: 石油大学出版社, 2000.
|
[15] |
杜鹏飞, 李明文. 黑龙江平山自然保护区不同演替阶段植物群落物种多样性研究[J]. 林业科技, 2020, 45(4):32-37.
|
[16] |
王凯博, 陈美玲, 秦娟, 等. 子午岭植被自然演替中植物多样性变化及其与土壤理化性质的关系[J]. 西北植物学报, 2007, 27(10):2089-2096.
|
[17] |
韩晓丽. 文峪河上游河岸带森林植物群落演替和林下土壤细菌群落组成与多样性研究[D]. 太谷: 山西农业大学, 2020.
|
[18] |
王世雄, 王孝安, 李国庆, 等. 陕西子午岭植物群落演替过程中物种多样性变化与环境解释[J]. 生态学报, 2010, 30(6):1638-1647.
|
[19] |
赵鹏, 屈建军, 徐先英, 等. 长江源区沙化高寒草地植被群落特征及其与地形因子的关系[J]. 生态学报, 2019, 39(3):1030-1040.
|
[20] |
赵燕波, 张丹桔, 张健, 等. 不同郁闭度马尾松人工林林下植物多样性[J]. 应用与环境生物学报, 2016, 22(6):1048-1054.
|
[21] |
|
[22] |
庞学勇, 刘庆, 刘世全, 等. 川西亚高山云杉人工林土壤质量性状演变[J]. 生态学报, 2004, 24(2):261-267.
|
[23] |
张鑫, 胡海波, 吴秋芳, 等. 基于挂网喷播绿化的岩质边坡植物多样性及影响因素分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2018, 42(3):131-138.
|
[24] |
曾慕琳. 多山城市遗存山体形态特征对其植物多样性的影响[D]. 贵阳: 贵州大学, 2022.
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