庐山不同林分类型林下植物多样性特征及其驱动机制OA

【目的】林下植物是亚热带森林的重要组成部分,其对森林生态系统的水土保持等功能与生物多样性保护等方面均具有重要作用,探究亚热带地区不同林分林下植物组成、多样性特征及驱动机制,可为区域林下生物多样性保护与森林经营提供科学依据。【方法】以庐山6种典型林分(天然阔叶林、天然针阔混交林、人工日本柳杉林、人工杉木林、人工日本扁柏林、人工黄山松林)为研究对象,通过样地调查,分析林下植物物种组成、α/β多样性及谱系多样性特征,并采用随机森林模型探究林下植物多样性的关键决定因素。【结果】针阔混交林的林下植物物种丰富度最高,其灌木层有木本植物91种,草本层有草本植物45种,其珍稀濒危植物种类也最多,共4种,其次是杉木林,日本扁柏林最少。不同林分类型下灌木层和草本层的植物多样性也存在差异,灌木层的α多样性指数均高于草本层,日本柳杉林灌木层的α多样性指数高于其他林分;不同林分类型林下植物多样性之间β多样性也存在差异,其中针阔混交林与杉木林的灌木层Jaccard指数最高,日本柳杉林与日本扁柏林的草本层Jaccard指数最高;6种林分类型的灌木层谱系多样性均高于草本层,针阔混交林最高,其次是杉木林,日本扁柏林最低。仅针阔混交林、日本柳杉林和杉木林的灌木层植物谱系结构与黄山松林的草本植物谱系结构表现为聚集,其他林分林下植物没有表现出明显谱系结构,说明这些林分的林下植物以竞争排斥为主。林下植物多样性主要受到林分类型和年降水的影响,其中海拔对灌木多样性影响显著,土壤碳氮比则极显著影响草本多样性。【结论】所有林分类型的灌木层植物多样性高于草本层,其中针阔混交林的林下植物多样性最高,日本扁柏林最低。林分类型与海拔、降水等因子协同塑造了林下植物多样性的空间格局,灌木层多样性高于草本层,这与其空间资源竞争优势有关;针阔混交林在维持生物多样性与保护国家野生保护植物方面价值突出,可为区域森林优化与人工林改造提供参考。